[发明专利]增加花色苷类色素稳定性的醚化分子修饰方法

说明书

技术领域

本发明属于食品添加剂领域，特别涉及一种增加花色苷类色素稳定性的醚化分子修饰方法。

背景技术

食用色素作为食品添加剂的一个重要类别，在食品的研究和应用开发中起着重要作用。食用色素分为合成色素和天然色素两种，合成色素由于安全性问题而受到的限制越来越多。在一些西方国家如挪威，已完全禁止使用合成色素，我国对合成色素的使用也有很严格的规定，其使用范围越来越窄。天然色素绝大部分取自植物，少数取自动物(如胭脂虫红)和微生物(如红曲红)。天然植物色素主要包括六大类，分别为花色苷类色素(包括萝卜红、高梁红、紫甘薯色素、葡萄皮色素等)、类胡萝卜类素色素(包括辣椒红、β-胡萝卜素等)、奎宁类色素(包括紫草红等)、卟啉类色素(包括叶绿素等)、黄酮类色素和甜菜碱色素，其中以花色苷色素和类胡萝卜素类色素的品种最多、产量最大(尤新.中国食品添加剂，2002，5：1-3.)。

与合成色素相比，天然色素的主要优点是：(1)绝大多数天然色素无毒副作用，安全性高；(2)很多天然色素中含有人体所必需的营养物质，或其本身就是维生素或具有维生素性质的物质，如核黄素、β-胡萝卜素等；(3)有的天然色素具有一定的药理药效作用，对某些疾病有预防和治疗作用。如天然β-胡萝卜素在防癌、抗癌和预防心血管疾病方面有明显作用。花色苷类色素具有消炎、抗肿瘤、清除氧自由基、抑制脂蛋白氧化和血小板聚集的功能(Kong et al..Phytochemistry，2003，64(5)：923-933)。

但是和合成色素相比，天然色素也存在一些缺陷。如染色力较弱，对光、热、氧、金属和pH值变化等敏感，稳定性较差，添加到食品中容易褪色，使用量较大，使用成本高等等，这些均严重限制了天然色素在实际生产中的应用。针对天然色素的稳定性问题，人们进行了许多理论分析和应用探索，其中许多研究集中于使用一些抗氧化剂或金属离子鳌合剂作为稳定剂来提高色素的稳定性(卢玉振等.食品科学，1994，4：16-20；朱蓓薇等.食品科学，2004，24(5)：81-84)；也有一些学者试图揭示天然色素中不同色素分子配基所引起的稳定性的差异，如分子间和分子内的辅色作用等。例如叶绿素本身不稳定，但是将其卟啉环内的镁用铜钠置换出来后，其稳定性即得到提高(龚盛昭.广州化工，2002，30(4)：11-14)。

花色苷类色素易溶于水、乙醇水溶液，不溶于油脂、丙酮等非极性溶剂。花色苷类色素萝卜红、高梁红、紫甘薯色素、葡萄皮色素等经毒理学实验证明对人体无毒副作用，现已广泛应用于饮料等食品的着色。花色苷类色素含酚羟基，对热较稳定，但受光、酸碱变化和Fe²⁺等影响较大。花色苷的配基花青素的基本结构是2-苯基苯并吡喃，萝卜红是由花青素与一个或几个糖基结合而成，它不稳定的原因是其在水溶液中存在四种互变异构体：有色的黄佯盐离子AH⁺、醌基结构A和无色的假碱B、查尔酮C，它们之间存在三种平衡转换。当溶液为碱性时，水化平衡受到破坏，水化后形成共轭生色体系受到破坏的假碱B，这是使花色苷失色的最主要因素。

花色苷类色素稳定性的提高主要归功于分子间和分子内的辅色作用，如糖基化和乙酰基化可以增加萝卜红耐光、耐热和耐酸碱变化的能力，但是这种辅色作用只是人们在天然产物中所发现的。而对花色苷类色素分子进行醚化的化学修饰，以提高其稳定性的方法尚未见报道(Giusti et al.Biochemical Engineering Journal，2003，14：217-225)。

发明内容

本发明的目的是提供一种增加花色苷类色素稳定性的醚化分子修饰方法。通过本方法可以提高花色苷类色素耐热和耐光照的能力，扩大其使用范围。首先将花色苷类色素水溶液与环氧丙烷或环氧乙烷发生醚化反应，然后再过滤、浓缩、干燥，得到稳定性高的色素。

本发明的实施方案如下：

本发明提供的增加花色苷类色素稳定性的醚化分子修饰方法，其特征在于，其步骤如下：

1.将20-100份色素溶于1000份水中，用1mol/L的HCl或1mol/L的NaOH调节pH值为1-14。

2.在色素溶液中加环氧丙烷或环氧乙烷1-60份，混匀，于0-60℃下加热，反应1h-6h。

3.将反应后的溶液过滤去渣，旋转蒸发浓缩，80℃下真空干燥。

步骤1)色素的比例以30-70份为较佳。用1mol/L的HCl或1mol/L的NaOH调节pH值为3-13为较佳。