[发明专利]含花青素苷的天然蓝色着色剂

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及含花青素苷的天然蓝色着色剂，所述着色剂包含基于分子电荷和极性的差异在选择的pH下从含花青素苷的蔬菜和水果的汁和提取物分离的花青素苷分子的级分。

背景技术

在食品工业中对用天然着色剂代替合成材料来着色食品的兴趣日益增大。

在用天然着色剂替代合成着色剂中的一个挑战是鉴定提供与由合成着色剂所提供的颜色特征相似的颜色特征的天然着色剂。迄今为止，尚未发现提供与合成的蓝色着色剂美国联邦食品、药品和化妆品法案蓝1号(FD&CBlueNo.1)相同的颜色特征的天然着色剂。缺乏合适的天然青蓝色色调的着色剂也已使得从天然的蓝色着色剂和黄色着色剂的混合物中得到期望的天然绿色色调着色剂成为一种挑战。

蓝绿藻衍生的材料螺旋藻蓝(SpirulinaBlue)被用作天然蓝色着色剂，但其不提供与美国联邦食品、药品和化妆品法案蓝1号相同的颜色特征。

花青素苷(anthocyanin)是在水果、蔬菜和花瓣，以及有时在植物的根、叶、茎和苞片的细胞液泡中发现的水溶性化合物。至少部分地由于其宽泛的可用性，含花青素苷的蔬菜和水果的汁和提取物已经被用作天然可食用着色剂，并用于生产着色剂，特别是天然的红色、紫色和蓝色色调的着色剂。

花青素苷(anthocyanin)包含与一个或多个糖分子(糖基(glycone))酯化以形成糖苷的花色素(anthocyanidin)(糖苷配基(aglycone))。糖分子可附接至C-3、C-5、C-7、C-3’、C-4’和/或C-5’位。在花青素苷结构中发现的糖分子的例子是：阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、芸香糖、接骨木二糖(sambubiose)、槐糖和木糖。

花青素苷还可被酰化，即，它们可具有一个或多个与糖分子酯化的分子，通常位于单糖的6-位，但还可能在2-位、3-位或4-位。最常见的酰基单元包括来自香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、芥子酸、没食子酸、丙二酸、乙酸、苹果酸、琥珀酸、香草酸和草酸的那些酰基单元。

花色素结构以如下的黄盐(flavylium)阳离子形式示出，该形式是酸性条件下的主要形式。花色素可在不同位置被氢、羟基和/或甲氧基取代：

其中R³是H或OH，

R⁵是H、OH或OCH₃，

R⁶是H或OH，

R⁷是OH或OCH₃，

R^3'是H、OH或OCH₃，

R^4'是OH或OCH₃，且

R^5'是H、OH或OCH₃。

以下结构示出了最常见的天然花色素：

因此，基于主要结构、糖基化和酰化模式的差异，这类被称为花青素苷的化合物涵盖大量的结构多样的化合物。

已知的花青素苷的植物来源包括：(1)蔬菜，例如，红卷心菜、紫甘薯、蓝马铃薯、红马铃薯、红萝卜、黑胡萝卜、紫胡萝卜、紫玉米、红玉米、红洋葱、紫花椰菜、红花椰菜、紫菜花、大黄、黑豆、红叶莴苣、黑米和茄子；和(2)水果，例如，草莓、树莓、蔓越橘、越橘、红葡萄、苹果、黑加仑、红加仑、樱桃、蓝莓、接骨木莓、越桔、岩高兰、黑莓、花楸果、醋栗、黑浆果油桃、桃、李子、血橙和蓝番茄。各花青素苷源包含不同量的多种不同的花青素苷种类，给定的植物源中通常具有15至30种结构不同的花青素苷分子。

含花青素苷的蔬菜和水果的汁和提取物的颜色特征因pH的变化而变化。含花青素苷的汁和提取物在低pH下通常呈现出红色色调，并且随着pH增大该色调迁移至紫色。随着pH进一步增大，仅有一些汁和提取物呈现出蓝色色调。