[發明專利]一種超微粉碎協同脈沖電場制備板栗殼棕色素的方法

有效

• 申請號: 201610594389.6
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN106189354B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 孫煒煒;黃龍;陳勝;蹇順華;潘妮
• 申請（專利權）人: 武漢黃鶴樓香精香料有限公司
• 主分類號: C09B61/00
• 分類號: C09B61/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所42113
• 代理人: 楊宣仙

技術領域

本發明涉及天然色素制備技術領域，具體地說是一種超微粉碎協同脈沖電場制備板栗殼棕色素的方法。

背景技術

隨著焦糖色素含有4-甲基咪唑致癌物質的相關報道，化學合成類色素的安全性問題日益受到人們重視，限制了其作為食品添加劑的使用用量，有些甚至被禁止使用。近年來，尋求與開發無毒副作用的天然植物色素資源，備受人們青睞。國內天然色素行業發展較快，已有梔子黃色素、板栗殼棕色素、天然橙紅色素、可可殼色素、葡萄皮色素、紅花黃色素等開發和應用的相關文獻報道。長期以來，板栗殼作為加工廢棄物未得到有效開發與利用，大部分被當作燃料或被丟棄，造成資源的極大浪費。研究發現，從板栗殼中提取天然色素不僅有利于提高板栗的綜合利用價值，而且產品具有水溶性好、著色力強、穩定性好等優點，其主要成分為黃酮類化合物，具有一定的抗氧化和抑菌功效，可用作食品、日化品和藥品等產品的著色劑，具有廣闊的發展和應用前景。

天然色素存在于植物組織細胞內，細胞壁和細胞膜的破碎程度直接影響到提取效率，如何高效地提取出色素成為天然色素研究過程的關鍵問題。一般的機械破碎法很難將植物細胞有效地破碎，化學破碎法則易造成提取物結構和性質的改變。目前文獻資料報道的板栗殼色素的提取方法主要為傳統溶劑浸提法、超聲波提取法和微波輔助萃取法。其中，傳統溶劑浸提法存在浸提時間長、能耗大、產品得率低、色澤變化較大等缺點。

超微粉碎技術，是指利用各種特殊的粉碎設備，通過一定的加工工藝流程，對物料進行碾磨、沖擊、剪切等，從而將3mm以上的物料顆粒粉碎至5-15μm的微細顆粒。超微粉碎作為一種高新技術已廣泛應用于食品、保健品、醫藥等領域。超微粉碎技術可以將固體物料在低溫狀態下瞬間破碎成粒徑均勻、流動性好的微細顆粒，原料有效功能成分損失較少，并且屬于純物理技術加工，能夠保證產品的純天然屬性。由于顆粒向微細化方向發展，導致物料表面積和孔隙率大幅度增加，在溶劑中的分散性較好，將其作為天然植物浸提原料，可減少溶劑穿透細胞壁進入細胞內將有效成分溶出的漫長過程和障礙。

脈沖電場(Pulsed Electric Fields,PEF)是近年來發展迅速的一種食品綠色加工技術，其最初主要應用在蘋果汁、橘汁、牛奶等液態物料的非熱殺菌處理。PEF殺菌機理是利用細胞膜電穿孔原理，通過高強度脈沖電場瞬間破壞微生物的細胞膜而使細菌致死，低溫優勢在很大程度上避免了在很大程度上減少了食品感官和物理特性的有害變化。目前，該項技術已經拓展應用到天然植物功能性成分提取方面，具有低溫處理、操作簡便、提取時間短、耗能低、效率高、不易引起有效成分變性等突出優勢。中國專利201310569144.4公布了一種采用高電壓脈沖電場技術提取馬齒莧多糖的方法，最大限度保持了馬齒莧中多糖的結構，實現了低溫提取與殺菌一體，保證熱敏性物質不降解。中國專利201310141353.9公布了脈沖電場輔助逆流提取葡萄皮渣多酚的裝置及方法，解決了現有傳統方法提取葡萄皮渣多酚耗時長、提取效率低、操作工藝繁瑣的問題。但該技術在板栗殼色素提取方面的應用未見相關專利報道。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種超微粉碎協同脈沖電場制備板栗殼棕色素的方法，將高壓脈沖電場技術和超微粉碎應用于板栗殼色素提取中，該提取方法具有原料來源豐富、提取溫度低、產品得率高、處理時間短、操作簡便等優點，所得產品色率高，水溶性好，質量穩定，安全無毒，具有實際生產轉化和推廣應用的價值。

為實現上述目的，本發明提供的一種超微粉碎協同脈沖電場制備板栗殼棕色素的方法，它包括如下步驟：

(1)將板栗殼去雜、清洗、干燥后，使用普通粉碎機對其進行初粉碎，過40-80目篩網備用；

(2)將步驟(1)得到的粗粉投入超微粉碎設備進行破壁處理1-2次，控制進料速度1-2kg/h，壓力0.5-1MPa，得到粒徑為8-13μm的板栗殼超微粉；

(3)將步驟(2)中板栗殼超微粉與乙醇水溶液按照1：8-1：15的料液比混合均勻后，將料液置入脈沖電場處理室中，在不斷攪拌條件下浸提15-25min后，料液經微孔濾膜過濾得到一次浸提液；將濾渣與乙醇水溶液按照1：8-1：15的料液比混合均勻后，再次置入脈沖電場處理室中，在不斷攪拌條件下浸提15-25min后，再次經微孔濾膜過濾得到二次浸提液；合并兩次浸提液，即得色素提取液；所述步驟(3)中兩次浸提過程中的脈沖電場強度為50-80kV/cm，脈沖寬度為20-40μs，脈沖頻率為600-1200Hz，工作溫度為室溫；