藏红花天然色素在新型烟草中的应用及制备方法

技术领域

本发明涉及天然植物成分提取技术领域，具体是一种藏红花天然色素的提取方法及其在烟草中的应用。

背景技术

藏红花(Crocus sativus L.)又名番红花、西红花(英文名Saffron)，系鸢尾科(Taccaceae)红花属(Crocus)植物，为多年生球茎草本。其以花柱入药，在我国被列为名贵中药材，素有“植物黄金”之称，对治疗心脑血管疾病、抑制病毒、增强免疫、治疗癌症等方面具有明确的药理效应。藏红花引入中药可上溯到唐朝中期，从资料推测中药藏红花最初可能是通过丝绸之路传入，藏红花之名始见于《本草纲目拾遗》，番红花之称始见于《本草品汇精要》，在《本草纲目》中以番红花为正名。

藏红花绝大部分有效成分都集中在柱头上，其中包括水溶性类胡萝卜素类、挥发油类、胡萝卜素等物质。医药上具有活血通脉、养血祛瘀、消肿止痛和滋补的作用。用于治疗胃病和调经，也用于治疗肺病、肝病及酒精引起的学习和记忆损伤等。除药用以外，藏红花柱头中所含的藏红花色素是一种世界各地广泛应用、最昂贵的天然食用香料、食品调料及化妆美容品。藏红花色素的主要成分为藏红花苷(或藏红花素)、藏红花苦素、藏红花醛和一些类胡萝卜素类物质。藏红花苷(crocin)具有较好的水溶性和极强的着色力，可用于染色；藏红花苦素具有特殊的苦味儿和辛辣味儿，分解可产生藏红花醛，藏红花醛(safranal)具有独特的香味，正是这两种物质赋予了藏红花特有的气息和香味。

藏红花色素作为卷烟添加剂，不仅可以赋予卷烟特殊的香味，还能减少刺激，降低卷烟的危害性。传统的色素提取方法如粉碎法、压榨法、有机溶剂提取法、回流法等存在着提取时间长、劳动强度大、原料预处理能耗高、热敏性组分易被破坏、生产的色素产品纯度差、有异味和溶剂残留等缺点，直接影响了天然色素的发展及应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种藏红花天然色素在烟草中的应用及制备方法，本方法将天然藏红花色素添加到再造烟叶中，改善烟叶再造烟叶色泽稳定性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：藏红花天然色素在烟草中的应用，天然藏红花色素提起后，利用食用级95％(v/v)乙醇作为溶剂将其溶解成质量浓度为0.5-5％，例如0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％和5.0％，造纸法生产再造烟叶片基过程中，进行涂布工艺时按1.0-2.0mg/g进行添加，例如1.0mg/g、1.1mg/g、1.2mg/g、1.3mg/g、1.4mg/g、1.5mg/g、1.6mg/g、1.7mg/g、1.8mg/g、1.9mg/g和2.0mg/g。

作为本发明优先的实施方式，添加量为1.5mg/g。

本发明的第二目的是提供一种应用于烟草上的天然藏红花色素的制备方法，包括以下步骤：

(1)材料预处理：将藏红花花柱冷冻干燥后粉碎成40-60目；

(2)超声波提取：藏红花粉末与乙醇按10-15:1比例混合，置于超声设备中，温度30-60℃、功率250-400W提取30-50min，制得藏红花粗提液；

(3)过滤：粗提液初步过滤，所得滤液再进行精密过滤，得到精密过滤液；

(4)浓缩：将所得滤液进行浓缩，得到比重为1.3-1.4藏红花色素浓缩液；

(5)干燥：浓缩后的藏红花色素浓缩液进行冷冻干燥，得到藏红花天然色素。

进一步的，步骤(1)中，粉碎时温度不超过40℃。

进一步的，步骤(2)中，乙醇浓度为40-80％(V/V)。

进一步的，步骤(3)中，初滤用干燥滤纸过滤，滤纸孔径为200目。

进一步的，步骤(3)中，精滤采用过滤膜过滤，膜孔径为400目。

进一步的，步骤(4)中，浓缩采用真空减压浓缩，浓缩温度40-50℃、真空压力750Mpa。

进一步的，步骤(5)中，干燥采用真空冷冻干燥，温度-10～-20℃，压力1.3-13pa。

本发明提取色素成分为总黄色素，红花黄色素产品中，总黄色素含量均＞99％，其羟基红花黄色素A含量高达20％以上。

本发明的有益技术效果是：本方法将天然藏红花色素添加到再造烟叶中，改善烟叶再造烟叶色泽稳定性，同时对再造烟叶吸食性具有改善作用。本发明工艺简单、操作方便，利用超声波产生的多级效应，如强烈扰动效应、空化效应、击碎和搅拌作用等，可以加强溶剂的穿透力，从而促进有益成分进入溶剂中，可以大大缩短提取时间，有效提高藏红花色素的提取率，提取效率达到0.5-2.5％。本发明提取方法能有效保持藏红花色素中所含有的有效活性成分，具有高效率、高纯度、安全与环保等优点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种用于新型烟草调色的天然藏红花色素的制备方法，包括以下步骤：

(1)材料预处理：将藏红花花柱冷冻干燥后粉碎成40目，干燥温度38℃；

(2)超声波提取：藏红花粉末与浓度为60％(v/v)的乙醇按10:1比例混合，置于超声设备中，温度45℃、功率350W提取40min，制得藏红花粗提液；

(3)过滤：粗提液利用孔径为200目的干燥滤纸初步过滤，所得滤液再用孔径为400目的过滤膜进行精密过滤，得到精密过滤液；

(4)浓缩：将所得滤液进行真空减压浓缩，浓缩温度45℃、真空压力750Mpa，得到比重为1.35藏红花色素浓缩液；

(5)干燥：浓缩后的藏红花色素浓缩液进行真空冷冻干燥，真空冷冻干燥条件温度为-15℃，压力为8.5pa，得到藏红花色素。

利用本实施例方法，天然色素提取率达到2.3％，取上述方法提取的天然藏红花色素，利用食用级90％(v/v)乙醇作为溶剂将其溶解成质量浓度为0.5％，造纸法生产再造烟叶片基过程中，在进行涂布工艺时，按2.0mg/g进行添加，可制备含有天然藏红花色素的再造烟叶片基。

实施例2

一种用于新型烟草调色的天然藏红花色素的制备方法，包括以下步骤：

(1)材料预处理：将藏红花花柱冷冻干燥后粉碎成40目，干燥温度35℃；

(2)超声波提取：藏红花粉末与浓度为40％(v/v)的乙醇按15:1比例混合，置于超声设备中，温度30℃、功率400W提取30min，制得藏红花粗提液；

(3)过滤：粗提液利用孔径为200目的干燥滤纸初步过滤，所得滤液再用孔径为400目的过滤膜进行精密过滤，得到精密过滤液；

(4)浓缩：将所得滤液进行真空减压浓缩，浓缩温度40℃、真空压力750Mpa，得到比重为1.3藏红花色素浓缩液；

(5)干燥：浓缩后的藏红花色素浓缩液进行真空冷冻干燥，真空冷冻干燥条件温度为-20℃，压力为13pa，得到藏红花色素。

利用本实施例方法，天然色素提取率达到0.8％，取上述方法提取的天然藏红花色素，利用食用级90％(v/v)乙醇作为溶剂将其溶解成质量浓度为2.5％，造纸法生产再造烟叶片基过程中，在进行涂布工艺时，按1.5mg/g进行添加，可制备含有天然藏红花色素的再造烟叶片基。

实施例3

一种用于新型烟草调色的天然藏红花色素的制备方法，包括以下步骤：

(1)材料预处理：将藏红花花柱冷冻干燥后粉碎成60目，干燥时温度不超过40℃；

(2)超声波提取：藏红花粉末与浓度为80％(v/v)的乙醇按12.5:1比例混合，置于超声设备中，温度60℃、功率400W提取50min，制得藏红花粗提液；

(3)过滤：粗提液利用孔径为200目的干燥滤纸初步过滤，所得滤液再用孔径为400目的过滤膜进行精密过滤，得到精密过滤液；

(4)浓缩：将所得滤液进行真空减压浓缩，浓缩温度50℃、真空压力750Mpa，得到比重为1.4藏红花色素浓缩液；

(5)干燥：浓缩后的藏红花色素浓缩液进行真空冷冻干燥，真空冷冻干燥条件温度为-10℃，压力为1.3pa，得到藏红花色素。

利用本实施例方法，天然色素提取率达到2.5％，取上述方法提取的天然藏红花色素，利用食用级90％(v/v)乙醇作为溶剂将其溶解成质量浓度为5％，造纸法生产再造烟叶片基过程中，在进行涂布工艺时，按1.0mg/g进行添加，可制备含有天然藏红花色素的再造烟叶片基。

应用实施例

1.藏红花色素对再造烟叶片基调色效果评价

将上述三组实施例中所得再造烟叶片基调色效果与不添加本发明藏红花天然色素进行分析，结果如表1所示。

表1调色结果

从上表可以看出，本发明天然藏红花色素对再造烟叶片基具有调色的作用。

2.藏红花色素对再造烟叶片基色素稳定性的影响评价

选择上述实施例三种方法制备的再造烟叶片基，再选择三组常规方法(不添加藏红花色素)制备的再造烟叶片基，分别置于黑暗避光、自然光照和强光光照培养箱中，处理30d，检测再造烟叶颜色变化。

在不同处理条件下，随着光照强度增加、处理时间延长，再造烟叶色差改变明显增大，但添加天然藏红花色素的再造烟叶色差均小于未添加的对照组。黑暗避光条件下，30d后添加及未添加天然藏红花色素的再造烟叶色差分别为3.46和8.72，再造烟叶色差差异不大，色素降解较缓慢；自然光处理条件下，30d后添加与未添加藏红花色素的再造烟叶的色差分别9.85和15.35；强光处理条件下，30d后添加与未添加天然藏红花色素的再造烟叶的色差分别18.85和20.36，颜色降解显著。统计分析表明，黑暗避光、自然光照和强光等不同处理条件下，添加与未添加天然藏红花色素对再造烟叶色素稳定性影响呈现极显著差异。

3.藏红花色素对再造烟叶产品抽吸品质的影响

选择实施例1-3生产的再造烟叶片基，按5％的比例添加到传统卷烟烟丝中，同时设置空白对照，然后制备成常规卷烟进行抽吸品质评价，结果如下表2所示。

表2藏红花天然色素对再造烟叶片基感官评价表

结论：根据评吸结果，可以看出本申请藏红花天然香料具有调节烟气协调性和降低烟气杂气量的作用。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。