一种栀子黄色素与蓝色素同时制备的方法技术

本发明专利技术公开了一种栀子黄色素与蓝色素同时制备的方法。该方法首先使用栀子粉末制备得到栀子黄色素，然后从收集的废液中回收得到栀子苷、进一步生物转化得到栀子蓝色素，得到的两种色素都符合各自质量标准。本发明专利技术与现有技术相比具有如下优点，对栀子原料粉末先脱脂得到栀子油，对所剩的同一批脱脂栀子原料能同时制备得到高纯度的栀子黄色素与栀子蓝色素两种产品，实现了对栀子原材料有效成分的综合利用，大大提高了企业经济效益。

A method of simultaneous preparation of gardenia yellow pigment and blue pigment

【技术实现步骤摘要】
一种栀子黄色素与蓝色素同时制备的方法
本专利技术属于植物色素提取
，具体涉及从栀子中提取、制备黄色素，同时将制备黄色素过程中产生的全部废液实时加以利用，从中回收栀子苷，再将栀子苷制备成高纯度蓝色素的制备方法。技术背景栀子原植物为茜草科植物栀子GardeniajasminoidesEllis，按入药部位不同可分为栀子(果实)、栀子叶、栀子花、栀子根，其中栀子(果实)为常见中药材。栀子主产于江西、湖南、福建等省，是国家卫健委颁布的首批药食两用资源。栀子具有消炎、解热、止血、镇痛、保肝利胆、降血脂等作用。因过量种植导致目前市场上的栀子果实产量严重供大于求，对栀子进行深加工以提高其附加值、解决种植农户盈利问题迫在眉睫。栀子黄色素是栀子果实中的主要有效成分，含量可高达15％以上。栀子黄色素能很好地模仿天然柠檬黄的色调，着色鲜艳、自然，着色能力强且性质稳定，具有营养、健康等优点，无任何毒副作用。正广泛运用于糕点、饮料、冰淇淋、酒等食品着色，在国内和国际市场上需求量日益剧增。栀子蓝色素是利用栀子中所含的栀子苷为原料，采用葡萄糖苷酶、纤维素酶等对栀子苷水解脱去葡萄糖、得到京尼平。京尼平再与氨基酸发生聚合、重排反应得到栀子蓝色素。栀子蓝色素稳定性好、着色能力强，广泛用于各种饮料、腌渍、酱渍、糖果、膨化、方便等食品中。其销售价格是栀子黄色素的2.5-5倍，是一种高端天然食品添加剂，市场需求量巨大。作为食品天然着色剂的栀子黄色素具有众多优点。但是，栀子黄色素添加到食品中后，自然共存的栀子苷等杂质成份会使食品色泽变绿、发暗，显著降低了食品附加值及商业价值。只有将栀子黄色素纯度继续提高、降低主要杂质—栀子苷含量，使栀子苷与黄色素的OD值比率(OD238/OD440)降低到0.4以下才能有效解决这一问题。为了有效降低OD值比率到0.4以下，如中国专利(CN108794551A)所述，在栀子黄色素实际生产过程中需要使用大量水洗脱树脂柱以除去大分子水溶性杂质(蛋白、多糖)，在水洗脱的过程中会有相当部分栀子苷被一起洗脱下来。除去水溶性杂质之后，需要使用低浓度乙醇(5％-25％)洗脱树脂柱以除去栀子苷、绿原酸特定杂质。最后用高浓度乙醇洗脱树脂柱、制备得到符合要求的不同纯度和色价的栀子黄色素产品。另外，据我们实验室测定，在提取栀子黄色素前大孔吸附树脂上样过程中，上样溢流液中也含有较多量的栀子苷被作为废液而丢弃。专利CN10374013B中采用酶解栀子粉末原料，采用大孔树脂吸附精制，对精制液浓缩后通过重结晶获得高纯度栀子黄色素产品。该专利对大孔树脂制备黄色素过程中的含栀子苷的废液未加以利用，利用重结晶方法得到的黄色素产品得率太低而导致成本太高，全部栀子果实也仅能制备得到黄色素一种产品，导致产品成本很高。中国专利(CN108794551A)通过从制备栀子黄色素的废液中制备了高纯度栀子苷。该技术方案中通过先浓缩栀子黄色素废液成浸膏后上树脂柱吸附，然后采用活性炭对粗提液进行脱色得到栀子苷粗提液，通过加入乙酸乙酯结晶得到栀子苷晶体。这一技术方案中，浓缩栀子黄色素废液需要消耗大量能量；活性炭脱色过程中也会产生较多量死吸附、降低了栀子苷回收率；在使用乙酸乙酯结晶过程中，结晶得率及效果也受栀子苷粗提物中栀子苷纯度等众多因素影响。中国专利(CN104152508B)直接从生产栀子黄色素的废液中提取得到了京尼平。在技术方案中先后使用三种不同规格的膜进行前期处理，造成处理成本非常高、膜容易堵塞、消耗大量有机溶剂等问题。另外，该技术方案中采用的纤维素酶也不如β-葡萄糖苷酶水解效率高。CN103614431B中采用栀子果粉通过相转移制备栀子蓝色素，尽管利用相变过程提高了栀子苷的转化率及产物蓝色素的生成率，但是该专利技术中栀子苷未经纯化导致浓度及纯度均非常低，并且全部栀子果实仅能制备得到蓝色素一种产品，导致产品成本很高。CN105017806B中利用果胶酶-纤维素酶酶解除去栀子果实中的油脂并将京尼平苷水解成京尼平，成本高、酶解时间长、且除油效果不容易彻底、纤维素酶对京尼平苷的酶解效率也不及β-葡萄糖苷酶效率高，全部栀子果实也仅能制备得到蓝色素一种产品，导致产品成本很高。以往技术方案要么制备栀子黄色素(如CN105482494B)，要么制备蓝色素(CN105624198B)，黄色素和蓝色素的制备在工艺上脱节、没有任何衔接性及相关性，导致在生产过程中仅能得到要么黄色素、要么蓝色素一种产品。一方面制备黄色素过程中产生的大量废液增加了处理成本及环境污染风险，另一方面制备蓝色素所需的中间物栀子苷需要高成本购买或制备才能得到，造成黄色素、蓝色素的制备成本大量增加、栀子原料资源浪费等问题，严重制约了系统化、规模化开发与利用栀子原料及提高其附加值，限制了栀子产业健康发展。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了栀子黄色素及栀子蓝色素同时制备的方法，主要解决了将栀子黄色素生产过程中产生的全部大量废液同时重新利用并生产出附加值更高的栀子蓝色素，为工业化生产减少成本、降低资源消耗、减少环境污染、增加企业效益提供有力支撑。本专利技术采用以下技术方案来实现。一种栀子黄色素与蓝色素同时制备的方法，包括如下步骤：(1)称取栀子粉末，加入有机溶剂提取栀子油，将提取完油脂的栀子粉进行干燥，备用；(2)将步骤(1)得到的栀子粉加入乙醇溶液，恒温提取，3次提取液离心分离后合并；将滤液减压浓缩回收乙后，加入去离子水得到不同质量浓度的栀子黄色素溶液，4℃储存备用；(3)采用95％乙醇浸泡大孔吸附24h，抽滤、乙醇洗至洗出液加水不浑浊为止，用水洗净乙醇；用1.5-3BV质量分数5％盐酸浸泡0.5-3h，水洗至近中性，再用1.5-3BV质量分数2％氧氧化钠溶液浸泡0.5-3h，水洗至近中性，过滤后备用；将步骤(2)得到的栀子黄色素溶液以1-2BV/h流速分别上大孔树脂柱，收集溢流液记为废液1；当流出液达到饱和，即流出液质量浓度为进样液的1/10停止上样；先用3-10BV去离子水洗除杂，收集所有水洗液记为废液2；再用3-7BV体积分数为10-20％的乙醇溶液洗去大量栀子苷和绿原酸，收集低醇洗脱液记为废液3；最后用3-7BV体积分数为50％-80％的乙醇洗脱得到栀子黄色素洗脱液，浓缩、干燥得到色价为250以上的栀子黄色素产品；若将此黄色素溶解后上硅胶层析柱，采用乙酸乙酯：甲醇：水梯度洗脱，则制取色价高达600以上的超高纯度黄色素产品；(4)将步骤(3)得到的废液1、废液2及废液3合并、混匀上与步骤(3)中相同柱床、不同型号的大孔吸附树脂柱；或步骤(3)中废液1、废液2、废液3在刚产生后立即上与步骤(3)中相同柱床、不同型号的大孔吸附树脂柱。无论废液合并上样或依次上样均可保障吸附不会饱和，上样吸附完成后后用3-10BV水洗，再用3-7BV体积分数10％-20％乙醇溶液洗杂，最后用3-7BV乙醇溶液洗脱得到高含量的栀子苷溶液，合并浓缩干燥得到纯度高达90％以上的栀子苷粉末；(5)以步骤(4)得到的栀子苷为原料，通过酶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种栀子黄色素与蓝色素同时制备的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)称取栀子粉末，加入有机溶剂提取栀子油，将提取完油脂的栀子粉进行干燥，备用；/n(2)将步骤(1)得到的栀子粉加入乙醇溶液恒温提取，3次提取液离心分离后合并；将滤液减压浓缩回收乙醇后，加入去离子水得到不同质量浓度的栀子黄色素溶液，4℃储存备用；/n(3)采用95％乙醇浸泡大孔吸附24h，抽滤、乙醇洗至洗出液加水不浑浊为止，用水洗净乙醇；用1.5-3BV质量分数5％盐酸浸泡0.5-3h，水洗至近中性，再用1.5-3BV质量分数2％氧氧化钠溶液浸泡0.5-3h，水洗至近中性，过滤后备用；将步骤(2)得到的栀子黄色素溶液以1-2BV/h流速分别上大孔树脂柱，收集溢流液记为废液1；当流出液达到饱和，即流出液质量浓度为进样液的1/10停止上样；先用3-10BV去离子水洗除杂，收集所有水洗液记为废液2；再用3-7BV体积分数为10-20％的乙醇溶液洗去大量栀子苷和绿原酸，收集低醇洗脱液记为废液3；最后用3-7BV体积分数为50％-80％的乙醇洗脱得到栀子黄色素洗脱液，浓缩、干燥得到色价为250以上的栀子黄色素产品；若将此黄色素溶解后上硅胶层析柱，采用乙酸乙酯：甲醇：水梯度洗脱，制得色价高达600以上的超高纯度黄色素产品；/n(4)将步骤(3)得到的废液1、废液2及废液3合并、混匀上与步骤(3)中相同柱床、不同型号的大孔吸附树脂柱；或步骤(3)中废液1、废液2、废液3在刚产生后立即上与步骤(3)中相同柱床、不同型号的大孔吸附树脂柱，上样吸附完成后用3-10BV水洗，再用3-7BV体积分数10％-20％乙醇溶液洗杂，最后用3-7BV乙醇溶液洗脱得到高含量的栀子苷溶液，合并浓缩干燥得到纯度高达90％以上的栀子苷粉末；/n(5)以步骤(4)得到的栀子苷为原料，通过酶解将其水解成京尼平，添加氨基酸合成栀子蓝色素。/n...

【技术特征摘要】
1.一种栀子黄色素与蓝色素同时制备的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)称取栀子粉末，加入有机溶剂提取栀子油，将提取完油脂的栀子粉进行干燥，备用；
(2)将步骤(1)得到的栀子粉加入乙醇溶液恒温提取，3次提取液离心分离后合并；将滤液减压浓缩回收乙醇后，加入去离子水得到不同质量浓度的栀子黄色素溶液，4℃储存备用；
(3)采用95％乙醇浸泡大孔吸附24h，抽滤、乙醇洗至洗出液加水不浑浊为止，用水洗净乙醇；用1.5-3BV质量分数5％盐酸浸泡0.5-3h，水洗至近中性，再用1.5-3BV质量分数2％氧氧化钠溶液浸泡0.5-3h，水洗至近中性，过滤后备用；将步骤(2)得到的栀子黄色素溶液以1-2BV/h流速分别上大孔树脂柱，收集溢流液记为废液1；当流出液达到饱和，即流出液质量浓度为进样液的1/10停止上样；先用3-10BV去离子水洗除杂，收集所有水洗液记为废液2；再用3-7BV体积分数为10-20％的乙醇溶液洗去大量栀子苷和绿原酸，收集低醇洗脱液记为废液3；最后用3-7BV体积分数为50％-80％的乙醇洗脱得到栀子黄色素洗脱液，浓缩、干燥得到色价为250以上的栀子黄色素产品；若将此黄色素溶解后上硅胶层析柱，采用乙酸乙酯：甲醇：水梯度洗脱，制得色价高达600以上的超高纯度黄色素产品；
(4)将步骤(3)得到的废液1、废液2及废液3合并、混匀上与步骤(3)中相同柱床、不同型号的大孔吸附树脂柱；或步骤(3)中废液1、废液2、废液3在刚产生后立即上与步骤(3)中相同柱床、不同型号的大孔吸附树脂柱，上样吸附完成后用3-10BV水洗，再用3-7BV体积分数10％-20％乙醇溶液洗杂，最后用3-7BV乙醇溶液洗脱得到高含量的栀子苷溶液，合并浓缩干燥得到纯度高达90％以上的栀子苷粉末；
(5)以步骤(4)得到的栀子苷为原料，通过酶解将其水解成京尼平，添加氨基酸合成栀子蓝色素。


2.根据权利要求1所述一种栀子黄色素与蓝色素同时制备的方法，其特征在于，步骤(1)栀子粉末过30-80...

【专利技术属性】
技术研发人员：江慎华，曹亚楠，傅萍，程文芳，刘常金，郝澍，张弦，张鲜花，
申请(专利权)人：九江学院，九江安德和生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36