CN101781476A - 一种紫甘蓝色素提取方法 - Google Patents
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Abstract
一种紫甘蓝色素提取方法,以紫甘蓝为原料,以水为溶剂,提取紫甘蓝色素;采用复合果胶酶处理色素液,提高色素提取液澄清度及纯度,并确定了复合果胶酶最佳添加量,酶解时间,酶解温度及酶解pH;采用分子筛技术富集并进一步纯化紫甘蓝色素,筛选出最佳大孔吸附树脂,最佳上柱温度及流速,并确定洗脱液浓度及解吸流速;采用本专利工艺提取的紫甘蓝色素,不仅色价高,色值稳定,同时提高了紫甘蓝色素生物活性,该工艺为利用紫甘蓝提取天然色素提供了新的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种色素分离纯化方法,具体涉及一种以水为溶剂的紫甘蓝色素提取方法。
背景技术
近年来医学毒理学研究发现用于食品、饮料的化学合成色素均有不同程度毒性,有的甚至具有致畸、致癌作用。随着科技发展,人们生活水平的提高和健康意识日益增强,许多人工合成色素逐渐为天然植物色素所取代。植物源色素是重要天然功能性食品添加剂,广泛应用于饮料、糖果、糕点、酒类及休闲食品等行业,而且也可用于医疗保健品及儿童食品等特殊食品的生产。天然植物色素的研究与开发方兴未艾,其中天然色素功能成分分离、纯化及其生物学活性研究已成为功能食品研究重要领域。
紫甘蓝(Brassinca Oleracea Var.capitata F.Rubra)属十字花科(cruciferae)芸薹属,又名紫卷心菜、紫包菜、回子包菜等,原产欧洲地中海地区。紫甘蓝作为一种食用性蔬菜,在我国已有一百多年的种植历史,大部分省区均有栽培,产量仅次于白包菜。由于紫甘蓝具有耐寒,来源丰富,价格低廉,色素含量高等优点,因此,以紫甘蓝为原料分离、纯化色素具有重要经济价值和良好的产业化前景。
从化学结构上讲,紫甘蓝色素属于花色苷类物质,具有重要的生理活性功能。科学研究发现,花色苷类物质可以清除体内自由基,具有抗氧化、抗衰老、改善视力、抑制肿瘤等功能。紫甘蓝色素易溶于水,安全无毒,是一种新型天然色素,可以作为重要功能性食品添加剂开发。然而,目前国内外紫甘蓝色素仅限于采用有机溶剂提取,色素的纯度低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种能够获得高纯度紫甘蓝色素的紫甘蓝色素提取方法。
针对上述技术问题,本发明提出了如下的技术方案:
1)将成熟紫甘蓝经清洗泥沙、去除根部、去除病虫害及残次包叶后切碎,将切碎的紫甘蓝与水按1∶5的质量比混合并置于打浆机中打成浆液,浆液用震动筛粗滤并收集滤液,调节滤液的pH值为3.0-4.5;
2)按100g紫甘蓝∶0.002-0.003ml的比例向滤液中加入复合果胶酶进行酶解澄清,将酶解澄清后的滤液以4000转/分离心20分钟,离心后所得上清液即色素清液;
3)将色素清液上大孔吸附树脂柱进行色素吸附,吸附完成后用乙醇溶液解吸色素得洗脱液,将洗脱液真空浓缩并回收乙醇,浓缩后的洗脱液经冷冻干燥即制得高纯度紫甘蓝色素。
所说的步骤1)调节滤液的pH值采用的是6mol/L的HCl。
所说的步骤2)的酶解温度为45-50℃,酶解时间为60分钟。
所说的步骤3)的大孔吸附树脂的型号为LSA-21,色素清液上柱流速为1.0倍柱体积/小时,上柱温度为20-50℃。
所说的步骤3)的吸附完成后用体积浓度为85%的乙醇进行解吸,且乙醇溶液上柱流速为1.5倍柱体积/小时,解吸温度为20℃。
所说的步骤3)的真空浓缩的压力为0.090~0.095MPa,温度为40~45℃,冷冻温度为-40℃~-50℃,压力为20~40Pa,加热板温度:65~110℃,冻干时间为16~22小时。
本发明所提取的紫甘蓝色素不仅纯度高、色价高,色值稳定,同时提高了紫甘蓝色素的生物活性,采用本发明紫甘蓝纯度达90%以上,且与乙醇有机溶剂提取的色素相比,色价提高12.6倍。
样品紫甘蓝纯度测定:
样品色价测定:
称取0.1000g色素粉末,以pH3.0磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液溶解,稀释定容至100mL,测定吸光度A530值,按下式计算色价。
A--530nm处吸光度值;
C-色素溶液质量百分数(%);
L-比色皿厚度(lcm)
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:1)将成熟紫甘蓝经清洗泥沙、去除根部、去除病虫害及残次包叶后切碎,将切碎的紫甘蓝与水按1∶5的质量比混合并置于打浆机中打成浆液,浆液用震动筛粗滤并收集滤液,采用6mol/L的HCl调节滤液的pH值为3.0;
2)在50℃下按100g紫甘蓝∶0.002ml的比例向滤液中加入复合果胶酶在45℃酶解60分钟并澄清,将酶解澄清后的滤液以4000转/分离心20分钟,离心后所得上清液即色素清液;
3)将色素清液上LSA-21大孔吸附树脂柱进行色素吸附,色素清液上柱流速为1.0倍柱体积/小时,上柱温度为40℃,吸附完成后用体积浓度为85%的乙醇解吸色素得洗脱液,乙醇溶液上柱流速为1.5倍柱体积/小时,解吸温度为20℃,将洗脱液真空浓缩并回收乙醇,真空浓缩的真空度为0.095MPa,温度为40℃,浓缩后的洗脱液经冷冻干燥即制得高纯度紫甘蓝色素,冷冻温度为-40℃,压力为20Pa,加热板的温度:110℃(7h)→100℃(1h)→95℃(1.5h)→85℃(3h)→75℃(至结束),冻干时间为16小时。
实施例2:1)将成熟紫甘蓝经清洗泥沙、去除根部、去除病虫害及残次包叶后切碎,将切碎的紫甘蓝与水按1∶5的质量比混合并置于打浆机中打成浆液,浆液用震动筛粗滤并收集滤液,采用6mol/L的HCl调节滤液的pH值为3.5;
2)在45℃下按100g紫甘蓝∶0.002ml的比例向滤液中加入复合果胶酶在50℃酶解60分钟并澄清,将酶解澄清后的滤液以4000转/分离心20分钟,离心后所得上清液即色素清液;
3)将色素清液上LSA-21大孔吸附树脂柱进行色素吸附,色素清液上柱流速为1.0倍柱体积/小时,上柱温度为20℃,吸附完成后用体积浓度为85%的乙醇解吸色素得洗脱液,乙醇溶液上柱流速为1.5倍柱体积/小时,解吸温度为20℃,将洗脱液真空浓缩并回收乙醇,真空浓缩的真空度为0.092MPa,温度为43℃,浓缩后的洗脱液经冷冻干燥即制得高纯度紫甘蓝色素,冷冻温度为-40℃,压力30Pa,加入板温度:105℃(7h)→95℃(1h)→85℃(1h)→75℃(3h)→65℃(至结束),冻干时间为18小时。
实施例3:1)将成熟紫甘蓝经清洗泥沙、去除根部、去除病虫害及残次包叶后切碎,将切碎的紫甘蓝与水按1∶5的质量比混合并置于打浆机中打成浆液,浆液用震动筛粗滤并收集滤液,采用6mol/L的HCl调节滤液的pH值为4.0;
2)在45℃下按100g紫甘蓝∶0.003ml的比例向滤液中加入复合果胶酶在48℃酶解60分钟并澄清,将酶解澄清后的滤液以4000转/分离心20分钟,离心后所得上清液即色素清液;
3)将色素清液上LSA-21大孔吸附树脂柱进行色素吸附,色素清液上柱流速为1.0倍柱体积/小时,上柱温度为50℃,吸附完成后用体积浓度为85%的乙醇解吸色素得洗脱液,乙醇溶液上柱流速为1.5倍柱体积/小时,解吸温度为20℃,将洗脱液真空浓缩并回收乙醇,真空浓缩的真空度为0.090MPa,温度为45℃,浓缩后的洗脱液经冷冻干燥即制得高纯度紫甘蓝色素,冷冻温度为-50℃,压力为40Pa,加热板的温度100℃(7h)→90℃(1h)→80℃(2h)→70℃(3h)→65℃(至结束),冻干时间为20小时。
实施例4:1)将成熟紫甘蓝经清洗泥沙、去除根部、去除病虫害及残次包叶后切碎,将切碎的紫甘蓝与水按1∶5的质量比混合并置于打浆机中打成浆液,浆液用震动筛粗滤并收集滤液,采用6mol/L的HCl调节滤液的pH值为4.5;
2)在50℃下按100g紫甘蓝∶0.003ml的比例向滤液中加入复合果胶酶在46℃酶解60分钟并澄清,将酶解澄清后的滤液以4000转/分离心20分钟,离心后所得上清液即色素清液;
3)将色素清液上LSA-21大孔吸附树脂柱进行色素吸附,色素清液上柱流速为1.0倍柱体积/小时,上柱温度为30℃,吸附完成后用体积浓度为85%的乙醇解吸色素得洗脱液,乙醇溶液上柱流速为1.5倍柱体积/小时,解吸温度为20℃,将洗脱液真空浓缩并回收乙醇,真空浓缩的真空度为0.095MPa,温度为40℃,浓缩后的洗脱液经冷冻干燥即制得高纯度紫甘蓝色素,冷冻温度为-45℃,压力为30Pa,加热板的温度90℃(7h)→80℃(1h)→70℃(1h)→65℃(至结束),冻干时间22小时。
Claims (6)
1.一种紫甘蓝色素提取方法,其特征在于:
1)将成熟紫甘蓝经清洗泥沙、去除根部、去除病虫害及残次包叶后切碎,将切碎的紫甘蓝与水按1∶5的质量比混合并置于打浆机中打成浆液,浆液用震动筛粗滤并收集滤液,调节滤液的pH值为3.0-4.5;
2)按100g紫甘蓝:0.002-0.003ml的比例向滤液中加入复合果胶酶进行酶解澄清,将酶解澄清后的滤液以4000转/分离心20分钟,离心后所得上清液即色素清液;
3)将色素清液上大孔吸附树脂柱进行色素吸附,吸附完成后用乙醇溶液解吸色素得洗脱液,将洗脱液真空浓缩并回收乙醇,浓缩后的洗脱液经冷冻干燥即制得高纯度紫甘蓝色素。
2.根据权利要求1所述的紫甘蓝色素提取方法,其特征在于:所说的步骤1)调节滤液的pH值采用的是6mol/L的HCl。
3.根据权利要求1所述的紫甘蓝色素提取方法,其特征在于:所说的步骤2)的酶解温度为45-50℃,酶解时间为60分钟。
4.根据权利要求1所述的紫甘蓝色素提取方法,其特征在于:所说的步骤3)的大孔吸附树脂的型号为LSA-21,色素清液上柱流速为1.0倍柱体积/小时,上柱温度为20-50℃。
5.根据权利要求1所述的紫甘蓝色素提取方法,其特征在于:所说的步骤3)的吸附完成后用体积浓度为85%的乙醇进行解吸,且乙醇溶液上柱流速为1.5倍柱体积/小时,解吸温度为20℃。
6.根据权利要求1所述的紫甘蓝色素提取方法,其特征在于:所说的步骤3)的真空浓缩的真空度为0.090~0.095MPa,温度为40~45℃,冷冻温度为-40℃~-50℃,压力为20~40Pa,加热板温度:65~110℃,冻干时间为16~22小时。
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