手機掃碼訪問本站
微信咨詢
紫膠紅色素是應用最廣泛的天然色素之一，它是一種來源于動物的提取物。人們 對紫膠紅色素的利用早于對紫膠樹脂的利用，紫膠紅色素傳統上用于食品、醫藥、化妝品、 印染和紡織等行業，其顏色本身為紅色或桃紅色，但通過媒染調配可獲得其他色調。
近年來，隨著醫學毒理學和生物學實驗工作的發展，人們認識到人工合成食用色 素有的對人體有一定的毒性，有的還有致癌作用，因此，天然色素又重新得到普遍重視和應 用。紫膠紅色素具有水溶性和無毒性，已作為安全性較高的添加劑得到廣泛使用，而且，紫 膠紅色素與其它天然色素比還具有著色力強，對光、金屬離子和熱的穩定性好等優點，紫膠 紅色素作為天然食用色素日益被人們所接受。日本等國家已用紫膠紅色素染制食品，其應 用前景十分廣闊。
在獲取紫膠紅色素時，傳統工藝一直采用化學萃取、結晶方法，這樣不僅增加成 本，而且提取后的紫膠紅色素得率和質量受到了很大影響。一般紫膠廠采集紫梗（原膠） 用水浸提后棄水而留下紫膠進行工業生產，既浪費原材料，又對環境造成影響。
傳統的紫膠色素生產廠家大都是采用色淀法再精制紅色素，其工藝技術不僅工序 多、周期長，而且生產中加入了大量的酸、堿和有機溶劑，使其生產成本較高，紫膠紅色素得 率也不夠理想，而且所得紅色素產品中灰分高，重金屬也常常超標。
例如，公開號為CN1081190A中公開了一種提高紫膠紅色素質量技術，該方法采用 色淀法生產紫膠紅色素。在原有生產工藝的基礎上增加了對原膠用水浸泡攪拌的工序，使 得紫膠紅色素生產的工序更多，生產周期延長。而且該方法同樣使用了大量的鹽酸，使得產 品中的灼燒殘渣高。
又如，《福州師專學報》1996年9月，第16卷第1期第38_42頁中公開了一種紫膠 紅色素提取方法，該方法將紫膠生產過程排放出的濃色水用稀鹽酸調至弱酸性，澄清之后 去除蛋白質等雜質，再調節酸化液的PH值，加入CaCl2溶液，使之生成色素鈣鹽沉淀，接著 用強酸酸解濃色鈣，使紫膠紅色素結晶析出。該方法中使用了大量的酸，使得紅色素產品中 灰分高，重金屬含量高。
本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種紫膠紅色素的精制方法，該 方法工藝簡單，操作方便，能夠使紫膠紅色素外觀色澤和理化指標達到《中華人民共和國國 家標準-食品添加劑紫膠紅色素【GB/T 4571-1996】》規定的標準，縮短了紫膠紅色素精制 的工藝，提高紫膠紅色素的得率和純度和降低生產能耗，并且綜合利用資源，從根本上解決 了紫膠工業生產的環境污染問題。為實現本發明目的，本發明一方面提供的紫膠紅色素的精制方法包括將原膠用水 溶液浸泡、收集洗膠液和通過微濾、超濾對洗膠液進行過濾處理。
此外，還包括對經微濾、超濾處理的洗膠液進行濃縮、干燥處理，即將其進行真 空濃縮，再于真空狀態下使其干燥，得紫膠紅色素固體。其中，控制真空濃縮時的真空 度為-0. 06?-0. 08MPa，溫度為60?75 °C ；控制干燥時的溫度為75?100°C，真空度 為-0. 06 ?-0. 08MPa。
其中，水溶液為工業自來水，或者微堿性水溶液，其中的堿可選擇碳酸鈉或四硼酸 鈉。特別是，工業自來水的PH值在7-8之間；微堿性水溶液的pH值在7-8之間。
其中，進行微濾處理時，微濾膜的的膜孔經為0. 22?0. 80微米，控制微濾的操作 壓力差為0. 05?0. 09MPa ；進行超濾處理時，超濾膜的截留分子量為5000?30000道爾頓， 控制超濾的操作壓力差為0. 10?0. 40Mpa。
特別是，微濾處理時為負壓操作，選用微濾膜的離心液一側的壓力為一個大氣壓， 而在微濾液一側減壓抽真空，真空壓力控制在-0. 05?-0. 09Mpa(即以一個大氣壓為0，控 制微濾除雜時微濾液一側的壓力相對于一個大氣壓為-0. 05?-0. 09Mpa)；超濾處理時為 正壓操作，選用在超濾膜的微濾液一側加壓，控制所加的壓力為0. 10?0. 40Mpa (即以一個 大氣壓為0，控制微濾液一側的壓力相對于一個大氣壓為0. 10?0. 40Mpa)，而超濾液一側 的壓力為一個大氣壓。
本發明另一方面提供的紫膠紅色素的精制方法，包括以下順序進行的制備步驟：
1)水溶液浸提
采用水溶液浸提粉碎的原膠，得到洗膠液；
2)沉降分離、過濾
使洗膠液進行沉降分離，然后過濾除雜，得到洗膠液濾液；
3)濾液調酸值、離心除雜
用酸調節洗膠液濾液pH值后，采用離心機對其離心分離除雜，得到離心液；
4)微濾除雜
對離心液微濾得到微濾液；
5)超濾除雜
對微濾液超濾得到超濾濃縮液；
其中，還包括對超濾濃縮液進行濃縮、干燥的步驟，即將超濾濃縮液進行真空濃 縮，再于真空狀態下使其干燥，得紫膠紅色素固體。
其中，在步驟1)中，所述的水溶液為工業自來水，或者采用微堿性水溶液，其中的 堿可選擇碳酸鈉或四硼酸鈉。
特別是，所述的工業自來水的pH值在7-8之間；微堿性水溶液的pH值在7-8之間。
其中，在所述步驟1)中，首先將原膠粉碎成顆粒并用篩子去除雜質，接著將原膠 顆粒溶于水溶液中進行浸泡，控制原膠顆粒與水溶液的重量比（膠液比）為1 ： 3?10，優 選1 ： 5。其中，控制洗膠液的pH值在7?8間；特別是，原膠顆粒的粒度為1-10毫米，優 選原膠顆粒的粒度為4-6毫米；篩子可選擇圓擺篩或振動篩；可重復浸提多次，每次的浸泡 時間控制在0. 5-12小時，浸泡時間優選為4小時。其中，在步驟2)中，沉降時間控制在2?M小時，優選為10?14小時；采用200? 400目的不銹鋼絲網進行過濾，可以依次采用200目和400目的不銹鋼絲網進行兩級過濾。
其中，在步驟3)中，調節濾液的pH值為3. 5?4，調節濾液的酸選擇檸檬酸、植酸、 醋酸、鹽酸的一種或多種。
其中，在步驟4)中，采用的微濾膜的膜孔經為0. 22?0. 80微米，微濾膜可選擇纖 維素酯類微濾膜；在步驟幻中，采用的超濾膜的截留分子量為5000?30000道爾頓，超濾 膜可選擇聚醚砜卷式膜、纖維素卷式膜中的一種。特別是，所用的超濾膜為聚醚砜卷式膜。
其中，所述步驟4)中，進行微濾處理時，控制微濾膜兩側的操作壓力差為0. 05? 0.09MPa;在步驟幻中，進行超濾處理時，控制超濾膜兩側的操作壓力差為0. 10? 0.40Mpa。
特別是，所述步驟4)中，微濾處理時為負壓操作，選用微濾膜的離心液一側的壓力 為一個大氣壓，而在微濾液一側減壓抽真空，真空壓力控制在-0. 05?-0. 09Mpa (即以一個 大氣壓為0，控制微濾處理時，微濾液一側的壓力相對于一個大氣壓為-0. 05?-0. 09Mpa)； 所述步驟幻中，超濾處理時為正壓操作，選用在超濾膜的微濾液一側加壓，控制所加的壓 力為0. 10?0. 40Mpa(即以一個大氣壓為0，控制微濾液一側的壓力相對于一個大氣壓為 0. 10?0. 40Mpa)，而超濾液一側的壓力為一個大氣壓。
其中，在步驟6)中，控制真空濃縮時的真空度為-0. 06?-0. 08MPa，溫度為60? 75℃ ；控制干燥時的溫度為75?100°C，真空度為-0. 06?-0. 08MPa。
本發明另一方面提供由上述方法制備的紫膠紅色素。
通過本發明方法精制的紫膠紅色素具備以下優點：
精制的紫膠紅色素為鮮紅色，精制紫膠紅色素得率達0.43%以上（以原膠計）；其 干燥失重、灼燒殘渣、鉛、砷等重金屬等指標顯著低于國家標準，紫膠紅色素精制效果明顯， 保證紫膠紅色素的使用性能滿足《中華人民共和國國家標準-食品添加劑紫膠紅色素【GB/ T 4571-1996】》標準的要求，其中鉛、砷等重金屬含量遠遠低于國家標準中規定的含量，提 高了紫膠紅色素食用的安全性。
利用膜精制方法精制紫膠紅色素，避免了大量的酸堿加入，保持了紫膠紅色素原 有的化學結構，而且膜分離技術工藝簡單，為綠色化工工藝和技術，從源頭上消除污染。
以原膠（紫梗）為原料，采用本發明的方法進行提取精制紫膠紅色素。原膠來自 云南省普洱市。
1、將原膠粉碎成顆粒，粒度為4?6毫米，通過圓擺篩去除樹脂、沙土等雜質；
2、將原膠粉碎顆粒加入裝有pH值在7至8之間的工業自來水的洗膠槽中，控制膠 液比（即粉碎的原膠的重量與水溶液的重量比）為1 ： 5，浸泡4小時收集洗膠液；重復三 次，合并洗膠液；
3、將洗膠液加入澄清槽中沉降，分離泥沙和微粒紫膠，沉降時間為12小時；
4、將澄清的洗膠液進行兩級過濾，一級過濾的濾網為200目不銹鋼絲網，二級過 濾的濾網為400目不銹鋼絲網；
5、用檸檬酸（固體）調節濾液酸值，控制濾液的pH值為3. 5?4.0;
6、將濾液送入到離心機，離心分離經檸檬酸調節的濾液，除去固體和懸浮物；
7、常溫下以采用混合纖維素酯微濾膜（天津恒奧科技發展有限公司生產）的 FILTER微濾器（北京眾益中和生物技術有限公司生產）進行微濾，微濾膜孔徑為0.45 微米，微濾膜的離心液一側的壓力為一個大氣壓，而在微濾液一側減壓抽真空，真空壓 力為-0. 06?-0. 08Mpa(以一個大氣壓為0，控制微濾液一側的壓力相對于一個大氣壓 為-0. 06?-0. 08Mpa)，獲得微濾液；
8、在常溫下采用以聚醚砜卷式膜（美國Millp0re公司生產）為超濾膜的 Prepscale超濾機組（美國Millpore公司生產）對微濾液進行超濾，超濾膜的微濾液一側 加壓，增加的壓力控制在0. 15?0. 25Mpa(以一個大氣壓為0，控制超濾除雜時微濾液一側 的加壓壓力相對于一個大氣壓為0. 15?0. 25Mpa)，而超濾液一側的壓力為一個大氣壓，聚 醚砜卷式膜的截留分子量為10000標稱分子量；
9、然后于真空度為-0. 06?-0. 08MPa、溫度為60?75°C下，將超濾液真空濃縮， 之后，于真空干燥箱中，在溫度為75?100°C、真空度為-0. 06?-0. 08MPa下對其進行干 燥，即得鮮紅色的紫膠紅色素固體。