一種提取核桃殼棕色素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然產(chǎn)物提取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提取核桃殼棕色素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的食品色素包括兩類:天然色素與合成色素。天然色素來自天然物，主要由植物組織中提取，也包括來自動物和微生物的一些色素。合成色素是指用人工化學(xué)合成方法所制得的有機(jī)色素，主要是以煤焦油中分離出來的苯胺染料為原料制成的。合成色素雖然具有色澤鮮艷、著色力強(qiáng)、穩(wěn)定性好以及成本低廉等特點，但是隨著合成色素毒理學(xué)的研宄不斷深入，合成色素的安全性問題也日益凸顯出來。而天然色素來源于天然物，安全性高，并且大多對人體還有一定的保健作用，因此，開發(fā)天然食用色素已經(jīng)成為國內(nèi)外發(fā)展食品添加劑的一個重要方向。
[0003]核桃別名胡桃，屬溫帶樹種，是世界四大干果之一，經(jīng)濟(jì)價值高。核桃在我國種植范圍廣，產(chǎn)量高。核桃殼是核桃加工后的一種副產(chǎn)物，目前核桃殼大多被當(dāng)作燃料燒掉，利用價值極低。雖然近年來對核桃殼的開發(fā)利用也有所研宄，但目前的研宄主要集中在活性炭的制備上，而對于核桃殼棕色素的開發(fā)利用還較少。核桃殼棕色素是一種水溶性好、著色力強(qiáng)、性質(zhì)穩(wěn)定的天然色素，且具有一定的抗氧化和抑菌作用，具有很高的開發(fā)價值。
[0004]目前國內(nèi)現(xiàn)有的核桃殼棕色素提取方法大部分采用單純的乙醇溶液浸提法，雖然乙醇能夠回收反復(fù)利用，但是提取率低，回收過程能耗較大，并不是一種十分經(jīng)濟(jì)的方式。
[0005]超聲波是頻率高于20KHz的聲波，穿透能力強(qiáng)，利用超聲波獨具的極端物理特性，能促使植物組織破壁或變形，從而加速色素的溶出、擴(kuò)散，縮短提取時間，提高提取效率。
[0006]檸檬酸鈉/鉀是目前最重要的檸檬酸鹽，主要由淀粉類物質(zhì)經(jīng)發(fā)酵生成檸檬酸，再跟堿類物質(zhì)中和而產(chǎn)生。由于制備檸檬酸的原料基本來源于糧食，因而絕對安全可靠，對人類健康不會產(chǎn)生危害。此外，檸檬酸鈉/鉀是一種弱酸強(qiáng)堿鹽，具有良好的PH調(diào)節(jié)及緩沖性能，因此在某些不適宜PH大范圍變化的場合有其重要用處。在食品工業(yè)中可用作調(diào)味劑、緩沖劑、乳化劑、膨脹劑、穩(wěn)定劑和防腐劑等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的之一是為解決核桃殼利用度低，現(xiàn)有技術(shù)提取效率低，耗能大，生產(chǎn)成本高的問題，提供一種以堿液為提取劑、超聲波輔助提取核桃殼棕色素的方法。該方法設(shè)備簡單、提取效率高、生產(chǎn)成本低。
[0008]本發(fā)明提供一種提取核桃殼棕色素的方法，包括以下步驟:
[0009]將干燥的核桃殼粉碎得到核桃殼粉末；
[0010]將所述核桃殼粉末脫脂，得到脫脂核桃殼粉末；
[0011]將脫脂核桃殼粉末與堿溶液混合，超聲提取，得到提取混合液，離心去除雜質(zhì)；
[0012]取離心得到的上清液用檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH值至3?7，濃縮干燥即得到棕色素產(chǎn)品O
[0013]進(jìn)一步的，所述核桃殼粉末脫脂步驟為用脫脂液浸泡所述核桃殼粉末I?3小時，過濾，棄去濾液，將脫脂后的核桃殼粉末烘干，得到脫脂核桃殼粉末。
[0014]進(jìn)一步的，所述脫脂液為石油醚或乙酸乙酯，所述核桃殼粉末與所述脫脂液的固液比為1:2?1:5。
[0015]進(jìn)一步的，所述脫脂核桃殼粉末與堿溶液混合比例為固液比1:10?1:20 ;所述堿溶液為氫氧化納或氫氧化鉀溶液，所述堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5?1.5%。
[0016]進(jìn)一步的，所述超聲提取超聲波功率為300?500W，提取溫度為20?40°C，提取時間為40?80min。
[0017]進(jìn)一步的，所述核桃殼粉末粒徑為40?100目。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的提取核桃殼棕色素的方法采用稀堿溶液為提取劑，再加上超聲波輔助提取，酸中和處理的方式，因此提取率高，并且產(chǎn)品的色價高，在水中溶解度好，色液清澈，具有較好的著色能力。此外，還可根據(jù)用途(如酸性食品、中性食品)，在生產(chǎn)中可以根據(jù)不同要求通過調(diào)節(jié)檸檬酸的添加量來調(diào)節(jié)食品的酸堿度，從而拓展了核桃殼棕色素的應(yīng)用范圍。核桃本身就是純天然食品，檸檬酸的原料基本來源于糧食，生產(chǎn)過程中所用的堿液后經(jīng)檸檬酸處理，轉(zhuǎn)化成為檸檬酸鈉/鉀，它們都是國家認(rèn)可的食品添加劑，所以制得的產(chǎn)品安全無毒。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝步驟簡單，條件溫和，便于工業(yè)化生產(chǎn)。同時核桃殼來源極為廣泛，所用的稀堿溶液以及檸檬酸都是工業(yè)上十分常見的產(chǎn)品，用其提取天然色素，成本低。而且本發(fā)明不僅可以避免核桃殼資源的浪費，生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品，同時又能防止環(huán)境污染，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境作出貢獻(xiàn)。
【具體實施方式】
[0019]下文將結(jié)合具體實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。
[0020]實施例1:
[0021]將核桃殼用清水洗凈，曬干，用粉碎機(jī)粉碎，過80目篩備用。精確稱取5.0g上述備用的核桃殼粉末，用1ml石油醚浸泡2小時，過濾去除濾液，烘干后與質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%的氫氧化鈉溶液以固液比為1:15的比例混合，在超聲波功率為300W，溫度為40°C的條件下，超聲提取60min，得到提取混合液，離心去除雜質(zhì)。然后將得到的上清液用lmol/L的檸檬酸溶液將PH值調(diào)至7，最后濃縮干燥得到棕色素產(chǎn)品，產(chǎn)品得率為34%，色價為20.8。
[0022]實施例2
[0023]將核桃殼用清水洗凈，曬干，用粉碎機(jī)粉碎，過100目篩備用。精確稱取10.0g上述備用的核桃殼粉末，用50ml乙酸乙酯浸泡3小時，過濾去除濾液，烘干后與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的氫氧化鉀溶液以固液比為1:10的比例混合，在超聲波功率為500W，溫度為30°C的條件下，超聲提取80min，得到提取混合液，離心去除雜質(zhì)。然后將得到的上清液用lmol/L的檸檬酸溶液將pH值調(diào)至5，最后濃縮干燥得到棕色素產(chǎn)品，產(chǎn)品得率為28%，色價為27.3。
[0024]實施例3
[0025]將核桃殼用清水洗凈，曬干，用粉碎機(jī)粉碎，過40目篩備用。精確稱取20.0g上述備用的核桃殼粉末，用10ml乙酸乙酯浸泡2小時，過濾去除濾液，烘干后與質(zhì)量分?jǐn)?shù)I %的氫氧化鉀溶液以固液比為1:20的比例混合，在超聲波功率為400W，溫度為20°C的條件下，超聲提取40min，得到提取混合液，離心去除雜質(zhì)。然后將得到的上清液用lmol/L的檸檬酸溶液將PH值調(diào)至3，最后濃縮干燥得到棕色素產(chǎn)品，產(chǎn)品得率為30%，色價為26.2。
[0026]實施例4
[0027]將核桃殼用清水洗凈，曬干，用粉碎機(jī)粉碎，過100目篩備用。精確稱取50.0g上述備用的核桃殼粉末，用150ml石油醚浸泡I小時，過濾去除濾液，烘干后與質(zhì)量分?jǐn)?shù)I %的氫氧化鈉溶液以固液比為1:20的比例混合，在超聲波功率為500W，溫度為30°C的條件下，超聲提取80min，得到提取混合液，離心去除雜質(zhì)。然后將得到的上清液用lmol/L的檸檬酸溶液將PH值調(diào)至7，最后濃縮干燥得到棕色素產(chǎn)品，產(chǎn)品得率為37%，色價為22.4。
[0028]本發(fā)明的提取核桃殼棕色素的方法采用稀堿溶液為提取劑，再加上超聲波輔助提取，酸中和處理的方式，因此提取率高，并且產(chǎn)品的色價高，在水中溶解度好，色液清澈，具有較好的著色能力。此外，還可根據(jù)用途(如酸性食品、中性食品)，在生產(chǎn)中可以根據(jù)不同要求通過調(diào)節(jié)檸檬酸的添加量來調(diào)節(jié)食品的酸堿度，從而拓展了核桃殼棕色素的應(yīng)用范圍。核桃本身就是純天然食品，檸檬酸的原料基本來源于糧食，生產(chǎn)過程中所用的堿液后經(jīng)檸檬酸處理，轉(zhuǎn)化成為檸檬酸鈉/鉀，它們都是國家認(rèn)可的食品添加劑，所以制得的產(chǎn)品安全無毒。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝步驟簡單，條件溫和，便于工業(yè)化生產(chǎn)。同時核桃殼來源極為廣泛，所用的稀堿溶液以及檸檬酸都是工業(yè)上十分常見的產(chǎn)品，用其提取天然色素，成本低。而且本發(fā)明不僅可以避免核桃殼資源的浪費，生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品，同時又能防止環(huán)境污染，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境作出貢獻(xiàn)。
[0029]本文雖然已經(jīng)給出了本發(fā)明的一些實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對本文的實施例進(jìn)行改變。上述實施例只是示例性的，不應(yīng)以本文的實施例作為本發(fā)明權(quán)利范圍的限定。
【主權(quán)項】
1.一種提取核桃殼棕色素的方法，其特征在于，包括以下步驟: 將干燥的核桃殼粉碎得到核桃殼粉末； 將所述核桃殼粉末脫脂，得到脫脂核桃殼粉末； 將脫脂核桃殼粉末與堿溶液混合，超聲提取，得到提取混合液，離心去除雜質(zhì)； 取離心得到的上清液用檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH值至3?7，濃縮干燥即得到棕色素產(chǎn)品。2.如權(quán)利要求1所述的提取核桃殼棕色素的方法，其特征在于，所述核桃殼粉末脫脂步驟為用脫脂液浸泡所述核桃殼粉末I?3小時，過濾，棄去濾液，將脫脂后的核桃殼粉末烘干，得到脫脂核桃殼粉末。3.如權(quán)利要求2所述的提取核桃殼棕色素的方法，其特征在于，所述脫脂液為石油醚或乙酸乙酯，所述核桃殼粉末與所述脫脂液的固液比為1:2?1:5。4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的提取核桃殼棕色素的方法，其特征在于，所述脫脂核桃殼粉末與堿溶液混合比例為固液比1:10?1:20 ;所述堿溶液為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，所述堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5?1.5%。5.如權(quán)利要求4所述的提取核桃殼棕色素的方法，其特征在于，所述超聲提取超聲波功率為300?500W，提取溫度為20?40°C，提取時間為40?80min。6.如權(quán)利要求5所述的提取核桃殼棕色素的方法，其特征在于，所述核桃殼粉末粒徑為40?100目。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提取核桃殼棕色素的方法，包括以下步驟：將干燥的核桃殼粉碎得到核桃殼粉末；將所述核桃殼粉末脫脂，得到脫脂核桃殼粉末；將脫脂核桃殼粉末與堿溶液混合，超聲提取，得到提取混合液，離心去除雜質(zhì)；取離心得到的上清液用檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH值至3～7，濃縮干燥即得到棕色素產(chǎn)品。本發(fā)明的提取核桃殼棕色素的方法工藝步驟簡單，條件溫和，成本低廉，便于工業(yè)化生產(chǎn)。本方法得到的棕色素產(chǎn)品得率高、質(zhì)量好，安全無毒。本方法既能避免核桃殼資源的浪費，生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品，同時又能防止環(huán)境污染，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境作出貢獻(xiàn)。
【IPC分類】C09B61/00
【公開號】CN104910643
【申請?zhí)枴緾N201510309777
【發(fā)明人】余旭亞, 倪俊輝, 鄧濤, 夏雪山
【申請人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月8日