專利名稱：糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體及固溶體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及類胡蘿卜素制造領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體及固溶體的制造方法。
背景技術(shù)：
類胡蘿卜素也可稱之為類胡蘿卜素色素。它是綠色植物、霉菌、酵母、蘑菇、細(xì)菌等所產(chǎn)生的黃色至紅色、紫色的不溶于水的色素。這種色素多數(shù)的碳元素?cái)?shù)為C40，是四聚類萜烯的構(gòu)造，以番茄中的番茄紅色素(葉紅素或胡蘿卜素類胡蘿卜素碳?xì)浠衔锏目偡Q)為基礎(chǔ)，其分子兩端為環(huán)狀，含有氧的500種以上的色素為人們所熟知。除了葉綠體中
胡蘿卜素、黃體素、紫黃質(zhì)等，微生物當(dāng)中含有的螺菌黃素、球形紅極毛桿菌等。動(dòng)物界中的蝦蟹甲殼中的蝦青素等。 在人參、南瓜、蛋黃、黃油中廣泛存在的黃色到紅色的類胡蘿卜素，可以從動(dòng)植物當(dāng)中提取，將其轉(zhuǎn)換成維生素A等具有生理活性物質(zhì)加以利用。一直以來都是作為染料、食品的著色料來使用。但是這類色素的構(gòu)造是每隔一個(gè)就會(huì)有重復(fù)的二重結(jié)合的聚烯結(jié)構(gòu)，容易氧化，易分解褪色。人們開發(fā)了幾種穩(wěn)定性和水溶性好，并且容易利用色素的方法。其中一種就是水產(chǎn)制品的著色方法，這種方法是用乳化劑、增稠劑以及有具有乳化安定效果的食品材料中的一種或幾種，使類胡蘿卜素均一分散后進(jìn)行細(xì)微化；或者是使油溶性的類胡蘿卜素細(xì)微化之后，用乳化劑、增稠劑以及具有乳化安定效果的食品材料中的一種或幾種使其均勻分散。之后用得來的著色劑對水產(chǎn)制品進(jìn)行著色。但是這種方法非常復(fù)雜，在制造時(shí)有很多程序并且要花費(fèi)很長的時(shí)間。同時(shí)，在實(shí)用性上的弊端是乳化劑、增稠劑、環(huán)糊精等食材的價(jià)格偏高。我們希望用更便宜、安全的原料，以簡單的方法來改善類胡蘿卜素不溶于水的性質(zhì)，以此獲得脂溶體或固溶體的方法，從而擴(kuò)大使用面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體及固溶體的制造方法。本發(fā)明一種糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體的制造方法，通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，利用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、粳米淀粉、以及糯米淀粉中的一種或兩種的水溶液來溶解類胡蘿卜素，使類胡蘿卜素分散得到脂溶體。向所述的各淀粉的水溶液中加入環(huán)糊精合成酶或a -淀粉酶進(jìn)行水解，得到分解糖質(zhì)以及該淀粉酸部分的分解糖質(zhì)，用上述糖質(zhì)來溶解類胡蘿卜素，使類胡蘿卜素分散得到脂溶體。所述淀粉酸部分分解糖質(zhì)是指DE15 40的物質(zhì)。向所述各淀粉和類胡蘿卜素混合物中添加環(huán)糊精合成酶或是a -淀粉酶進(jìn)行低部分的加水分解反應(yīng)使類胡蘿卜素分散得到脂溶體。所述低部分加水分解反應(yīng)條件是使用環(huán)糊精合成酶，酶濃度是O. 4 I. OTHU/g淀粉，反應(yīng)PH值5. O 6. 5，反應(yīng)溫度35 650C，反應(yīng)時(shí)間2 24小時(shí)。所述低部分加水分解反應(yīng)條件是使用α -淀粉酶，酶濃度為 3. 35 6. 7U/g淀粉，反應(yīng)PH值5. O 6. 5，反應(yīng)溫度35 65°C，反應(yīng)時(shí)間2 24小時(shí)。所述馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、粳米淀粉、以及糯米淀粉中的一種或兩種的水溶液濃度為5 25%。所述得到的糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體經(jīng)過干燥處理得到糖質(zhì)類胡蘿卜素混合體的粉末。類胡蘿卜素是胭脂樹橙色素、辣椒紅色素、胡蘿卜素、降紅木素、辣椒紅、藏花素、 藏紅花酸、番茄紅素、胡蘿卜素、葉黃素、堇菜黃質(zhì)或蝦青素當(dāng)中至少兩種。一種糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體的制造方法，利用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、 木薯淀粉、西谷米淀粉或粳米淀粉中的一種或兩種，與類胡蘿卜素混合，使類胡蘿卜溶解、 均一分散，然后添加環(huán)糊精合成酶或α -淀粉酶，進(jìn)行高部分加水分解反應(yīng)，得到糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體。所述高部分加水分解條件是使用環(huán)糊精合成酶，酶濃度1. O 10THU/g淀粉、反應(yīng)PH值5. O 6. 5、反應(yīng)溫度35 65°C、反應(yīng)時(shí)間12 24小時(shí)。所述高部分加水分解條件是使用α -淀粉酶、酶濃度6. 7 20U/g淀粉、反應(yīng) PH值5. O 6. 5、反應(yīng)溫度35 65°C、反應(yīng)時(shí)間12 24小時(shí)。所述馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、西谷米淀粉以及粳米淀粉中的一種或兩種和類胡蘿卜素在濃度為 5 25%的乙醇溶液中混合。一種糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體的制造方法，利用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、粳米淀粉、以及糯米淀粉中的一種或兩種的水溶液來溶解類胡蘿卜素，均一分散，然后加入食鹽、醋酸、苛性鈉、醋酸除外的有機(jī)酸、氨基酸以及蛋白質(zhì)中的至少一種，得到糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體。本發(fā)明糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體以及固溶體的制造方法，使不溶于水的類胡蘿卜素溶解并均一分散，以此來制造脂溶體的方法，制造雖不可溶于水或不能均勻分散，但其形態(tài)是利于使用的固溶體的制造方法。也就是說，本發(fā)明中類胡蘿卜素成為溶液即表現(xiàn)為脂溶液，這種脂溶液雖然為懸浮液，但是溶液中色素能夠均勻、穩(wěn)定的存在。同時(shí)，類胡蘿卜素和其他的原料均等混合時(shí)，從液體中分離出來的固體就是 固溶體。根據(jù)本發(fā)明用糖質(zhì)淀粉使類胡蘿卜素溶解或均勻分散從而形成脂溶體。進(jìn)一步講，淀粉濃度高，就會(huì)形成糊狀，使其形成粉體就會(huì)很困難，因此用粉體和易于使用的素材中的低加水分解物，添加或不添加酒精，使其形成脂溶體，之后進(jìn)行干燥和粉末化處理。另一方面，使用淀粉的高水分解物的話，添加或不添加酒精，形成固溶體。這種情況，添加離子性物質(zhì)就能夠提高固溶體形成率。這樣調(diào)制的產(chǎn)品，易使用，而且類胡蘿卜素也能夠穩(wěn)定， 因此，使用的范圍會(huì)更加廣泛。
具體實(shí)施例方式研究發(fā)現(xiàn)除了高直鏈玉米淀粉之外，幾乎所有的淀粉都能調(diào)制出糖質(zhì)-色素溶液。但是，淀粉濃度一高就會(huì)變成糊狀，很難變成粉狀，所以使用困難。于是粉體和易于利用的糖質(zhì)素材是研究所需要的。結(jié)果表明在淀粉低加水分解物中能形成脂溶體，淀粉高加水分解物中很難形成脂溶體，于是就確立了直接獲得糖質(zhì)-色素溶液的方法。這種方法是用酶將淀粉部分水解，用分解糖質(zhì)或者淀粉的酸部分分解糖質(zhì)，或者是用淀粉分解酶對淀粉和色素的混合物起作用。進(jìn)一步說，當(dāng)只用淀粉和淀粉分解酶，色素的脂溶體形成不充分時(shí)，用濃度為5 25%的酒精溶液將色素溶解并使其均勻分散，提高其溶解性。如此方法調(diào)制的物質(zhì)，根據(jù)需要進(jìn)行干燥，就可以形成糖質(zhì)-色素混合體、糖質(zhì)-色素混合體粉末。相反，糖質(zhì)-色素在均勻混合狀態(tài)下沉淀的話，就會(huì)形成固溶體。形成便于使用的素材。為了達(dá)到這種目的，高直鏈玉米淀粉的用量要適宜，在溶解和均一狀態(tài)下添加色素， 振蕩加熱混合靜置后得到固溶體。如果是普通淀粉，在比形成脂溶體更強(qiáng)烈的條件下使酶起作用的話，就能形成固溶體。但是，我們發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)烈的條件下，也有可能不會(huì)形成固溶體。 在添加離子成分的情況下，容易形成固溶體?；谶@些知識得出本發(fā)明。本發(fā)明所使用的是色素中的類胡蘿卜素。作為食品素材舉例來講也有胭脂樹橙色素。該色素是從紅木科的紅木種子中抽取的色素，主要成分是胭脂樹橙、降紅木素，酸性呈現(xiàn)黃色，中性呈現(xiàn)紅色。辣椒紅色素有“橙顏色-100”、“橙顏色-75WS”，這些色素主要是從辣椒果實(shí)中提取的辣椒紅色素，呈現(xiàn)橙色到紅色。另外，桅子黃色素在市面上賣的有“角苷脂L濃縮”、“角苷脂LY”、“角苷脂A-15P”、 “角苷脂K-400 (G) ”等，是從桅子果實(shí)中提取的水溶性藏花素以及藏紅花酸為主要成份的物質(zhì)。這些色素呈現(xiàn)黃色，容易受光照、酸性物質(zhì)的影響。該色素的分子末端形成羧酸或酯， 因此可溶水，也可很好地溶于乙醇溶液，且具有脂溶性。本發(fā)明的方法適用于類胡蘿卜素， 應(yīng)用范圍極其廣泛。。雖然多種淀粉適用于本發(fā)明，一般情況，可形成脂溶體、含有大量支鏈的淀粉和可形成固溶體含有大量直鏈的淀粉是符合要求的。在淀粉中，通常都含有約20 30%的直鏈和80 70%的支鏈。因此，對使用的淀粉進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定的話，就能夠調(diào)制出脂溶體或固溶體。但是，固溶體形成時(shí)，50% -70%的高直鏈玉米淀粉是能夠被利用的，但是，應(yīng)用于難消化性加工制品是很困難的。淀粉水解物，市面上有各種糊精，一般情況，用酶加水分解法制造的東西，一般不能很好的用于任何溶體的形成。另一方面，用酸加水分解法制造的東西，如果能適當(dāng)選擇DE 的話，是能夠形成脂溶體或固溶體。其原因是用酶分解法制作的東西，分子大小更均一，形成易溶解的糖質(zhì)分子。用酸分解法制作的東西，糖質(zhì)分子不均勻，大小各不相同的分子混合在一起，其中大分子是關(guān)系到脂溶體或固溶體形成的物質(zhì)。即使將小分子的糖質(zhì)混在大分子的糖質(zhì)中，對兩溶體的形成也沒有大的影響。其他糖質(zhì)如葡萄糖、果糖等的單糖類，麥芽糖、海藻糖等的低聚糖類，赤蘚糖醇、山梨糖醇等，單獨(dú)或混合物的溶液中，類胡蘿卜素只能溶解一點(diǎn)，不適用于食品的制造。但是， 對于添加量較少的醫(yī)藥、化妝品可能適用。本發(fā)明使用環(huán)糊精合成酶(以下簡稱CGTase)、α -淀粉酶、葡糖淀粉酶、支鏈淀粉酶等的淀粉加水分解酶，酶制劑的主要作用是切斷淀粉分子的內(nèi)部鏈，變成適當(dāng)大小的分子，主要是使淀粉液化、變成沒有粘性的糖液。酶的種類沒有要求，只要是可以將粘性狀態(tài)的淀粉分子切斷就可以。特別是，眾所周知的CGTase中的芽胞桿菌等微生物當(dāng)中的酶，這些都不是被限定的物質(zhì)。a_淀粉酶也是一樣的，能夠使用的各種α-淀粉酶。如環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶(軟化芽胞桿菌的酶)，具有 600THU/mL以上活性的酶溶液。其他的α -淀粉酶有淀粉酶AD、規(guī)定10000U/g粉末(PH6. O、 用糊精化力測定天野法測定的值)相當(dāng)于干燥淀粉的O. I O. 3%的標(biāo)準(zhǔn)使用量。其他的有葡糖淀粉酶、支鏈淀粉酶等。不過，與CGTaSe、a-淀粉酶相比效果要差，特別是支鏈淀粉酶。形成脂溶體時(shí)酶的反應(yīng)條件是，對于150mg的玉米淀粉，(CGTaseO. I
O.25 μ L (O. 4 I. OTHU/g淀粉)、反應(yīng)溫度35 65°C (最理想的是45°C )、反應(yīng)時(shí)間2 24小時(shí)(最理想的是12小時(shí))、反應(yīng)PH5. O 6. 5 (最理想的是5. O 6. O)的振蕩反應(yīng)。 上述酶量，對于平時(shí)的CD生產(chǎn)，因?yàn)樗玫拿噶渴荌 OTHU/g淀粉，24小時(shí)，所以添加量較少。另一方面，α-淀粉酶的添加量，對于150mg的玉米淀粉,酶粉末0. Img 0. 05mg、 反應(yīng)溫度35 65°C (最理想的是45°C )、反應(yīng)時(shí)間2 24小時(shí)(最理想的是12小時(shí))、 反應(yīng)PH5. O 6. 5 (最理想的是5. O 6. 0)的振蕩反應(yīng)。關(guān)于酶量的計(jì)算，規(guī)定是3. 35 6.7U/g淀粉(糊精化力測定天野法)。因?yàn)橥ǔ５氖褂昧肯喈?dāng)于干燥淀粉的0. 1%，所以每克淀粉的添加量為lmg，這個(gè)相當(dāng)于10U/g，因此在上述發(fā)明中的酶量是通常使用量的2分之I至3分之I。即使是在該范圍以外，會(huì)根據(jù)條件形成脂溶體或固溶體，因此，應(yīng)該選擇符合條件的酶量。關(guān)于淀粉的種類和兩溶體的形成，將玉米淀粉、糯玉米淀粉、高直鏈玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉、粳米淀粉或糯米淀粉各稱量150mg放在IOml容量的耐壓試管中,加入含有25mg色素的酒精溶液ImL和0. 2M的醋酸緩沖液(PH5. 0) 4mL，在熱水中加 熱溶解，冷卻到45°C之后，加入含有0. 1THU/50 μ L的CGTase的酶液50 μ L，在45°C的條件下，進(jìn)行12 小時(shí)的振動(dòng)反應(yīng)。結(jié)果如表I所示。表中是經(jīng)過12小時(shí)后的顏色，雜物沉淀后清水的顏色，是以雜物沉淀后清水的顏色/沉淀的顏色表示的。沉淀的顏色因?yàn)檎駝?dòng)變化時(shí)，是以橙一紅來表示的。另外，CGTase 欄“ + ”表示添加該酶，表示不添加，脂溶體或固溶體形成欄中的“ ◎”表示脂溶體形成良好、“〇”表示脂溶體形成、“ □”表示固溶體形成、“ Λ ”表示固溶體形成不良、“ X ”表示脂溶體或固溶體沒有形成。表I
序號淀粉CGTase 混合之后的顏色 12小時(shí)之后的顏色脂溶體·固溶體的形成
1-- 20 &9橙色色素懸浮 退色
2-+紅色橙色—紅色色素懸浮O
3玉米-桃紅色粉紅色一O
權(quán)利要求
1.一種糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體的制造方法，其特征是，利用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、粳米淀粉、以及糯米淀粉中的一種或兩種的水溶液來溶解類胡蘿卜素，使類胡蘿卜素分散得到脂溶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體的制造方法，其特征是，向所述的各淀粉的水溶液中加入環(huán)糊精合成酶或a -淀粉酶進(jìn)行水解，得到分解糖質(zhì)以及該淀粉酸部分的分解糖質(zhì)，用上述糖質(zhì)來溶解類胡蘿卜素，使類胡蘿卜素分散得到脂溶體，所述淀粉酸部分分解糖質(zhì)是指DE15 40的物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體的制造方法，其特征是，向所述各淀粉和類胡蘿卜素混合物中添加環(huán)糊精合成酶或是a-淀粉酶進(jìn)行低部分的加水分解反應(yīng)使類胡蘿卜素分散得到脂溶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體的制造方法，其特征是，所述低部分加水分解反應(yīng)條件是如果使用環(huán)糊精合成酶，酶濃度是0. 4 I. OTHU/g淀粉，反應(yīng)PH值5.0 6. 5，反應(yīng)溫度35 65 °C，反應(yīng)時(shí)間2 24小時(shí)；如果使用a -淀粉酶，酶濃度為3.35 6. 7U/g淀粉，反應(yīng)PH值5. 0 6. 5，反應(yīng)溫度35 65°C，反應(yīng)時(shí)間2 24小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體的制造方法，其特征是，所述馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、粳米淀粉、以及糯米淀粉中的一種或兩種的水溶液濃度為5 25%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體的制造方法，其特征是，類胡蘿卜素是胭脂樹橙色素、辣椒紅色素、胡蘿卜素、降紅木素、辣椒紅、藏花素、藏紅花酸、番茄紅素、￠-胡蘿卜素、葉黃素、堇菜黃質(zhì)或蝦青素當(dāng)中至少兩種。
7.一種糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體的制造方法，其特征是，利用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、西谷米淀粉或粳米淀粉中的一種或兩種，與類胡蘿卜素混合，使類胡蘿卜溶解、均一分散，然后添加環(huán)糊精合成酶或a-淀粉酶，進(jìn)行高部分加水分解反應(yīng)，得到糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體的制造方法，其特征是，所述高部分加水分解條件是如果使用環(huán)糊精合成酶，酶濃度1. 0 10THU/g淀粉、反應(yīng)PH值5. 0 6.5、反應(yīng)溫度35 65°C、反應(yīng)時(shí)間12 24小時(shí)；如果使用a -淀粉酶、酶濃度6. 7 20U/g淀粉、反應(yīng)PH值5. 0 6. 5、反應(yīng)溫度35 65°C、反應(yīng)時(shí)間12 24小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體的制造方法，其特征是，所述馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、西谷米淀粉以及粳米淀粉中的一種或兩種和類胡蘿卜素在濃度為5 25%的乙醇溶液中混合。
10.一種糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體的制造方法，其特征是，利用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、粳米淀粉、以及糯米淀粉中的一種或兩種的水溶液來溶解類胡蘿卜素，均一分散，然后加入食鹽、醋酸、苛性鈉、醋酸除外的有機(jī)酸、氨基酸以及蛋白質(zhì)中的至少一種，得到糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體及固溶體的制造方法。本發(fā)明一種糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體的制造方法，利用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、粳米淀粉、以及糯米淀粉中的一種或兩種的水溶液來溶解類胡蘿卜素，使類胡蘿卜素分散得到脂溶體。一種糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體的制造方法，利用馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、西谷米淀粉或粳米淀粉中的一種或兩種，與類胡蘿卜素混合，使類胡蘿卜溶解、均一分散，然后添加環(huán)糊精合成酶或α-淀粉酶，進(jìn)行高部分加水分解反應(yīng)，得到糖質(zhì)類胡蘿卜素固溶體。本發(fā)明糖質(zhì)類胡蘿卜素脂溶體以及固溶體的制造方法，使不溶于水的類胡蘿卜素溶解并均一分散。
文檔編號C09B61/00GK102702786SQ20121001737
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者鄭慧英 申請人:天津天康源生物技術(shù)有限公司