一种制备高色价栀子蓝色素的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备高色价栀子蓝色素的方法。本发明专利技术的目的是提供一种充分利用栀子黄废液中的大量栀子苷，制备高色价栀子蓝色素的方法，该制备方法所得到栀子蓝色素具有色价高、品质佳、纯度高，并且环保绿色等特点。一种制备高色价栀子蓝色素的方法，它包括以下步骤：（1）栀子苷酶水解：以β-葡萄糖苷酶为水解酶，对栀子黄废液进行酶水解；（2）栀子苷水解液的转蓝：对步骤（1）所得到的栀子苷水解液中，加入氨基酸反应；（3）栀子蓝色素的超滤分离：使用超滤膜，对步骤（2）转蓝后的溶液进行超滤；（4）栀子蓝色素的萃取纯化：将步骤（3）所得到的截留液干燥，然后继续甲醇或乙醇混合进行萃取，得到高色价的栀子蓝色素。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。本专利技术的目的是提供一种充分利用栀子黄废液中的大量栀子苷，制备高色价栀子蓝色素的方法，该制备方法所得到栀子蓝色素具有色价高、品质佳、纯度高，并且环保绿色等特点。，它包括以下步骤：（1）栀子苷酶水解：以β-葡萄糖苷酶为水解酶，对栀子黄废液进行酶水解；（2）栀子苷水解液的转蓝：对步骤（1）所得到的栀子苷水解液中，加入氨基酸反应；（3）栀子蓝色素的超滤分离：使用超滤膜，对步骤（2）转蓝后的溶液进行超滤；（4）栀子蓝色素的萃取纯化：将步骤（3）所得到的截留液干燥，然后继续甲醇或乙醇混合进行萃取，得到高色价的栀子蓝色素。【专利说明】
本专利技术涉及一种制备高色价桅子蓝色素的方法。
技术介绍
桅子蓝色素是一种水溶性的天然色素,水溶液呈明亮纯正的蓝色,干燥粉末呈蓝黑色，无毒，无异味，极易溶于水，着色力强、性能稳定，我国已于1989年将其列入许可使用的食品添加剂新品种中，正逐渐代替合成色素靛蓝和亮蓝，应用于食品、医药及化妆品等行业中。桅子蓝色素的制备多采用桅子苷经微生物发酵法或葡萄糖苷酶水解转化。桅子蓝色素的分离纯化方法主要有大孔吸附树脂法和膜分离法。若单纯采用大孔吸附树脂法和膜分离法，得到的桅子蓝色素通常杂质含量较高、色价较低、品质较差。在工业上，分离纯化桅子黄色素的过程中会产生大量的桅子黄废液，主要包括大孔树脂漏出液、水洗液及超滤膜的透过液，这些桅子黄废液中的主要成分是桅子苷，但大孔树脂漏出液及水洗液中同时也存在多糖、蛋白质、胶质等大分子粘性物质。工业上通常将该废液弃之，如此不仅浪费有用的资源，而且会造成环境的污染。【
技术实现思路
】本专利技术的目的在于提供一种充分利用桅子黄废液中的大量桅子苷，以桅子苷为底物制备高色价桅子蓝色素的方法，该制备方法所得到桅子蓝色素具有色价高、品质佳、纯度闻，并且环保绿色等特点。 本专利技术的目的通过如下技术方案实现:一种制备高色价桅子蓝色素的方法，它包括以下步骤:(I)桅子苷酶水解:以β -葡萄糖苷酶为水解酶,对桅子黄废液进行酶水解，得到桅子苷水解液(主要成分是中间产物京尼平)，其中，所述桅子黄废液的水解温度为45-60°C，水解时间为40-120min，所述β -葡萄糖苷酶的酶用量为200_500U/g，所述桅子黄废液中桅子苷的浓度为5-15mg/mL，桅子苷溶液的PH值为4_6 ；桅子黄废液中通常含有大量的桅子苷，以桅子苷为底物先经β -葡萄糖苷酶水解生成中间产物京尼平，京尼平进一步与氨基酸反应可生成桅子蓝色素；(2)桅子苷水解液的转蓝:对步骤(1)所得到的桅子苷水解液中，加入氨基酸，使氨基酸与桅子苷进行反应得到桅子蓝色素溶液，其中，氨基酸的用量为每克已水解桅子苷(以干重计)添加10-30g (即10-30g/g已水解桅子苷)，反应温度为60-100°C，反应时间为10_30min ；(3)桅子蓝色素的超滤分离:使用膜通量为3-80K道尔顿超滤膜，对步骤(2)转蓝后的桅子蓝色素溶液进行超滤，以滤去溶液中残留的桅子苷，其中，过滤压差为0.02-0.lOMPa，温度为室温15_45°C，洗滤次数为1_4次，分离后分别收集截留液和透过液；(4)桅子蓝色素的萃取纯化:将步骤(3)所得到的截留液真空干燥、喷雾干燥或真空冻干，得到桅子蓝色素粉末，将此桅子蓝色素粉末继续与80%-100%的甲醇或乙醇按固液比1:10-50，在水浴中磁力搅拌下萃取0.5-4h，萃取温度为30-70°C，萃取次数为1_3次，得到高色价的桅子蓝色素。 进一步地，所述步骤(1)还对桅子黄废液中的桅子苷进行粗分离:采用超滤法粗分离桅子苷，在压差为0.03-0.1MPa，使用6~80K的道尔顿超滤膜进行过滤，洗滤次数为1-4次，得到除去大分子杂质后的桅子黄废液；桅子黄废液，主要包括大孔树脂漏出液、水洗液及超滤膜的透过液，这些桅子黄废液中的主要成分是桅子苷，但大孔树脂漏出液及水洗液中同时也存在多糖、蛋白质、胶质等大分子粘性物质，这些大分子粘性物质若不事先除去，将不利于后续桅子苷的水解及转蓝反应。优选地，所述桅子苷粗分离中的压差为0.05-0.08MPa，超滤膜为20~50K的道尔顿超滤膜，洗滤次数为2-3次。进一步地，所述步骤(1)的桅子苷酶水解后，还对桅子苷水解液进行水解酶的回收:对桅子苷水解液，在压差为0.01-0.05MPa条件下，使用6~50K的道尔顿超滤膜进行过滤，洗滤次数为1-3次，回收水解液中的β -葡萄糖苷酶。优选地，所述压差为0.03MPa，所述超滤膜为6~IOK的道尔顿超滤膜，洗滤次数为2次。优选地，所述步骤(1)桅子苷酶水解中，所述桅子苷溶液的水解温度为55°C，水解时间为60min，所述β-葡萄糖苷酶的酶用量为360U/g，所述桅子苷溶液的浓度为10-12mg/mL,桅子苷溶液 的PH值为4.5-5 ；优选地，所述步骤(2)桅子苷水解液的转蓝中，所述氨基酸的用量为20g/g已水解桅子苷，反应温度为100°c，反应时间为20min ；优选地，所述步骤(3 )桅子蓝色素的超滤分离中，所述超滤膜的膜通量为6-8K道尔顿，所述过滤压差为0.06-0.08MPa，温度为室温15_25°C，洗滤次数为2次；优选地，所述步骤(4)桅子蓝色素的萃取纯化中，桅子蓝色素粉末与90%_95%的甲醇或乙醇按固液比1:30-40，在水浴中磁力搅拌下的萃取时间为lh，萃取温度为50-60°C，萃取次数为2次。进一步地，步骤(2)中所述的氨基酸为甘氨酸；所述超滤膜为中空纤维超滤膜。较之现有技术而言，本专利技术的优点在于:1、本专利申请的出发点在于:以桅子为出发物料，可以制备出桅子黄、蓝、红三种优质天然色素，广泛用于食品添加剂、化妆品等行业，应用前景十分广阔。目前，在制备桅子黄色素的过程中会产生大量的桅子黄废液(其主要成分是桅子苷)，而桅子苷是制备桅子蓝色素的出发物料，利用桅子黄废液来制备桅子蓝色素，可以变废为宝，综合利用、减少环境污染。2、桅子苷是小分子物质，而桅子黄废液中含有的杂质，如多糖、蛋白质、果胶等均为大分子物质，利用超滤法对桅子黄废液进行初分离，可以除去绝大多数的大分子杂质，从而极大提高桅子苷酶水解后得到的中间产物桅子苷的得率。3、桅子蓝色素采用超滤分离的优点在于:经桅子苷水解液的转蓝后得到的水解液中还含有少量的桅子苷，根据桅子苷是小分子物质，而桅子蓝色素是聚合物，为大分子物质，采用超滤法可以将其分开。4、桅子蓝色素采用甲醇或乙醇萃取纯化的优点在于:桅子蓝色素粉末中还含有极少量的桅子苷、少量的桅子黄和绿原酸等水溶性杂质，而它们不溶于高浓度的甲醇或乙醇，因此，采用溶剂萃取可以纯化桅子蓝色素。5、超滤法和溶剂萃取法联用得到高色价、品质佳的桅子蓝色素的工艺简单，对设备要求不高，投资成本低，经济效益高。【具体实施方式】—种制备高色价桅子蓝色素的方法，它包括以下步骤:(I)桅子苷酶水解:以β -葡萄糖苷酶为水解酶，对桅子黄废液进行酶水解，得到桅子苷水解液，其中，所述桅子黄废液的水解温度为45-60°C，水解时间为40-120min，所述β -葡萄糖苷酶的酶用量为200-500U/g，所述桅子黄废液中桅子苷的浓度为5-15mg/mL，桅子苷溶液的PH值为4-6 ；(2)桅子苷水解液的转蓝:对步骤(1)所得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备高色价栀子蓝色素的方法，它包括以下步骤：（1）栀子苷酶水解：以β?葡萄糖苷酶为水解酶，对栀子黄废液进行酶水解，得到栀子苷水解液，其中，所述栀子黄废液的水解温度为45?60℃，水解时间为40?120min,所述β?葡萄糖苷酶的酶用量为200?500U/g，所述栀子黄废液中栀子苷的浓度为5?15mg/mL,栀子苷溶液的PH值为4?6；（2）栀子苷水解液的转蓝：对步骤（1）所得到的栀子苷水解液中，加入氨基酸，使氨基酸与栀子苷进行反应得到栀子蓝色素溶液，其中，氨基酸的用量为每克已水解栀子苷添加10?30g，反应温度为60?100℃，反应时间为10?30min；（3）栀子蓝色素的超滤分离：使用膜通量为3?80K道尔顿超滤膜，对步骤（2）转蓝后的栀子蓝色素溶液进行超滤，以滤去溶液中残留的栀子苷，其中，过滤压差为0.02?0.10MPa，温度为室温15?45℃，洗滤次数为1?4次，分离后分别收集截留液和透过液；（4）栀子蓝色素的萃取纯化：将步骤（3）所得到的截留液真空干燥、喷雾干燥或真空冻干，得到栀子蓝色素粉末，将此栀子蓝色素粉末继续与80%?100%的甲醇或乙醇按固液比1：10?50，在水浴中磁力搅拌下萃取0.5?4h，萃取温度为30?70℃，萃取次数为1?3次，得到高色价的栀子蓝色素。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峰，陈剑锋，
申请(专利权)人：宁德师范学院，
类型：发明
国别省市：