CN102285953B

CN102285953B - 以hp2mgl大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法

Info

Publication number: CN102285953B
Application number: CN201110182729A
Authority: CN
Inventors: 肖文军; 李勤; 龚志华; 张盛; 李安文
Original assignee: Hunan Agricultural University
Current assignee: Hunan Agricultural University
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-07-01
Also published as: CN102285953A

Abstract

一种以HP2MGL大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法，包括以酸化食用乙醇从蓝莓中提取蓝莓花色苷粗提物，并将该花色苷粗提物以HP2MGL大孔树脂分离纯化以得到花色苷提取物。该方法采用食用乙醇安全无毒地提取并分离蓝莓花色苷，不仅能工业化生产安全有效的不同纯度规格的蓝莓花色苷提取物，而且真正地实现了安全、简便、合理、经济的蓝莓资源的高值化利用和系列产品的工业化生产，充分体现出绿色化学生产的理念和循环经济的策略。

Description

以HP2MGL大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法

技术领域：

本研究涉及一种从蓝莓中分离纯化花色苷的绿色化学工艺技术，尤指一种采用HP2MGL大孔树脂分离纯化蓝莓中的花色苷的绿色分离纯化方法。

背景技术：

蓝莓，属杜鹃花科(Ericaceae)，越橘属(Vacciniuml spp)，多年生落叶或常绿灌木。目前全球越橘有450种，其野生种广泛分布在北半球的温带，亚热带地区，美洲和亚洲的热带山区也有分布。据载，我国目前有越橘属植物32种，广泛分布在长白山、大兴安岭，辽东半岛，胶东半岛，长江流域和华南地区及西南等广大地区，为开发越橘提供了很好的自然优势和资源优势。

蓝莓果实中含有丰富的糖、蛋白质、脂肪及维生素等，另外还含大量的萜类、有机酸、花色苷和香气成分，其中花色苷含量高于同科属类水果。花色苷是一大类以苯并吡喃结构为母核的类黄酮物质，广泛分布于植物的根茎叶等组织，是一种天然植物色素。同时作为一种很好的功能性保健物质，具有预防心脏病、抑制癌症、抗大脑炎症、清除自由基、抗氧化、延缓衰老，防止细胞蜕变、抑制血小板凝集、抑制动脉粥样硬化、抗辐射、抗辐射、抑菌、杀菌、抗癌等多种功能。主要用于食品作色、化妆品、医药药品、保健品等方面，与人类生活休息相关。现今，随着国民健康安全意识的增强，人们对食品质量要求越来越高，天然色素在食品行业中的需求越来越大，往往供不应求，寻求一种能够着色力强，廉价安全的天然色素，已经成为时代发展亟待解决的新问题、大课题；而花色苷正是这类天然色素中的一个重要的部分。

目前，花色苷的纯化方法中主要有柱色谱法、膜分离法、重结晶法和分级醇沉淀法。

柱色谱法：目前大多数采用凝胶、聚酰胺、硅胶、离子交换树脂、大孔树脂等填料。经典方法是采用AB-8等非极性大孔树脂对花色苷粗提物进行柱分离，喷雾干燥得到花色苷产品。

膜分离法：利用滤膜孔径的大小而通过或截留不同的物质，达到分离、提纯的目的。花色苷纯化过程中常用超滤(UF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)等膜分离技术。

重结晶法：向含有花色苷的溶液中加入5％醋酸铅，使色素沉淀，再用盐酸酸化的乙醇溶解花色苷并去除形成的氯化铅沉淀，得到较高纯度的花色苷。

分级醇沉淀法：通过多次、反复的调整乙醇浓度使得多糖、蛋白质和淀粉等大分子物质沉淀，达到纯化的目的。

蓝莓果实化学成分复杂，既含有易溶于乙醇等极性溶剂的酚类活性成分，也含有易溶于水或缓冲液的蛋白质、酶、多糖等水溶性生物大分子杂质和鞣质、有机酸、低聚糖等不溶性生物小分子杂质。显然上述有关蓝莓果花色苷的提取、分离纯化方法虽能制备具有一定纯度和得率的蓝莓花色苷提取物，但由于受到技术手段的限制以及加工过程中使用了大量的有毒有机溶剂或化学制剂，使得产品明显存在安全性欠佳或者纯度与得率不高、设备成本过高、产品的品质和市场竞争力不足等缺陷。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种高效、绿色安全、低成本、高得率、高纯度、适用于工业生产的以HP2MGL大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种以HP2MGL大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法，该方法包括以体积浓度为50～60％且pH值为2.0～4.0的酸化食用乙醇于45～50℃从蓝莓中提取花色苷粗提物，其特点是：还包括将所述花色苷粗提物以HP2MGL大孔树脂分离纯化的步骤：

将所述花色苷粗提物用体积浓度为75～95％且pH值为2.0～4.0的酸化食用乙醇溶解，配制成浓度为0.75～0.90mg/mL的溶解液，将4.0～6.0BV该溶解液以2.0～3.5BV/h的流速通过装有HP2MGL大孔树脂的分离柱进行吸附分离，至HP2MGL大孔树脂吸附饱和；然后用4.0～8.0BV的蒸馏水以1.0～3.0BV/h流速冲洗至无色，再用5.5～7.5BV的50～60％体积浓度的食用乙醇以2.0～3.5BV/h的流速洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.05～-0.09MPa、45～55℃条件下浓缩，回收食用乙醇，真空冷冻干燥，即可。

上述以体积浓度为50～60％且pH值为2.0～4.0的酸化食用乙醇于45～50℃从蓝莓中提取花色苷粗提物是指：将蓝莓破碎成浆，用体积浓度为50～60％且pH值为2.0～4.0的酸化食用乙醇，在45～50℃下分两次浸提，每次浸提2～4小时，合并两次浸提的粗滤液并过200目尼龙布，离心，转速为3500～4500rpm、时间为25～35min，取澄清液，将澄清液在-0.05～-0.09MPa、40～50℃下浓缩，回收食用乙醇溶剂，真空干燥，即得粗提物。

上述在45～50℃下分两次浸提是指：食用乙醇的体积浓度为50～60％且酸化至pH值为2.0～4.0，在45～50℃下，先按1g蓝莓浆加20ml食用乙醇的比例，浸提2～4小时后过滤；滤渣再按1g蓝莓浆加10ml食用乙醇的比例浸提2～4小时，过滤。

本方法中提及的酸化是指以无机酸或有机酸调节pH值，此为现有技术。

本发明方法中，采用经静态吸附与解吸筛选出来的HP2MGL大孔吸附树脂吸附蓝莓花色苷，对未被大孔吸附树脂吸附部分，经减压浓缩回收食用乙醇。对上述步骤中吸附在大孔吸附树脂的蓝莓花色苷进行洗脱回收时，先用蒸馏水洗至无色，再用50～60％体积浓度的食用乙醇洗脱蓝莓花色苷，得到的花色苷的纯度和得率都较高。

本方法中使用的HP2MGL大孔树脂的处理：购买的树脂先用95％体积浓度的乙醇浸泡48h后装柱(中间换一次乙醇)，再用95％体积浓度的乙醇在柱上清洗，洗到流出的乙醇无混浊后，最后用蒸馏水洗至无醇味。用过的树脂，先用95％体积浓度的乙醇洗至无色，然后用蒸馏水洗至无醇味，再用5％盐酸洗至无色，并用水洗至中性，最后用5％NaOH洗至无色，用水洗至中性，备用。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、集成采用食用乙醇安全无毒地提取蓝莓活性成分、HP2MGL大孔树脂分离纯蓝莓花色苷等方法，不仅能工业化生产安全有效的不同纯度规格的蓝莓花色苷提取物以用于后续的抗氧化、抗腹泻等功能产品的研发，而且真正地实现了安全、简便、合理、经济的蓝莓资源的高值化利用和系列产品的工业化生产，充分体现出绿色化学生产的理念和循环经济的策略。因而，本发明具有理论新颖、技术科学、操作及产品安全、工艺简便、经济可行、环境友好等特点。

2、采用天然产物化学及现代化生产技术提取、分离纯化蓝莓主要活性成分蓝莓花色苷，将其制成国际通行的各种纯度规格的蓝莓花色苷提取物，较好地顺应和满足现代功能食品、保健品、药品、食品添加剂、饲料添加剂、日化用品等健康领域对其天然、安全、有效、方便的需求。

具体实施方式：

首先制备蓝莓花色苷粗提物：将蓝莓破碎成浆，用60％体积浓度且酸化至pH值为3的食用乙醇进行浸提，取蓝莓浆1kg，加入食用乙醇20L，45℃下浸提3小时后过滤，滤渣再加入10L食用乙醇，45℃下浸提3小时，过滤，合并两次浸提的粗滤液过200目尼龙布，用高速离心机以3800rpm离心30min，取上清液，将上清液在-0.07MPa、45℃下浓缩，回收食用乙醇溶剂，真空干燥，得花色苷粗提物7.5克，测得花色苷纯度为0.43％。

实施例1：

选用已清洗干净的HP2MGL大孔吸附树脂作为蓝莓花色苷的分离纯化树脂，将上述蓝莓花色苷粗提物用75％体积浓度且pH＝2.0的酸化食用乙醇配制成浓度为0.75mg/mL的溶液。室温下，将4.0BV该溶液以2BV/h的流速通过装有HP2MGL大孔树脂的分离柱进行吸附分离，至吸附饱和，然后用4.0BV的蒸馏水以1BV/h的流速冲洗至无色，再用5.5BV体积浓度为50％的食用乙醇以2.0BV/h的流速进行洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.05MPa、45℃条件下浓缩，回收食用乙醇，真空冷冻干燥，便得纯化的蓝莓花色苷提取物3.35克，采用pH示差法，测得花色苷得率为6.41％，纯度为7.01％，花色苷回收率为98.23％。

实施例2：

选用已清洗干净的HP2MGL大孔吸附树脂作为蓝莓花色苷的分离纯化树脂，将上述蓝莓粗提物用85％体积浓度且pH＝3.0的酸化食用乙醇配制成浓度为0.8mg/mL的溶液。室温下，将5.0BV该溶液以3BV/h的流速通过装有HP2MGL大孔树脂的分离柱进行吸附分离，至吸附饱和，然后用6.0BV的蒸馏水以2BV/h的流速冲洗至无色，再用6.2BV体积浓度为55％的食用乙醇以3.0BV/h的流速进行洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.07MPa、50℃条件下浓缩，回收食用乙醇，真空冷冻干燥，便得纯化的蓝莓花色苷提取物3.05克，采用pH示差法测得花色苷得率为6.96％，纯度为7.20％，花色苷回收率为94.46％。

实施例3：

选用已清洗干净的HP2MGL大孔吸附树脂作为蓝莓花色苷的分离纯化树脂，将上述蓝莓粗提物用95％体积浓度且pH＝4.0的酸化食用乙醇配制成浓度为0.90mg/mL的液体。室温下，将6.0BV该液体以3.5BV/h的流速通过装有HP2MGL大孔树脂的分离柱进行吸附分离，至吸附饱和，然后用8.0BV的蒸馏水以3BV/h的流速冲洗至无色，再用7.5BV体积浓度为60％的食用乙醇以3.5BV/h的流速进行洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.09MPa、55℃条件下浓缩，回收食用乙醇，真空冷冻干燥，便得纯化的蓝莓花色苷提取物3.43克，采用pH示差法测得花色苷得率为5.88％，纯度为7.30％，花色苷回收率为95.18％。

Claims

1.一种以HP2MGL大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法，该方法包括以体积浓度为50～60％且pH值为2.0～4.0的酸化食用乙醇于45～50℃从蓝莓中提取花色苷粗提物，其特征在于：还包括将所述花色苷粗提物以HP2MGL大孔树脂分离纯化的步骤：

将所述花色苷粗提物用体积浓度为75～95％且pH值为2.0～4.0的酸化食用乙醇溶解，配制成浓度为0.75～0.90mg/mL的溶解液，将4.0～6.0BV该溶解液以2.0～3.5BV/h的流速通过装有HP2MGL大孔树脂的分离柱进行吸附分离，至吸附饱和；然后用4～8BV的蒸馏水以1～3BV/h流速冲洗至无色，再用5.5～7.5BV的50～60％体积浓度的食用乙醇以2.0～3.5BV/h的流速洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.05～-0.09MPa、45～55℃条件下浓缩，回收食用乙醇，真空冷冻干燥，即可。

2.如权利要求1所述的以HP2MGL大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法，其特征在于：所述以体积浓度为50～60％且pH值为2.0～4.0的酸化食用乙醇于45～50℃从蓝莓中提取花色苷粗提物是指：将蓝莓破碎成浆，用体积浓度为50～60％且pH值为2.0～4.0的酸化食用乙醇，在45～50℃下分两次浸提，每次浸提2～4小时，合并两次浸提的粗滤液并过200目尼龙布，离心，取澄清液，将澄清液在-0.05～-0.09MPa、40～50℃下浓缩，回收食用乙醇溶剂，真空干燥，即得粗提物。

3.如权利要求2所述的以HP2MGL大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法，其特征在于：所述在45～50℃下分两次浸提是指：食用乙醇的体积浓度为50～60％且酸化至pH值为2.0～4.0，在45～50℃下，先按1g蓝莓浆加20ml食用乙醇的比例，浸提2～4小时后过滤；滤渣再按1g蓝莓浆加10ml食用乙醇的比例浸提2～4小时，过滤。

4.如权利要求2或3所述的以HP2MGL大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法，其特征在于：所述离心的转速为3500～4500rpm，时间为25～35min。