本發(fā)明涉及油墨生產(chǎn)領域，尤其是一種含有葡萄皮色素的可食用油墨及其制備方法。
背景技術：
可食用油墨系特種油墨，不僅具有印刷油墨的一般共性，還因為其具有可供人食用的性能而逐漸廣泛應用于食品、保健 品和藥品的表面裝潢，或者此類產(chǎn)品的包裝印刷，主要應用于膠囊、片劑、糖果、水果、禽蛋 等表面及其包裝打印相關文字、圖案等標記，比如在餅干、巧克力、糖果、水果、禽蛋等食品 表面印刷流行的卡通圖案以及能引起人們食欲的圖像、圖形、文字，可以起到個性化產(chǎn)品、促進銷售的作用 ；在膠囊、藥丸等藥品表面印刷適合安慰病人的內(nèi)容，不僅可以起到撫慰消費者的作用，還能更好地區(qū)分假藥、劣藥，保證用藥安全?？墒秤糜湍苯影褕D案、商標直 接印在食品及其包裝上，這就要求油墨必須具有一般油墨的特點，如圖文清晰、顏色飽滿，均勻、耐磨性能優(yōu)良等 ；更為重要的是，由于油墨最終要被食用，那么油墨的安全性還要具有絕對的保證，雖然可食用油墨及其制備方法在一些發(fā)達國家已初見端倪，許多科研機構和有實力的公司都競相推出其可食用油墨的配方和應用設備，并在很多食品生產(chǎn)公司得到成功的應用，但是，由于現(xiàn)有配方中多含有合成化學成分，非天然原料，很難達到國家食品藥品的相關標準，在特定的 PH 值下不能夠得到所希望的顏色，而且現(xiàn)有色素具有特有的氣 味，耐光性差，耐熱性不好，影響食品的風味及食品包裝容器，其制備技術尚不成熟，還存在著色力差、附著性差、透明度高、鮮明度低，油墨液體的流變性能低于國家標準，不能滿足使用需求的問題，限制了食品、藥品印刷的發(fā)展。
而在倡導回歸自然，保護環(huán)境的今天，天然顏料以其自然的色相、柔和的色調(diào)，對皮膚柔和無刺激，及其本身具有的功能保健優(yōu)勢，成為油墨行業(yè)的新寵兒。
葡萄皮就是葡萄的表皮。葡萄皮中含有的花青素比果肉還多，具有保護微小血管、抗發(fā)炎的作用。而葡萄生產(chǎn)加工過程中，將產(chǎn)生大量葡萄皮廢棄物。 而提取這些廢棄物中的有效成分，可顯著增加葡萄皮的附加值。 現(xiàn)有技術中關于葡萄皮色素得率較低。目前，有關葡萄皮色素用于可食性油墨的制備方法未見報道。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種含有葡萄皮色素的可食用油墨及其制備方法。
本發(fā)明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現(xiàn)：
一種含有葡萄皮色素的可食用油墨，其特征在于以質(zhì)量份計含有以下成分：葡萄皮色素2-8份，可食用連接料30-65份，可食用助劑2-5份、納晶纖維素1-4份、純凈水20-40份。
進一步地，所述可食用連接料為殼寡糖。
進一步地，所述殼寡糖聚合度為 3-6、分子量為 1000 -1200。
進一步地，所述可食用助劑包括：干性調(diào)節(jié)劑1-3份、有殺菌作用的可食用的植物汁液1-2份。
進一步地，所述干性調(diào)節(jié)劑為食用酒精，所述有殺菌作用的可食用的植物汁液為姜汁、洋蔥汁、蒜汁中的一種或多種的混合物。
進一步地，所述葡萄皮色素的制備方法為：
1）將葡萄皮冷凍干燥成粉末狀，得到葡萄皮粉備用；
2）將葡萄皮粉與第一提取劑以1:3~7的重量比混合，在30~60℃下攪拌至少1h，獲得初提液，其中第一提取劑為：水10~50重量份，果膠酶1~3重量份，肌醇六磷酸0.1~3重量份，葡萄糖2~8重量份，檸檬酸0.1~6重量份；
3）將所述初提液與第二提取劑以1:4~10的重量比混合，在超聲波功率 50~100w、微波功率 100~150w、40℃~60℃條件下，提取3-8min后在 3000rpm~5000rpm 下離心 5~15min，收集上清液，獲得提取液，其中第二提取劑為：乙醇 45~75 重量份，酒石酸 0.1~5 重量份和咖啡酸 0.1~4 重量份；
4）將提取液在30~60℃、真空度-0.07~-0.09MPa下減壓蒸餾回收乙醇，至無乙醇蒸出，得濃縮液；
5）將濃縮液用超濾膜過濾，得精濾液；
6）向所述精濾液中加入植酸鈉，并在65~85℃下加熱20~40分鐘。
進一步地，所述納晶纖維素的制備方法為：
1）將慈竹去葉、洗凈、干燥，采用植物粉碎機粉碎，經(jīng) 60目篩網(wǎng)過濾，得到粒徑小于等于0.25mm的慈竹粉末；
2） 將步驟 1） 中得到的慈竹粉末在機械攪拌作用下，于88～92℃堿性溶液中反應130～160min，重復2次，然后用蒸餾水洗凈殘堿，獲得慈竹纖維 ；
3） 采用含氯溶液在機械攪拌作用下，70～90℃漂白處理步驟 2）中得到的慈竹纖維100～120min，重復4次，然后用蒸餾水洗凈殘氯，獲得高純度慈竹纖維；
4）將步驟 3）中得到的高純度慈竹纖維在機械攪拌作用下，置于pH3～8、45～60℃纖維素酶溶液中反應120～180min，然后通過200 目的濾網(wǎng)將固液相進行分離，隨后將固相轉(zhuǎn)移至酸水解反應釜中；
5）將硫酸加入上述反應釜內(nèi)的反應體系中，控制反應體系中酸的濃度范圍 5wt%～40wt%，在酸水解反應體系中，反應溫度為30℃～100℃，反應時間2h～10h；
6）酸水解反應結束后對反應體系進行靜置處理，除去上清液，如此重復操作至反應體系 pH值達到 2～4，然后將反應體系轉(zhuǎn)移至透析袋中繼續(xù)透析除酸，直至其pH 值達到6～7；
7）透析后的懸浮液于冰水浴中用超聲波細胞粉碎機在 540w的輸出功率下處理15min，-45℃冷凍干燥48h，得到納晶纖維素。
本發(fā)明還提供一種含有葡萄皮色素的可食用油墨的制備方法，包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取葡萄皮色素，可食用連接料，可食用助劑、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分數(shù)為 0.1％-2％的溶液 ； 3）用超聲波細胞粉碎機在 630-810w 的輸出功率下處理 10-30min； 4）按照上述原料配比補加純凈水，在40-60℃恒溫，在200-400r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入葡萄皮色素； 5）提高轉(zhuǎn)速到 400-600r/min 攪拌20-40min 后，加入可食用連接料和可食用助劑； 6）在 600-1000r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌20-40min即可。
本發(fā)明具有如下有益效果：
（1）本發(fā)明中第一提取劑和第二提取液劑中各個組分之間是互溶的，每種組分自身都是食品或食品添加劑，對人體無毒副作用；先后采用特定的第一提取劑和第二提取劑可以有效提高色素的提取率；采用超聲-微波協(xié)同提取葡萄皮色素，由于超聲波的強烈振動、空化效應、攪拌作用以及微波的瞬時穿透式加熱作用，穿過細胞壁、接觸到細胞內(nèi)物質(zhì)，吸收能量后細胞內(nèi)出現(xiàn)高壓現(xiàn)象，細胞漲破，降低色素與基體的結合力，加速色素從基體進入溶劑，超聲-微波協(xié)同提取具有溫度低、能耗低、時間短等優(yōu)點，提取率高；本發(fā)明利用天然葡萄皮色素作為油墨的顏料，不僅有效提高了葡萄廢棄物的利用率，并且天然葡萄皮色素賦予了油墨顯著的耐光性能，本發(fā)明制備的油墨及利用該油墨印刷的產(chǎn)品色澤穩(wěn)定，不易褪色。
（2）殼寡糖是以殼聚糖為原料，是經(jīng)生物技術降解而成的水溶性好、功能作用大、生物活性高的低分子量產(chǎn)品，實踐證明，殼寡糖對人無任何毒副作用，可廣泛用作食品添加劑。殼寡糖在人體內(nèi)吸收率近100％，其功效是殼聚糖的數(shù)十倍，可以起到免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、降血脂、調(diào)節(jié)血糖、改善肝臟和心 肺功能及其他多種生理作用。不僅如此，殼寡糖抑制腐敗菌效果顯著，以殼寡糖作為連接料用于油墨中，形成的印刷圖文可以在食品表面形成一種保護膜，可以提高油墨的抑菌能力；具有很好的成模性，可以提高油墨的成模性能。
（3）傳統(tǒng)酶水解制備出來的納晶纖維素尺寸較長，產(chǎn)品容易呈網(wǎng)狀纏結在一起不易分散，而且成本較高，制備周期也比較長，而本發(fā)明在酶水解處理纖維素過程中，充分利用酶水解效率高、條件溫和等優(yōu)勢，為下一步酸水解打下基礎。本發(fā)明將酶處理和酸水解結合在一起進行制備納晶纖維素，反應更均勻，更迅速，有效破壞了纖維素的無定形區(qū)，提高了產(chǎn)品的結晶度，獲得的產(chǎn)品勻度更高，穩(wěn)性更好。將該納晶纖維素的加入油墨中使得油墨的飽和度增加，色澤更加鮮艷。
（4）本發(fā)明所公開的油墨，其配方中所有組分均為食品及食品添加劑，不僅具有可食性，而且還含有一定量的營養(yǎng)成分，所以將該油墨以圖案的形式噴繪和印刷在人類及寵物的食品、藥品表面上，既增加產(chǎn)品的營養(yǎng)成分，又提高了食用者的食欲，從而增強產(chǎn)品的市場競爭力。
（5）本發(fā)明提供了可食性油墨的配方組分和組分的適當配比，以及制備該可食性油墨所采用的制備方法，有此得到了易著色、附著性好、使用性能好的水性油墨。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明進行詳細的說明，實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，不是對本發(fā)明的限定。
葡萄皮色素的制備方法為：
1）：將葡萄皮冷凍干燥成粉末狀，得到葡萄皮粉備用；
2）：將葡萄皮粉與第一提取劑以1:3~7的重量比混合，在 30~60℃下攪拌至少1h，獲得初提液，其中第一提取劑為：水10~50 重量份，果膠酶 1~3 重量份，肌醇六磷酸0.1~3 重量份，葡萄糖 2~8 重量份，檸檬酸 0.1~6 重量份；
3）：將所述初提液與第二提取劑以1:4~10的重量比混合，在超聲波功率 50~100w、微波功率 100~150w、40℃~60℃條件下，提取3-8min后在 3000rpm~5000rpm下離心 5~15min，收集上清液，獲得提取液，其中第二提取劑為：乙醇 45~75 重量份，酒石酸 0.1~5 重量份和咖啡酸 0.1~4 重量份；
4）：將提取液在30~60℃、真空度-0.07~-0.09MPa下減壓蒸餾回收乙醇，至無乙醇蒸出，得濃縮液；
5）：將濃縮液用超濾膜過濾，得精濾液；
6）：向所述精濾液中加入植酸鈉，并在65~85℃下加熱20~40分鐘。
納晶纖維素的制備方法為：
1）將慈竹去葉、洗凈、干燥，采用植物粉碎機粉碎，經(jīng) 60目篩網(wǎng)過濾，得到粒徑小于等于0.25mm的慈竹粉末；
2） 將步驟 1） 中得到的慈竹粉末在機械攪拌作用下，于 88～92℃堿性溶液中反應130～160min，重復2次，然后用蒸餾水洗凈殘堿，獲得慈竹纖維 ；
3） 采用含氯溶液在機械攪拌作用下，70～90℃漂白處理步驟 2）中得到的慈竹纖維100～120min，重復4次，然后用蒸餾水洗凈殘氯，獲得高純度慈竹纖維；
4）將步驟 3）中得到的高純度慈竹纖維在機械攪拌作用下，置于 pH3～8、45～60℃纖維素酶溶液中反應120～180min，然后通過 200 目的濾網(wǎng)將固液相進行分離，隨后將固相轉(zhuǎn)移至酸水解反應釜中；
5）將硫酸加入上述反應釜內(nèi)的反應體系中，控制反應體系中酸的濃度范圍 5wt%～ 40wt%，在酸水解反應體系中，反應溫度為 30℃～100℃，反應時間 2h～10h；
6）酸水解反應結束后對反應體系進行靜置處理，除去上清液，如此重復操作至反應體系 pH值達到 2～4，然后將反應體系轉(zhuǎn)移至透析袋中繼續(xù)透析除酸，直至其pH 值達到6～7；
7）透析后的懸浮液于冰水浴中用超聲波細胞粉碎機在 540w的輸出功率下處理15min，-45℃冷凍干燥48h，得到納晶纖維素。
實施例1
一種含有葡萄皮色素的可食用油墨，其以質(zhì)量份計含有以下成分：葡萄皮色素2份，殼寡糖65份，食用酒精1份、姜汁2份、納晶纖維素1份、純凈水40份，其中所述殼寡糖聚合度為 3-6、分子量為 1000 -1200。
制備方法包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取葡萄皮色素，殼寡糖，食用酒精、姜汁、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分數(shù)為 0.1％的溶液 ； 3）用超聲波細胞粉碎機在 630w 的輸出功率下處理 10min； 4）按照上述原料配比補加純凈水，在40℃恒溫，在200r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入葡萄皮色素； 5）提高轉(zhuǎn)速到 400r/min 攪拌20min 后，加入殼寡糖、食用酒精和姜汁； 6）在 600r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌20min即可。
實施例2
一種含有葡萄皮色素的可食用油墨，其以質(zhì)量份計含有以下成分：葡萄皮色素8份，殼寡糖30份，食用酒精3份、蒜汁1份、納晶纖維素4份、純凈水20份。其中所述殼寡糖聚合度為 3-6、分子量為 1000 -1200。
制備方法包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取葡萄皮色素，殼寡糖，食用酒精、蒜汁、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分數(shù)為 2％的溶液 ； 3）用超聲波細胞粉碎機在 810w 的輸出功率下處理 30min； 4）按照上述原料配比補加純凈水，在60℃恒溫，在400r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入葡萄皮色素； 5）提高轉(zhuǎn)速到 600r/min 攪拌40min 后，加入殼寡糖、食用酒精和蒜汁； 6）在 1000r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌40min即可。
實施例3
一種含有葡萄皮色素的可食用油墨，其以質(zhì)量份計含有以下成分：葡萄皮色素5份，殼寡糖45份，食用酒精2份、洋蔥汁2份、納晶纖維素2份、純凈水30份。其中所述殼寡糖聚合度為 3-6、分子量為 1000 -1200。
制備方法包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取葡萄皮色素，殼寡糖，食用酒精、洋蔥汁、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分數(shù)為 1％的溶液 ； 3）用超聲波細胞粉碎機在 700w 的輸出功率下處理 20min； 4）按照上述原料配比補加純凈水，在50℃恒溫，在300r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入葡萄皮色素； 5）提高轉(zhuǎn)速到 500r/min 攪拌30min 后，加入殼寡糖、食用酒精和洋蔥汁； 6）在 800r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min即可。
實施例4
一種含有葡萄皮色素的可食用油墨，其以質(zhì)量份計含有以下成分：葡萄皮色素6份，殼寡糖65份，食用酒精2份、姜汁1份、納晶纖維素3份、純凈水25份。其中所述殼寡糖聚合度為 3-6、分子量為 1000 -1200。
制備方法包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取葡萄皮色素，殼寡糖，食用酒精、姜汁、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分數(shù)為 1％的溶液 ； 3）用超聲波細胞粉碎機在 630w 的輸出功率下處理 30min； 4）按照上述原料配比補加純凈水，在50℃恒溫，在300r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入葡萄皮色素； 5）提高轉(zhuǎn)速到 600r/min 攪拌20min 后，加入殼寡糖、食用酒精和姜汁； 6）在 1000r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌20min即可。
對比例1：
采用“日落黃”代替 “葡萄皮色素”，其余組分以及制備步驟均與實施例1中相同。
對比例2： 采用 “莧菜紅”代替 “葡萄皮色素” ，其余組分以及制備步驟均與
實施例2中相同。
對比例3：
不添加納晶纖維素，其余組分以及制備步驟均與實施例3中相同。
性能檢測：
根據(jù) GB/T 19468-2004，對油墨印刷質(zhì)量指標 L*、a*和 b *進行測試；
根據(jù)GB/T 15962-1995，使用反射密度計 X-Rite418對色強度進行測試；
根據(jù) GB/T 14624.2-93，對著色力進行檢測；
根據(jù)GB/T 6753.1-2007，對細度進行檢測；
按 GB/T 14624.3-93，對流動性進行檢測 ；
根據(jù) GB/T 14624.5-93，對粘度進行檢測；
分別將油墨用 F1 型印刷適性儀 （荷蘭IGT 公司）做柔性打樣于128g/m2銅版紙，在熒光燈 （3000ux） 下照射3h，通過肉眼比較色素的殘存率（%），進行耐光性檢測；
檢測結果見表1：
檢測結果表明，本發(fā)明提供的油墨不僅具有安全可食性，而且著色力好，細度、流動性、粘度、色澤均可達到油墨使用的標準，因此，該油墨是一種可廣泛噴繪和印刷于食品表面及包裝袋上的油墨。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均應落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。