[發(fā)明專利]一種直接電還原紅曲紅色素合成紅曲黃色素的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310026469.8
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103074640A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 陳杰博;蘇金為;王湘平
• 申請（專利權）人: 福建農(nóng)林大學
• 主分類號: C25B3/04
• 分類號: C25B3/04;C09B59/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域????

本發(fā)明涉及紅曲黃色素制備方法，具體涉及一種直接電還原紅曲紅色素合成紅曲黃色素的方法。

背景技術????

紅曲色素（Monascus?pigment）是紅曲霉生長代謝中分泌的次級代謝產(chǎn)物，具有穩(wěn)定性好和對蛋白質(zhì)著色性極好等特點，且無毒性和致畸作用，安全性高，同時具有抑菌、調(diào)節(jié)血脂、預防動脈硬化等生物學活性，因此，紅曲色素在食品生產(chǎn)市場受到青睞。從化學組成看，紅曲色素主要含有紅斑素和紅曲紅素兩種紅色素，以及紅曲素和紅曲黃素兩種黃色素，目前在食品生產(chǎn)中主要利用其紅色素作為著色劑應用，其黃色組分沒有得到充分的利用。而黃色素是當前主要的食用色素品種，通常占需求量的60%，價格是紅色素的3倍，目前，有關紅曲紅色素的研究主要集中在其溶解性的提升，紅曲紅衍生物的制備，紅曲發(fā)色和性能改變等方面，而通過紅曲紅色素衍生得到紅曲黃色素的研究則鮮見報道。因此，如果能夠能將紅曲紅色素改性制得紅曲黃色素，具有明顯的經(jīng)濟效益和應用前景。

將紅曲紅色素轉(zhuǎn)變?yōu)榧t曲黃色素，現(xiàn)有的專利及研究報道有兩例，一是：蘇金為教授，在堿性條件下，利用連二亞硫酸鈉還原紅曲紅色素得到紅曲黃色素，使色素的最大吸收波長由510nm轉(zhuǎn)變成478nm。二是：陳文堅等采用鎢酸鹽/過鎢酸鹽陰極間接電氧化方法合成黃色素，這兩種方法都存在致命的缺陷：蘇教授使用還原劑連二亞硫酸鈉，它是有毒物質(zhì)，對眼睛、呼吸道黏膜有刺激性；而陳文堅的反應體系中加入丙酮，并且是間接氧化得到的黃色素不穩(wěn)定，在光照或加熱條件下容易分解。

發(fā)明內(nèi)容????

本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種“綠色”、無污染的直接電還原紅曲紅色素合成紅曲黃色素的方法，同時降低紅曲黃色素生產(chǎn)成本。

本發(fā)明利用有機電合成的原理，根據(jù)有機物呈色機理，以電子為試劑，使紅曲紅色素的環(huán)狀共軛體系中的雙鍵減少，使化合物的最大吸收波長藍移，從而得到紅曲黃色素。

本發(fā)明采取的技術方案如下：

以紅曲紅色素為原料，利用有機電合成法，并按以下步驟進行：紅曲紅色素溶解在少量乙醇中，然后加入蒸餾水，配置成質(zhì)量濃度為1%-50%的紅曲紅色素水溶液，然后加入電解質(zhì)，使其在水中的濃度為0.1mol/L-1mol/L，并以此紅曲紅色素水溶液作為陰極液，開動攪拌；另配電解質(zhì)溶液作為陽極液，電解槽采用隔膜電解槽，采用恒電流法，還原過程注意控制電流，防止陰極氫氣析出，反應直到紅色完全變成黃色，然后將陽極電解產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醇，使紅曲黃色素沉淀析出，過濾，去除電解質(zhì)，干燥，得到紅曲黃色素。

所述的電解質(zhì)包括氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉、硫酸鉀、硝酸鈉和硝酸鉀中的一種。

陰陽兩極電極為石墨電極、銅電極、鈦電極、鎳電極、玻碳電極、鉑電極或合金電極。

所述隔膜電解槽的隔膜為陽離子隔膜、陰離子隔膜、雙極膜、石棉隔膜或陶瓷隔膜。

所述的電流，采用恒電流法，控制電流，以陰極不析出氫氣為最大值。

優(yōu)選地，所述紅曲紅色素水溶液的質(zhì)量濃度為10%-30%。

本發(fā)明利用電化學方法使紅曲紅色素直接改性制得紅曲黃色素，過程不采用有毒物質(zhì)，安全、環(huán)保，得到的黃色素性質(zhì)穩(wěn)定，且生產(chǎn)成本低，操作簡便，具有明顯的經(jīng)濟效益和應用前景。

附圖說明

圖1為電還原前后紅曲色素對比圖，（A）電還原前（B）電還原后。

圖2為紅曲紅色素和黃色素的紫外可見分光光譜，(A)紅色素(B)黃色素。

具體實施方式

實施例1

（1）????紅色素溶液的配制：將紅曲紅色素用少量乙醇溶解，加入蒸餾水制得10%紅色素溶液10L，加入一定量的NaCl，使NaCl濃度為0.1mol/L。

（2）????電解槽的組裝：電解槽采用隔膜電解槽，中間用Nafion117?陽離子膜（美國杜邦公司）將陰陽極室隔開，陽極室溶液為1mol/L的Na₂SO₄，陰極室為上述紅曲色素溶液，陰極室配備攪拌器，攪拌速度為1000r/min，陰陽兩極均采用石墨電極，直流電源。

（3）????電催化還原過程：采用恒電流方式進行電解，電流為10-50mA，還原過程注意控制電流，防止產(chǎn)生氫氣，反應直到紅色（電還原前紅曲紅色素溶液的顏色）完全變成黃色（電還原后生成紅曲黃色素，溶液顏色由紅色變成黃色）（圖1），反應時間為12h。