萝卜红色素精制条件的研究

□ 陈 正 胡 莉 吴 华 谭 劼 林泉松 吕白桦 重庆科瑞制药（集团）有限公司

萝卜红色素是我国允许使用的天然着色剂之一，为天竺葵素的葡萄糖苷衍生物，属水溶性花色素苷类，系类黄酮类化合物[1]。萝卜红色素主要取自成熟的红心萝卜。红心萝卜在我国广泛种植且其萝卜红色素含量非常高，廉价易得，所以是提取萝卜红色素的理想来源[2—3]。

目前，萝卜红色素提取工艺比较简单、质量控制不严格，往往导致产品有浓重异味同时其溶解性也较差。萝卜红色素的异味难闻，处理后易反味，除味问题一直是制约该产品的关键技术问题。之前有很多解决方法，基本都局限于实验室范围，有大孔树脂法、水蒸气蒸馏法、高压锅法、渗透法、超临界二氧化碳脱臭法、膜分离法等。多数都是几种方法结合使用，但这些方法都不是很理想，存在收率低、色价降低、易反味、过程复杂、操作困难等问题，要将其放大至生产规模存在难度或难以实现[4—5]。

1 材料与方法

1.1 材料

萝卜红色素为重庆武隆仙女天然色素有限公司提供，3个批次大生产样品（180601,180602,180603）；乙醇、丙酮、双氧水、过氧化氢、次氯酸，购自重庆川东化工（集团）有限公司，分析纯；石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、高氯酸，购自成都市科隆化学品有限公司，分析纯；高锰酸钾，高铁酸钠，购自广东光华科技股份有限公司，分析纯；硅藻土，购自临江市华通硅藻土制品有限公司；β—环糊精、麦芽糊精，购自郑州天顺食品添加剂有限公司；吐温、乳糖、甘露醇，购自河北科隆多生物科技有限公司；麦芽糖醇、糊精、麦芽糖醇，购自苏州恒锐化工原料有限公司。

1.2 仪器

水浴锅（巩义予华仪器有限责任公司，HH—2K4）；烘 箱（Thermo scien—tific，Heratherm OMH750）；制水机（Milli—pore公司，Elix Advantage15）。

1.3 方法

1.3.1 除味方法对除异味效果的影响

①称取3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于冷水中，再放置于水浴锅上挥发，烘干后得固体1号，称重；②称3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于冷水中，再用冷凝回流装置蒸馏回收，烘干后得固体2号，称重；③称取3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于温热水中，加入50%乙醇，醇沉，烘干后得固体3号，称重；④称取3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于乙醇或丙酮中，冷凝回流，分离烘后得固体4号，称重；⑤称取3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于温热水中，加入适量溶剂萃取，分离烘后得固体5号，称重；⑥称取3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于温热水中，加入适量氧化剂反应一定时间，分离烘干后得固体6号，称重。

1.3.2 不同氧化剂对除异味效果的影响

称取3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于水中，分别加入相同量的过氧化氢、次氯酸、高氯酸、高锰酸钾和高铁酸钠在相同条件下反应相同的时间，分离烘后得称重固体，标记为7～11号。

1.3.3 氧化剂比例对除异味效果的影响

称取3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于水中，分别加入0.5%氧化剂、1.0%氧化剂、5.0%氧化剂和10.0%氧化剂在相同环境条件下反应相同的时间，分离烘后得称重固体，标记为12～15号。

1.3.4 反应时长对除异味效果的影响

称取3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于水中，分别加入相同比例的氧化剂在相同环境条件下，分别反应5、10、15 min和30 min时间，分离烘后得称重固体，标记为16～19号。

1.3.5 不同外加物对溶解性效果的影响

称取3个批次各0.5 g的萝卜红色素溶于水中，在加入相同比例的氧化剂在相同环境条件下反应相同的时间后，再分别加入少量β—环糊精、麦芽糊精、乳糖、甘露醇、麦芽糖醇、糊精、可溶性淀粉、吐温和硅藻土静置后，分离烘后得称重固体，标记为20～28号。

2 结果与分析

2.1 不同除味方法对除异味效果的研究

由表1知，氧化法可以较好的达到除异味效果。

表1 不同处理方法对除异味效果的结果

2.2 不同氧化剂对除异味效果的研究

由表2知，高铁酸钠的除异味效果明显。

2.3 不同添加量的氧化剂量对除异味效果的研究

由表3知，用1.0%高铁酸钠量处理时，除味效果明显，收率达90%。

2.4 反应时长对除异味效果的研究

由表4知，最佳反应时间为10 min时，除味效果明显，收率96%。

2.5 不同外加物对溶解性效果的研究

由表5知，麦芽糊精、乳糖和麦芽糖醇作为外加物都可以较好改善萝卜红色素的溶解性及通透性，收率最佳的是麦芽糊精。

3 讨论与结论

萝卜红色素中异味的产生原因有：①萝卜中的萝卜苷等硫代葡萄糖苷在硫代葡萄糖苷酶的作用下酶解或非酶降解成有异味的含硫小分子化合物硫氰酶酯、异硫氰酸酯、二氧化硫、硫化氢等；②萝卜中的含硫物质在半胱氨酸—亚砜裂解酶的作用下与氨基酸发生反应，生成甲硫醇，甲硫醇进一步反应生成一系列有异味的含硫衍生物[6—8]。由于其产生的硫氰酶酯、异硫氰酸酯或含硫衍生物被高铁酸钠氧化后，生成的物质无色无味，且高铁酸钠为钠盐溶解性较好，在后续生产中也易处理，不易引入副产物[9—10]。

表2 不同氧化剂对除异味效果的结果

表3 不同比例的氧化剂高铁酸钠除异味效果的结果

表4 不同反应时长除异味效果的结果

表5 不同外加物对溶解性效果结果

随着氧化剂高铁酸钠量的增加以及反映时间的增长，并没有使收率持续增加，从经济和时间效率的考虑，1.0%高铁酸钠量以及反应时长10min时间最佳。麦芽糊精的溶解性较好，加入后也可以极大增加萝卜红色素的溶解性，收率较高，后续的处理也比较便宜。