CN101914304A - 一种蓝莓花青素的提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓝莓花青素的提取方法，具体包括如下步骤：(1)原料的预处理；(2)蓝莓花青素的提取，按料液体积比加入提取液浸提，得浸提液；离心收集、合并澄清的2次浸提离心的上清液；离心、减压浓缩得到蓝莓花青素粗提液；(3)蓝莓花青素的精制，蓝莓花青素粗提液经过大孔树脂的吸附、洗脱，洗脱液减压浓缩，将蓝莓花青素浓缩液冷冻干燥或喷雾干燥得到蓝莓花青素成品。本发明解决了蓝莓果采收季节性强不易储藏，滞销的蓝莓果因腐烂造成巨大的经济损失的问题；本发明工艺简单，操作可控，成本低，无污染，特别适于规模化提取蓝莓花青素的方法。

Description

一种蓝莓花青素的提取方法
技术领域
本发明属于农产品深加工的方法，具体涉及一种蓝莓花青素的提取方法。
背景技术
蓝莓，学名越桔，属于杜鹃花科越橘属植物。蓝莓果为浆果，近圆形，呈蓝色，是少有的蓝色食物之一。研究表明，蓝莓花青素是一种强有力的抗氧化剂，具有保护人体免受自由基的损伤，增强免疫力等功效，对眼科疾病和心脑血管疾病也有较好的疗效，因此可作为一种天然色素资源应用于食品、制药和化妆品等行业。检测结果表明，蓝莓果中花青素的含量高于其他所有水果与蔬菜，排名第一，因此，蓝莓果是良好的提取天然花青素的原料。
目前对花青素的提取的研究主要有溶剂提取法、微波法、超临界流体萃取法等。微波提取法是利用磁控管所产生的超高频率的快速震动，使植物内分子间相互碰撞、挤压，从而使其有效成分浸出的一种提取方法；其优点是提取时间大大缩短，提取率较高，节省溶剂，但对设备要求高。超临界流体萃取法利用超临界流体作为萃取剂从液体和固体中提取某种成分，达到分离或提纯的目的；这种方法虽然选择性和提取率高，但同样存在设备成本过高的缺陷。溶剂提取法是花青素的常规提取方法，常用的提取溶剂包括热水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯及其水溶液等；该法设备简单，容易操作，成本低，是目前应用最广泛的一种花青素提取方法。美国、法国、波兰等均有专利介绍采用丙酮、甲醇、乙酸乙酯提取原花色素低聚物的方法。花青素结构中含有酚羟基，呈酸性；而其结构中的吡喃杂环上的氧原子为四价，使其具有碱性；两性特征使其色调及稳定性受pH值变化的影响较大。研究表明，酸性环境更有利于其花青素的着色和稳定，因此，当前基本是以盐酸调节酸性环境以保证提取率和稳定性。这对设备的耐酸性有很高的要求，而且增加了环境的二次污染。目前尚未有采用有机弱酸酸化的乙醇做提取剂提取蓝莓花青素的报道。
发明内容
为了解决蓝莓果采收季节性强，且不易储藏，滞销的蓝莓果因腐烂既造成巨大的经济损失，又污染环境的问题，本发明提供一种高效经济的从蓝莓果中提取蓝莓花青素的方法，充分利用蓝莓花青素，拓展蓝莓花青素的应用领域。
实现上述目的的技术解决方案如下：
一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤：
(1)原料的预处理：
取无腐烂的蓝莓果洗净去杂，按料液质量比1∶1～1∶2加入提取液，破碎打浆，得蓝莓浆液；
(2)蓝莓花青素的提取：
取蓝莓浆液，按料液体积比1∶4～1∶10加入提取液，于40～65℃浸提2～3小时，得浸提液；取浸提液于6000～12000r/min离心10～15min，得到沉淀物和上清液，将沉淀物按上述条件再浸提1次，并以上述相同条件离心分离收集上清液；收集、合并2次澄清的离心上清液；离心上清液在温度50～60℃、真空度-0.08～-1.0MPa条件下减压浓缩，得到蓝莓花青素粗提液；
(3)蓝莓花青素的精制：
将蓝莓花青素粗提液以1～4倍柱体积/h的流速经过填充有大孔树脂的吸附柱，蓝莓花青素被大孔树脂吸附饱和，再用65％的乙醇溶液以0.1～0.5倍柱体积/h的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素，收集洗脱液；将洗脱液在温度50～60℃、真空度-0.08～-1.0MPa条件下减压浓缩，得到蓝莓花青素浓缩液；将浓缩液冷冻干燥或进行喷雾干燥得到蓝莓花青素成品；
所述步骤(1)和步骤(2)中的提取液为酒石酸酸化的乙醇溶液或乳酸酸化的乙醇溶液或柠檬酸酸化的乙醇溶液；提取液中乙醇的体积分数为35～75％，滴加酒石酸或乳酸或柠檬酸，使酸化的乙醇溶液pH值为3.0～6.0。
步骤(2)中所述的浸提为超声辅助浸提；超声温度30-50℃，超声功率500-700W，占空比1∶0.1-1∶0.5，超声时间5-10min。
步骤(3)中所述的大孔树脂为D101或AB-8等非极性大孔吸附树脂。
本发明采取硫酸——香草醛法进行蓝莓花青素的定量测定：显色剂为30g/L(W/V)香草醛-乙醇溶液，催化剂为30％(V/V)硫酸-乙醇溶液，检测样品体系为0.5mL样品溶液+2.5mL 30g/L香草醛--乙醇溶液+2.5mL 30％硫酸--乙醇溶液；检测样品体系在30℃下避光反应20min后，以蒸馏水代替样品溶液作空白对照，测520nm处吸光度。根据标准曲线计算蓝莓花青素含量。
本发明方法具有如下优点：(1)使用有机酸酸化的乙醇作为提取剂，在保证高提取率的前提下避免了强酸对设备的腐蚀，节约了成本，保护了环境；(2)本发明以蓝莓果为原料提取蓝莓花青素，解决了蓝莓果采收季节性强不易储藏。滞销的蓝莓果因腐烂造成巨大的经济损失的问题；(3)本发明的提取方法工艺简便，设备简单，操作可控，成本低，便于规模化生产，
附图说明
图1为本发明的蓝莓花青素提取工艺流程。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
参见图1，一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤：
步骤1：原料的预处理：取10g无腐烂、洗净去杂的蓝莓果，加入10mL柠檬酸酸化的乙醇溶液，放入电动匀浆机中破碎打浆，得蓝莓浆液；
柠檬酸酸化的乙醇溶液中乙醇的体积分数为45％，滴加柠檬酸，使柠檬酸酸化的乙醇溶液pH值为5.0。
步骤2：蓝莓花青素的提取：取蓝莓浆液，按料液体积比1∶6，加入55mL柠檬酸酸化的乙醇溶液(pH5.0，乙醇体积分数为45％)，先超声助提，超声助提条件为超声温度40℃，超声功率500W，占空比1∶0.1，超声时间8min，再于60℃浸提2.5小时，得浸提液；取浸提液于8000r/min离心10min，得到沉淀物和上清液，将沉淀物按上述条件再浸提1次，并以上述相同条件离心分离收集上清液；收集、合并2次澄清的离心上清液；离心上清液在温度60℃、真空度-0.09MPa条件下减压浓缩得到蓝莓花青素粗提液；
步骤3：蓝莓花青素的精制：将蓝莓花青素粗提液以2倍柱体积/h的流速经过填充有D101大孔树脂的吸附柱，蓝莓花青素被D101大孔树脂吸附饱和后，再用65％的乙醇溶液以0.5倍柱体积/h的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素，收集洗脱液；将洗脱液在温度50℃、真空度-0.09MPa条件下减压浓缩，得到蓝莓花青素浓缩液；将浓缩液冷冻干燥得到蓝紫色蓝莓花青素粉末23.78mg。
实施例2
一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤：
步骤1：原料的预处理：取冷冻保存的蓝莓10g，洗净后用研钵充分研磨，得蓝莓浆液；
步骤2：蓝莓花青素的提取：取蓝莓浆液，按料液体积比1∶4，加入70mL酒石酸酸化的乙醇溶液，先超声助提，超声助提条件为超声温度30℃，超声功率700W，占空比1∶0.3，超声时间10min，再于55℃浸提2小时，得浸提液；取浸提液于9000r/min离心10min，得到沉淀物和上清液，将沉淀物按上述条件再浸提1次，并以上述相同条件离心分离收集上清液；收集、合并2次澄清的离心上清液；离心上清液在温度60℃、真空度-0.09MPa条件下减压浓缩得到蓝莓花青素粗提液；
酒石酸酸化的乙醇溶液中乙醇的体积分数为55％，滴加酒石酸，使酒石酸酸化的乙醇溶液pH值为3.5。
步骤3：蓝莓花青素的精制：将蓝莓花青素粗提液以2倍柱体积/h的流速经过填充有D101大孔树脂的吸附柱，蓝莓花青素被D101大孔树脂吸附饱和后，再用65％的乙醇溶液以0.5倍柱体积/h的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素，收集洗脱液；将洗脱液在温度50℃、真空度-0.09MPa条件下减压浓缩，得到蓝莓花青素浓缩液；将浓缩液冷冻干燥得到蓝紫色蓝莓花青素粉末28.73mg。
实施例3
一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤：
步骤1：原料的预处理：取100g无腐烂、洗净去杂的蓝莓果，加入150mL乳酸酸化的乙醇溶液，放入电动匀浆机中破碎打浆，得蓝莓浆液；
乳酸酸化的乙醇溶液中乙醇的体积分数为65％，滴加乳酸，使乳酸酸化的乙醇溶液pH值为6.0。
步骤2：蓝莓花青素的提取：取蓝莓浆液，按料液体积比1∶10，加入650mL乳酸酸化的乙醇溶液(pH6.0，乙醇体积分数为65％)，先超声助提，超声助提条件为超声温度50℃，超声功率600W，占空比1∶0.5，超声时间5min，再于65℃浸提2.5小时，得浸提液；取浸提液于8000r/min离心10min，得到沉淀物和上清液，将沉淀物按上述条件再浸提1次，并以上述相同条件离心分离收集上清液；收集、合并2次澄清的离心上清液；离心上清液在温度60℃、真空度-0.09MPa条件下减压浓缩得到蓝莓花青素粗提液；
步骤3：蓝莓花青素的精制：将蓝莓花青素粗提液以2倍柱体积/h的流速经过填充有AB-8大孔树脂的吸附柱，蓝莓花青素被AB-8大孔树脂吸附饱和后，再用65％的乙醇溶液以0.5倍柱体积/h的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素，收集洗脱液；将洗脱液在温度50℃、真空度-0.09MPa条件下减压浓缩，得到蓝莓花青素浓缩液；将浓缩液的固形物含量达25％-30％，再进入喷雾干燥塔干燥，进风温度125-130℃，出风温度80-85℃得到蓝紫色蓝莓花青素粉末239.2mg。
实施例4
一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤：
步骤1：原料的预处理：取100g无腐烂、洗净去杂的蓝莓果，加入150mL柠檬酸酸化的乙醇溶液后，放入电动匀浆机中破碎打浆，得蓝莓浆液；
柠檬酸酸化的乙醇溶液中乙醇的体积分数为65％，滴加柠檬酸，使柠檬酸酸化的乙醇溶液pH值为4.0。
步骤2：蓝莓花青素的提取：取蓝莓浆液，加入650mL柠檬酸酸化的乙醇溶液(pH4.0，乙醇体积分数为65％)；先超声助提，超声助提条件为超声温度40℃，超声功率500W，占空比1∶0.5，超声时间5min，再于65℃浸提2.5小时，得浸提液；取浸提液于8000r/min离心10min，得到沉淀物和上清液，将沉淀物按上述条件再浸提1次，并以上述相同条件离心分离收集上清液；收集、合并2次澄清的离心上清液；离心上清液在温度60℃、真空度-0.09MPa条件下减压浓缩得到蓝莓花青素粗提液；
步骤3：蓝莓花青素的精制：将蓝莓花青素粗提液以2倍柱体积/h的流速经过填充有AB-8大孔树脂的吸附柱，蓝莓花青素被AB-8大孔树脂吸附饱和后，再用65％的乙醇溶液以0.5倍柱体积/h的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素，收集洗脱液；将洗脱液在温度50℃、真空度-0.09MPa条件下减压浓缩，得到蓝莓花青素浓缩液；将浓缩液冷冻干燥后得到蓝紫色蓝莓花青素粉末261.3mg。

Claims (3)

1.一种蓝莓花青素的提取方法，包括以下操作步骤：
(1)原料的预处理：
取无腐烂的蓝莓果洗净去杂，按料液质量比1∶1～1∶2加入提取液，破碎打浆，得蓝莓浆液；
(2)蓝莓花青素的提取：
取蓝莓浆液，按料液体积比1∶4～1∶10加入提取液，于40～65℃浸提2～3小时，得浸提液；取浸提液于6000～12000r/min离心10～15min，得到沉淀物和上清液，将沉淀物按上述条件再浸提1次，并以上述相同条件离心分离收集上清液；收集、合并2次澄清的离心上清液；离心上清液在温度50～60℃、真空度-0.08～-1.0MPa条件下减压浓缩，得到蓝莓花青素粗提液；
(3)蓝莓花青素的精制：
将蓝莓花青素粗提液以1～4倍柱体积/h的流速经过填充有大孔树脂的吸附柱，蓝莓花青素被大孔树脂吸附饱和，再用65％的乙醇溶液以0.1～0.5倍柱体积/h的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素，收集洗脱液；将洗脱液在温度50～60℃、真空度-0.08～-1.0MPa条件下减压浓缩，得到蓝莓花青素浓缩液；将浓缩液冷冻干燥或进行喷雾干燥得到蓝莓花青素成品；
所述步骤(1)和步骤(2)中的提取液为酒石酸酸化的乙醇溶液或乳酸酸化的乙醇溶液或柠檬酸酸化的乙醇溶液；提取液中乙醇的体积分数为35～75％，滴加酒石酸或乳酸或柠檬酸，使酸化的乙醇溶液pH值为3.0～6.0。
2.根据权利要求1所述的一种蓝莓花青素的提取方法，其特征在于步骤(2)中所述的浸提为超声辅助浸提；超声温度30-50℃，超声功率500-700W，占空比1∶0.1-1∶0.5，超声时间5-10min。
3.根据权利要求1所述的一种蓝莓花青素的提取方法，其特征在于步骤(3)中所述的大孔树脂为D101或AB-8等非极性大孔吸附树脂。
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