[发明专利]一种利用天然氨基酸磷酸盐水溶液提取紫薯色素的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工生产领域，涉及一种利用天然氨基酸磷酸盐水溶液提取紫薯色素的方法。

背景技术

紫薯，即紫甘薯，属旋花科一年生草本植物。紫薯色素（purplesweetpotatocolor，PSPC）是从紫薯块茎中通过提取、分离纯化得到的一种纯天然色素——花色苷类物质。其色泽自然鲜亮、无毒、无特殊气味，具有抗氧化、清除自由基、抗突变、预防心血管疾病、改善人体微循环等多种生物活性，是一种具有营养保健作用的天然食用色素。

紫薯色素的提取研究中大多采用酸性溶剂法，常用的提取剂有乙酸、盐酸、硫酸、柠檬酸的水溶液或者酸化的乙醇、酸化甲醇等。

中国专利CN103881413A、CN102206426A公开了采用柠檬酸溶液提取紫薯色素，酸用低则2-4%，高者则达到10%，这必然带来生产成本高、环境等问题。中国专利CN101530191A公开了酸性醇、酶辅助提取紫薯色素的方法；而中国专利CN103130842A则以95%乙醇提取紫薯色素，由于醇的挥发性，生产中存在一定的安全隐患及环境污染等问题。研究性文献除采用以柠檬酸为酸化剂外，文献（食品科学，2004，25(11):167-169；食品加工，2013,38(4):38-40）均以盐酸酸化的乙醇为溶剂提取紫薯色素，盐酸具有挥发性、对设备的腐蚀性强。

氨基酸离子液体是近年发展起来的低温熔盐，应用广泛，是绿色化工发展的替代溶剂。

发明内容

本发明公开一种以天然氨基酸为原料，通过与食用磷酸的中和反应制备氨基酸磷酸盐，利用其水溶液提取紫薯色素的新方法，其包括以下步骤：

氨基酸磷酸盐的制备：取适量天然氨基酸，加入适量蒸馏水溶解。按摩尔比1:1-3:1加入稀释后浓度为0.085g/mL磷酸水溶液，室温搅拌反应5h，得氨基酸磷酸盐的浓溶液。

氨基酸磷酸盐水溶液的配制：将上述所得氨基酸磷酸盐浓溶液加适量蒸馏水配制呈浓度为0.5-3%浓度的氨基酸磷酸盐水溶液。

紫薯预处理：将新鲜紫薯洗尽，沥干水分。将干净的紫薯切成2mm左右的颗粒状，备用。

提取：按新鲜紫薯与氨基酸磷酸盐水溶液比例为1:2-1:10（g/mL）的料液比，超声30min提取紫薯色素。

过滤：将提取液用滤纸过滤，收集滤液。

上样液配制：进一步将上述滤液用蒸馏水调节其色素浓度基本一致（以溶液吸光值表示），得到上样液。

脱除提取溶媒：将上述上样液流经大孔树脂柱，吸附紫薯色素。

产品获取：以10%-70%的短碳链脂肪醇梯度洗脱吸附在大孔树脂上的紫薯色素，收集洗脱液。进一步用旋转蒸发器蒸除乙醇和水，收集紫薯色素。

色素色价测定：按国家卫生部公告2012年第6号文件之附件1（紫甘薯色素等9种食品添加剂新品种）中的分析方法分析产品色价。

为使提取的紫薯色素中杂质残留少，食用更加安全，本发明中的磷酸优选为食品级磷酸。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：氨基酸磷酸盐水溶液是一种新型绿色溶剂，本发明采用天然氨基酸与食品级磷酸为原料制备氨基酸磷酸盐，进一步将其水溶液用于紫薯色素的提取过程中，具有无毒、无污染、对紫薯色素提取效率高的特点。

具体实施方式

实施例1

称取1g赖氨酸，加入适量蒸馏水溶解。按摩尔比3:1加入2.6mL0.085g/mL食品级磷酸，室温搅拌反应5h。加入60.0mL水使其溶解，得到2%的(Lys)₃PO₄溶液。

将干净的紫薯切成2mm左右的颗粒状。称取2g紫薯放入锥形瓶中。按料液比1:10（g/mL）加入浓度为2%的(Lys)₃PO₄溶液，室温下超声提取30min；用滤纸过滤，收集滤液。

将上述滤液用蒸馏水调节其色素浓度基本一致（取适量提取液，调节pH值4.73后测定溶液吸光值，使其在0.7-0.8的范围），得到上样液。将该上样液以1BV/h的速度流经HPD400大孔树脂柱，吸附紫薯色素。当色素吸附达到饱和后，先以4BV的蒸馏水动态洗涤树脂柱，再以50%的乙醇洗脱吸附在大孔树脂上的紫薯色素，收集洗脱液。回收乙醇，得到紫薯色素产品，色价达到32.1（E^1%_1cm530nm）。

实施例2