栀子系列色素在抑菌中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品添加剂领域，具体涉及栀子系列色素在抑菌中的应用。
【背景技术】
[0002] 目前在食品加工行业，人工合成色素的使用非常普遍。人工合成色素是指用人工 化学合成方法所制得的有机色素，主要是以从煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成， 但是随着毒理学和生物学研宄的不断深入，人们发现大多数人工合成色素都不能向人体提 供营养物质，有的甚至对人体有较为严重的毒性和致畸、致癌性。许多食用合成色素除了本 身或其代谢物有毒外，在生产过程中还有可能混入砷和铅等重金属，由于重金属元素性质 稳定，不易被人体分解或排泄，容易在体内沉淀下来，长期积累会导致皮下肉瘤、肝脏和恶 性淋巴癌等疾病的发生。
[0003]天然食用色素具有安全可靠、无毒副作用、色调自然、接近天然物质颜色等优点， 近年来随着人们日益增长的物质生活需求及科学水平的不断提高，利用无毒无害的天然物 质提取食用、化妆品和医用色素，已经成为一种新的发展趋势。但目前，在天然色素的使用 过程中，多以着色为主要目的，这使得一些天然色素的应用范围被限制。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于扩展栀子系列色素的应用范围，提供栀子系列色素在抑菌中的 应用。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0006] 本发明通过抑菌实验发现栀子系列色素可抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的生 长，表明栀子系列色素具有抑菌的作用。基于此，栀子系列色素可用于抑菌中。所述的栀子 系列色素包括栀子黄色素、栀子红色素和栀子蓝色素三种色素，这三种色素均可抑制枯草 芽抱杆菌（Bacillus subtilis)、变形杆菌（Proteusbacillus vulgaris)生长。
[0007]栀子黄色素、栀子红色素和栀子蓝色素作为具备黄、红、蓝三种基色的天然栀子系 列色素，是可调配任意颜色的食品添加剂并兼具抑菌防腐作用，可用于果汁饮料、预调酒、 乳制品、糕点、零食等多种食品的着色并延长食品保质期。
[0008]因此，栀子系列色素可以用于制备抑菌剂或防腐剂。
[0009]-种抑菌剂或防腐剂，包含栀子黄色素、栀子红色素和栀子蓝色素中的一种或多 种，还可以包含其它食品上允许的添加剂。
[0010] 本发明相对于现有技术具有如下优点和效果：
[0011] (1)栀子系列色素为天然色素。栀子黄色素以及转化栀子红色素和栀子蓝色素的 栀子苷均提取自植物组织，三种色素均为天然色素，具有安全无毒的特点，可广泛添加于多 种食品当中，有效规避添加合成色素可能带来的毒害问题，提高食品加工和制造行业的安 全系数。
[0012] (2)栀子系列色素具有良好的抑菌功能。栀子系列色素能更好的模仿天然物的颜 色，着色的色调柔和谐调。抑菌实验证明，栀子黄、栀子红和栀子蓝三种色素可不同程度的 抑制有害微生物的生长，兼具了防腐剂的作用。
[0013] (3)栀子系列色素含有生理活性成分。栀子系列色素本身是一种营养素，具有一定 的药理作用。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0015] 实施例1栀子系列色素的制备
[0016] (1)栀子黄色素的制备
[0017] 将栀子果粉碎过40目筛，所得栀子粉末用去离子水按料液质量比1:10在45°C下 浸提lh得栀子黄色素粗提液。
[0018] 栀子黄色素的精制：用AB-8型大孔吸附树脂吸附栀子黄色素，将30g湿树脂添加 到含有100mL栀子黄色素粗提液的三角瓶中，放入摇床中吸附10h以上，然后将三角瓶中的 树脂和溶液一起过滤，收集树脂之后装柱。分别用4BV(分离柱的底面积2. 0096平方厘米 乘以树脂在分离柱中的高度14. 5厘米就是1BV)水、5BV 20%乙醇、6. 5BV 60%乙醇冲洗并 收集各冲洗液，4BV水和5BV 20%乙醇冲洗液中主要含栀子苷，60%乙醇冲洗液中含有栀 子黄色素。将60%乙醇冲洗液60°C旋转蒸发浓缩除去乙醇后得到高纯度的栀子黄色素水 溶液，喷雾干燥即得栀子黄色素粉末。
[0019] (2)栀子红色素的制备
[0020] 栀子苷的预处理：在精制栀子黄色素过程中，收集4BV水和5BV 20%乙醇冲洗液 并合并，将合并液70°C旋转蒸发浓缩10倍得到高浓度的栀子苷水溶液。往浓缩后的栀子苷 水溶液中添加占栀子苷水溶液质量10%的氢氧化钠，50°c磁力搅拌4h，然后添加占栀子苷 水溶液质量25 %的柠檬酸，搅拌至柠檬酸完全溶解，4°C冰箱冷藏备用。
[0021] 毛霉在固体培养基（配方为：16g麸皮，24mL营养液。营养液：(NH 4)2S041%， KH2P040.4%，MgS0 4*7H20 0.2%，余量为水。）中培养5d，将发酵固体基质用去离子水按料 液质量比1:10在45°C水浴中提取2h，提取液8000rpm离心10min，收集上清得到0 -葡萄 糖苷酶粗酶液。
[0022] 按照50mL|3 -葡萄糖苷酶粗酶液添加20mL预处理的栀子苷、5g谷氨酸钠的比例往 0 _葡萄糖苷酶粗酶液中加预处理的栀子苷和谷氨酸钠，50°C真空保温24h，沸水浴灭酶活 2h，制得栀子红色素粗溶液。
[0023] 用D-1300大孔树脂分离纯化栀子红色素，具体过程为：将30g湿树脂添加到含有 100mL栀子红色素粗溶液的三角瓶中，放入摇床中吸附10h以上，然后将三角瓶中的树脂和 溶液一起过滤，收集树脂然后装柱。分别用1BV去离子水、2BV 15%乙醇冲洗去除杂质，再 用2BV55%乙醇冲洗，收集2BV 55%乙醇冲洗液。将2BV 55%乙醇冲洗液60°C旋转蒸发浓 缩除去乙醇后得到高纯度的栀子红色素水溶液，喷雾干燥即得栀子红色素粉末。
[0024] (3)栀子蓝色素的制备
[0025] 在精制栀子黄色素过程中，收集4BV水和5BV 20 %乙醇冲洗液并合并，将合并液 70 °C旋转蒸发浓缩7倍得到高浓度的栀子苷水溶液，备用。
[0026] 0_葡萄糖苷酶粗酶液的制备同（2)。
[0027] 按照50mL |3 -葡萄糖苷酶粗酶液添加15mL栀子苷水溶液、5g谷氨酸钠的比例往 0 _葡萄糖苷酶粗酶液中加栀子苷水溶液和谷氨酸钠，50°C保温24h，沸水浴灭酶活30min， 制得栀子蓝色素粗溶液。
[0028] 用X-5树脂分离纯化栀子蓝色素，具体过程为：将30g湿树脂添加到含有100mL栀 子蓝色素粗溶液的三角瓶中，放入摇床中吸附l〇h以上，然后将三角瓶中的树脂和溶液一 起过滤，收集树脂，然后装柱。分别用2BV去离子水、1BV 10%乙醇冲洗去除杂质，再用2BV 60%乙醇冲洗，收集2BV 60%乙醇冲洗液。将2BV 60%乙醇冲洗液60°C旋转蒸发浓缩除去 乙醇后得到高纯度的栀子蓝色素水溶液，喷雾干燥即得栀子蓝色素粉末。
[0029] 实施例2栀子系列色素的抑菌实验
[0030] 在无菌工作台下操作，将配制好的牛肉膏蛋白胨培养基冷却至60°C左右倾注于 灭菌的培养皿内，用无菌移液枪吸取浓度为10 6cfu/mL的枯草芽孢杆菌或变形杆菌的菌液 200 y L，用无菌玻璃三角涂棒将其均匀地涂布于平板表面，待用。每个平板放6个无菌牛津 杯（牛津杯的内径为6_，外径为7mm)，中间1个无菌牛津杯为空白对照，其余5个牛津杯 为样品组。空白对照加入100 y L无菌水，样品组中加入过滤除菌的浓度为20 y g/mL的栀 子红色素、栀子黄色素或栀子蓝色素的水溶液100 y L，所有平板在4°C冰箱中放置10h后取 出，再置于37°C恒温培养24h，观察抑菌情况，用直尺测量5个抑菌圈的直径，计算平均值。 结果见表1。
[0031] 表1抑菌圈直径的测量结果
[0032]
[0033]
[0034] 实施例3栀子系列色素的最低抑菌浓度（MIC)实验
[0035] 在无菌工作台下操作，将配制好的灭菌的牛肉膏蛋白胨培养基冷却至60°C左右倾 注于灭菌的培养皿内，用无菌移液枪吸取浓度为10 6cfu/mL的枯草芽孢杆菌或变形杆菌的 菌液200 y L，用无菌玻璃三角涂棒将其均匀地涂布于平板表面，待用。
[0036] 每个平板放6个无菌牛津杯（牛津杯的内径为6mm，外径为7mm)，中间1个无菌牛 津杯为空白对照，其余5个牛津杯为样品组，空白对照加入100 y L无菌水，样品组中5个牛 津杯编号1、2、3、4、5,依次加入lOOyL过滤除菌的浓度为20yg/mL、15yg/mL、10yg/mL、 5 y g/mL、1 y g/mL的栀子红色素、栀子黄色素或栀子蓝色素的水溶液，所有平板在4°C冰箱 放置l〇h后拿出，在37°C恒温培养箱培养24h后观察结果，根据有无抑菌圈来判断栀子系列 色素的最低抑菌浓度（MIC)。
[0037] 表2栀子系列色素的最低抑菌浓度
[0038]
[0039] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 栀子系列色素在抑菌中的应用，其特征在于：所述的子系列色素包括栀子黄色素、 栀子红色素和栀子蓝色素。2. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于：栀子系列色素在抑制革兰氏阳性菌、革兰 氏阴性菌生长中的应用。3. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于：栀子黄色素在抑制枯草芽孢杆菌、变形杆 菌生长中的应用。4. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于：栀子红色素在抑制枯草芽孢杆菌、变形杆 菌生长中的应用。5. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于：栀子蓝色素在抑制枯草芽孢杆菌、变形杆 菌生长中的应用。6. 栀子黄色素、栀子红色素和/或栀子蓝色素在延长食品保质期中的应用。7. 栀子黄色素、栀子红色素和/或栀子蓝色素在制备抑菌剂中的应用。8. 栀子黄色素、栀子红色素和/或栀子蓝色素在制备防腐剂中的应用。9. 一种抑菌剂或防腐剂，其特征在于：包含栀子黄色素、栀子红色素和栀子蓝色素中 的一种或多种。10. 根据权利要求9所述的抑菌剂或防腐剂，其特征在于：还包含食品上允许的添加 剂。
【专利摘要】本发明公开了栀子系列色素在抑菌中的应用，属于食品添加剂领域。本发明通过抑菌实验发现栀子黄色素、栀子红色素和栀子蓝色素均可抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的生长，如枯草芽孢杆菌、变形杆菌。基于该抑菌功能，作为具备红、黄、绿三种基色的天然栀子系列色素，是可调配任意颜色的食品添加剂并兼具抑菌防腐作用，可用于着色并延长食品保质期，可用于制备抑菌剂或防腐剂，具有良好的应用前景。
【IPC分类】A23L3/3463
【公开号】CN104957726
【申请号】CN201510397093
【发明人】方尚玲, 陈茂彬, 曹敬华, 严锦, 孟鑫, 周敬波
【申请人】湖北工业大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月8日