[发明专利]一种水溶性红曲黄色素的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性红曲黄色素的制备方法。

背景技术

红曲色素是以粮食为原料，通过红曲菌培养过程，得到的代谢产物。其基本原料充足，可以满足大规模生产需要。

公知的红曲色素是一类醇溶性色素，其主要成分为红斑素和红曲红素，其分子结构为：

其中，红斑素：R=C₇H₁₅，红曲红素：R=C₅H₁₁。该成分呈红色，难溶于水。

日本专利（7344880）公开了一种水溶性红曲色素的专利申请，利用红曲红素和红斑素与水溶性蛋白质、多肽和氨基酸作用，形成具有水分散性的复合物，其制备过程复杂，有可能引入过量的杂质。

美国环球油品公司在中国申请了“由红曲红素和红斑素得到的水溶性色素作为食品着色剂”的专利，公开号CN1058519A，公开了红曲红素和红斑素通过与带伯胺官能基有机物反应，可转化成高纯度的水溶性红色色素，随后将环羰基还原成羟基，可转化成为高纯度的黄色水溶性物质。这种水溶性色素在制备过程中，采用硼氢化钠作为还原剂，生产成本高，且可能引入有害物质。

中国发明专利ZL96122279.4公开了一种水溶性红曲红色素和黄色素的制备方法，由红曲霉产生的橙红色醇溶性红色素红曲红素和红斑素，通过碱解使其分子中的内酯键打开，生成羧酸盐，转化成水溶性红色素；通过与含氧硫化物反应，将环羰基还原成羧基，转化成黄色水溶性色素。

发明内容

为了增加红曲色素的亲和性，开拓红曲色素的用途，本发明提供了一种成本低、工艺简单的水溶性红曲黄色素的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明按照以下技术方案实施：

①原料：以红曲菌代谢产生的醇溶性红曲红色素为原料，其主要成分为红斑素和红曲红素，其分子结构为：

其中，红斑素：R=C₇H₁₅，红曲红素：R=C₅H₁₁。

②磺化：将上述醇溶性红曲红色素加入磺化剂中进行磺化反应，醇溶性红曲红色素与磺化剂的摩尔比为1:2～1:10，反应温度控制在15℃～90℃，反应时间为0.5h～12h，所用的磺化剂包括硫酸、三氧化硫、发烟硫酸、氯磺酸中的一种或几种的混合物；

③沉淀、洗涤：磺化结束后，将反应液加入水中，搅拌均匀，静置0.5h～3.0h，经离心或过滤，收集沉淀，用水洗涤至pH4～pH5，再经离心或过滤，脱去游离水分，得到沉淀物；

④碱解：在步骤③得到的沉淀物中加入碱解剂进行碱解，沉淀物中色素干物质与碱解剂的摩尔比为1:1.2～1:10，反应温度控制在20℃～90℃，反应时间为0.5h～12h，所用的碱解剂包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或几种的混合物；

⑤中和：碱解结束后，用1mol/L～6mol/L的可食用酸溶液调节溶液至pH4.0～pH6.0，所用的可食用酸包括盐酸、柠檬酸、醋酸、乳酸、酒石酸、苹果酸中的一种或几种的混合物；

⑥干燥、粉碎：将步骤⑤得到的溶液进行脱水、干燥和粉碎，得到的干燥粉末即为所制备的水溶性红曲黄色素。

通过化学修饰，在红曲红色素分子中引入磺酸基(-OSO₂H)，增加其亲水性，同时改变发色团的共轭体系，使其最大吸收波长发生紫移，得到水溶性红曲黄色素。

本发明方法制备的水溶性红曲黄色素，易溶于水、30％以下乙醇溶液及50％以下丙酮溶剂；具备良好的热稳定性，0℃～120℃环境下对色素无影响；色素在pH>3范围内具有良好的稳定性，氧化剂和还原剂对色素没有不良影响，葡萄糖和蔗糖溶液对色素没有影响，各种常见食品添加剂的使用基本不影响该色素的品质，且对金属离子稳定。

本发明方法制备的水溶性红曲黄色素可以用于纺织工业、塑胶工业和印刷业的着色；可以作为食品着色剂用于粮食、肉制品、水产品等行业加工的着色，可用于配制酒、碳酸饮料、果汁(味)型饮料、果酱、糖果、糕点等；可以用于医药品和化妆品等行业的加工着色。

与传统方法相比较，采用本发明的方法制备的水溶性黄色素，具有以下优点：反应原料易得，价格相对低廉。工艺简单，产物易分离，反应条件温和。过量的硫酸可通过循环使用，达到绿色环保。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1