CN102718738A - 一种从蓝莓皮、渣中提取并分离、纯化花色苷的方法 - Google Patents

Abstract

一种从蓝莓皮、渣中提取、分离、纯化花色苷的方法，属农业食品科学技术领域，是从果品加工废渣中分离、提取有效成分，因此还与三废利用有关。本发明以食用乙醇于45~50℃从蓝莓皮、渣中提取花色苷粗提物，并以AB-8大孔树脂分离、纯化。本发明方法具有有技术新颖、操作及生产简便、低成本、高产出、环境友好特点，提高蓝莓果实的利用率，分离出的产品中花色苷含量≥26%，顺应和满足各种功能食品，保健品、药品、食品添加剂对其的需求，具有广泛用途。

Description

一种从蓝莓皮、渣中提取并分离、纯化花色苷的方法

技术领域

本研究涉及一种从蓝莓皮、渣中提取并分离纯化蓝莓花色苷的绿色化学工艺技术，尤指一种采用AB-8大孔树脂分离纯化蓝莓皮、渣中的花色苷的绿色分离纯化方法。

 

背景技术：

蓝莓学名越橘，属杜鹃花科（Ericaaeae），越橘属（Vacciniuml spp），为多年生落叶或常绿灌木。原产和主产于美国，后世界各国竞相引种栽培蓝莓，近年来在中国掀起了蓝莓种植热潮，通过十几年种植发展，我国已形成了涵盖东北、华北、华南、西南等广大地区的蓝莓种植区域，引种的蓝莓属植物约70余种，且蓝莓种植热潮还在持续发展中。这为大部分蓝莓种植地区已形成的蓝莓规模化种植与产业化生产提供了自然优势和资源优势。 

蓝莓果实中含有丰富的氨基酸、糖、蛋白质、脂肪及维生素等。包括15种氨基酸，总氨基酸含量占成熟果实干重的1.085-2.549％。蓝莓果实中糖的含量随着成熟而增加，糖度可达13％左右。维生素C含量平均为38.1mg/100g鲜果，胡萝卜素0.25mg/100g鲜果，维生素E含量平均为0.27-0.95mg/100g鲜果。维生素E和SOD是人类抗衰老的活性物质，是一般果品中含量较少和活性较低的成分。另外还含有大量的有机酸、微量元素、花色苷和香气成分，其栽培种蓝莓花色苷含量可达70-280mg/100g鲜果高于同科属类水果。花色苷是一类以2-苯基-苯并吡喃为母核的类黄酮类物质，是蓝莓中重要的活性成分，果实中的花色苷含量现已作为衡量判断果实品质的重要指标。蓝莓花色苷被称为天然抗氧化剂，其抗氧化性是一般色素的30倍，有很高的保健价值，具有消除眼睛疲劳，增加视力，治疗夜盲症、保护毛细血管、预防血栓症和动脉硬化、延缓脑神经衰老，增强记忆力、有良好的消除体内炎症的作用、抗氧化、延缓衰老、抑菌、杀菌、抗癌等多种功能。蓝莓花色苷还是一种天然色素，可调配蓝、蓝紫、紫、绛紫、玫瑰红、粉红等一系列鲜艳悦目的颜色，与人类生活息息相关，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，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双水相萃取法、溶剂萃取法、柱层析法、膜分离法等。

双水相萃取法：是利用被提取物在不同的两相系统问分配行为的差异来进行分离。

溶剂萃取法：利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同溶剂进行萃取达到精制纯化目的。溶剂萃取过程在除去杂质的同时，往往还可以收到分离苷和苷元或极性苷元与非极性苷元的效果。

柱层析法：早期主要填料为氧化铝，后采用吸附树脂、凝胶。在天然色素的提取和纯化方面，树脂吸附、分离的整个过程能耗少、成本低、工艺简单，同时所得天然色素产品较传统的提取工艺质量明显提高。

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。包括超滤（UF）、反渗透（RO）、电渗析（ED）等膜分离技术。

蓝莓果实的化学成分比较复杂，除有多酚类活性成分外，还含有蛋白质、多糖、鞣质、有机酸、维生素、微量元素等，而蓝莓果实中重要的活性物质花色苷在自然环境中由于受光照、温度、氧化剂、金属离子等因素的影响却极不稳定，这在客观上造成了蓝莓花色苷在提取、分离纯化及贮存使用过程中较易分解，因此花色苷的含量是衡量各种蓝莓产品质量、档次和价值的一个重要指标。上述有关蓝莓花色苷的提取、分离纯化方法虽能制备一定纯度和得率的花色苷提取物，但由于受到技术手段的限制，往往以蓝莓鲜果做为制备原料，并在加工过程中使用有毒有机溶剂或化学制剂，或酸化的有机溶剂，使得产品存在原料成本过高、安全性欠佳或者纯度、得率不高、设备成本高等缺陷，造成产品的品质和市场竞争力不足。

 

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，提供一种以蓝莓鲜果深加工过程中的废渣——皮、渣为提取原料，高效、安全、低成本、高得率、高纯度、适用于工业生产的以廉价的AB-8大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷的方法。

针对上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种以AB-8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50～70%的食用乙醇于45～50℃从蓝莓皮、渣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AB-8大孔树脂分离纯化的步骤。

将上述花色苷粗提物用蒸馏水溶解，配制成0.95～1.10mg/mL的溶液，将4.0～6.0BV的该溶液以2～3BV/h的流速通过装有AB-8大孔树脂的层析柱，至AB-8大孔树脂饱和吸附；然后用4.0～6.0BV的蒸馏水以1～3BV/h的流速洗去杂质，再用4.0～6.0BV的50%体积浓度的食用乙醇以2～3BV/h的流速洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.05～-0.08MPa、45～50℃条件下浓缩，回收乙醇，真空冷冻干燥，即可。

上述以体积浓度为50～70%的食用乙醇于45～50℃从蓝莓皮、渣中提取花色苷粗提物是指：将蓝莓皮、渣用体积浓度为50～70%的食用乙醇于45～50℃提取两次，每次提取1小时，合并两次浸提的粗滤液，抽滤，滤液在-0.05～-0.08MPa、45～50℃条件下浓缩，回收乙醇，真空干燥，即得粗提物。

上述在45～50℃提取两次是指：食用乙醇体积浓度为50～70%，在45～50℃下，先按1g皮、渣加15mL食用乙醇的比例，浸提1小时后过滤，滤渣再按1g滤渣加10mL食用乙醇的比例浸提1小时，过滤。

本方法中使用的AB-8大孔树脂的处理：购买的树脂先用蒸馏水充分淋洗，除去破碎和粒度极小的树脂；再用体积分数95％乙醇溶液浸泡24h后装柱，水洗至中性。然后用3BV的5％NaOH以2BV/h流速通过树脂柱，并浸泡2h～3h，用水洗至中性，用3BV的5％盐酸以2BV/h流速通过树脂柱，并浸泡2h～3h，继续用水洗至中性，用3BV的5％NaOH以2BV/h流速通过树脂柱，并浸泡2h～3h，继续用水洗至中性，备用。

本发明是一种从蓝莓皮、渣中提取并分离纯化花色苷的方法，该方法包括以体积浓度为50～70%的食用乙醇于45～50℃从蓝莓皮、渣中提取花色苷粗提物，其特征是：还包括将所述花色苷粗提物以AB-8大孔树脂分离纯化的步骤；将所述花色苷粗提物用蒸馏水溶解，配制成0.95～1.10mg/mL的溶液，将4.0～6.0BV的该溶液以2～3BV/h的流速通过装有AB-8大孔树脂的层析柱，至AB-8大孔树脂饱和吸附；然后用4.0BV的蒸馏水以1～3BV/h的流速洗去杂质，再用4.0～6.0BV的50%体积浓度的食用乙醇以2～3BV/h的流速洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.05～-0.08MPa、45～50℃条件下浓缩，回收乙醇，真空冷冻干燥，即可。

所述的以体积浓度为50～70%的食用乙醇于45～50℃从蓝莓皮、渣中提取花色苷粗提物是指：将蓝莓皮、渣用体积浓度为50～70%的食用乙醇于45～50℃提取两次，每次提取1小时，合并两次浸提的粗滤液，抽滤，滤液在-0.05～-0.08MPa、45～50℃条件下浓缩，回收乙醇，真空干燥，即得粗提物。

所述在45～50℃提取两次是指：食用乙醇体积浓度为50～70%，在45～50℃下，先按1g皮、渣加15mL食用乙醇的比例，浸提1小时后过滤，滤渣再按1g滤渣加10mL食用乙醇的比例浸提1小时，过滤。

 

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、以蓝莓鲜果深加工过程中的废渣——皮、渣为提取原料，提高蓝莓鲜果的综合利用率，降低生产成本，减少生产废物排放。

2、本发明采用食用乙醇安全无毒地提取蓝莓活性成分、AB-8大孔树脂分离纯化蓝莓花色苷等方法的联合使用，具有工业生产简便、安全、高效的特点，极大的提高了蓝莓鲜果的综合利用率，提高蓝莓产品的竞争力和档次。充分体现出绿色化学生产的理念和循环经济的策略。因而，本发明具有技术新颖科学、操作及生产简便、低成本高产出、环境友好特点。

3、采用先进生产技术提取、分离纯化蓝莓花色苷，可制备多种纯度规格的花色苷提取物，能较好地顺应和满足各种功能食品，保健品、药品、食品添加剂对其的需求。

 

具体实施方式：

实施例1：

蓝莓花色苷粗提物制备：取0.5kg蓝莓皮、渣，加入7.5L体积浓度50%的食用乙醇，45℃下浸提1小时后过滤，滤渣再加入5L体积浓度50%的食用乙醇，45℃下浸提1小时后过滤。合并两次浸提的粗滤液，抽滤，滤液在-0.05～-0.08MPa、45～50℃条件下浓缩，回收乙醇，真空干燥，得花色苷粗提物9.50克，测得花色苷纯度为8.12%。     

选用已活化的AB-8大孔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蒸馏水配成0.95mg/mL溶液。室温下，将5.0BV该溶液以2BV/h的流速通过装有AB-8大孔树脂的分离柱进行吸附，至饱和吸附后，用4BV的蒸馏水以1BV/h的流速冲洗。再用4BV体积浓度为50%的食用乙醇以2BV/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，回收乙醇，真空冷冻干燥，得到纯化的蓝莓花色苷提取物0.5826克，采用pH示差法，测得花色苷得率6.13%，纯度为25%，花色苷提取率75.5%。

  

实施例2：

按实施例1制备蓝莓花色苷粗提物。

使用已活化的AB-8大孔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蒸馏水配成1.0mg/mL溶液。室温下，将6.0BV该溶液以2.5BV/h的流速通过装有AB-8大孔树脂的分离柱进行吸附，至饱和吸附后，用5BV的蒸馏水以2BV/h的流速冲洗。再用5BV体积浓度为50%的食用乙醇以2.5BV/h的流速进行洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.06MPa、45℃条件下浓缩，回收乙醇，真空冷冻干燥，得到纯化的蓝莓花色苷提取物0.5662克，采用pH示差法，测得花色苷得率5.96%，纯度为25.8%，花色苷提取率73.4% 。

 

实施例3：

按实施例1制备蓝莓花色苷粗提物。

使用已活化的AB-8大孔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蒸馏水配成1.10mg/mL溶液。室温下，将4.0BV该溶液以3BV/h的流速通过装有AB-8大孔树脂的分离柱进行吸附，至饱和吸附后，用6BV的蒸馏水以3BV/h的流速冲洗。再用6BV体积浓度为50%的食用乙醇以3BV/h的流速进行洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.08MPa、50℃条件下浓缩，回收乙醇，真空冷冻干燥，得到纯化的蓝莓花色苷提取物0.5778克，采用pH       示差法，测得花色苷得率6.08%，纯度为25.7%，花色苷提取率74.9% 。 

Claims (3)

1.一种从蓝莓皮、渣中提取并分离纯化花色苷的方法，该方法包括以体积浓度为50～70%的食用乙醇于45～50℃从蓝莓皮、渣中提取花色苷粗提物，其特征是：还包括将所述花色苷粗提物以AB-8大孔树脂分离纯化的步骤；将所述花色苷粗提物用蒸馏水溶解，配制成0.95～1.10mg/mL的溶液，将4.0～6.0BV的该溶液以2～3BV/h的流速通过装有AB-8大孔树脂的层析柱，至AB-8大孔树脂饱和吸附；然后用4.0BV的蒸馏水以1～3BV/h的流速洗去杂质，再用4.0～6.0BV的50%体积浓度的食用乙醇以2～3BV/h的流速洗脱花色苷，收集洗脱液，将洗脱液在-0.05～-0.08MPa、45～50℃条件下浓缩，回收乙醇，真空冷冻干燥，即可。

2.根据权利要求1所述的一种从蓝莓皮、渣中提取并分离纯化花色苷的方法，其特征在于以体积浓度为50～70%的食用乙醇于45～50℃从蓝莓皮、渣中提取花色苷粗提物是指：将蓝莓皮、渣用体积浓度为50～70%的食用乙醇于45～50℃提取两次，每次提取1小时，合并两次浸提的粗滤液，抽滤，滤液在-0.05～-0.08MPa、45～50℃条件下浓缩，回收乙醇，真空干燥，即得粗提物。

3.根据权利要求2所述的一种从蓝莓皮、渣中提取并分离纯化花色苷的方法，其特征在于所述在45～50℃提取两次是指：食用乙醇体积浓度为50～70%，在45～50℃下，先按1g皮、渣加15mL食用乙醇的比例，浸提1小时后过滤，滤渣再按1g滤渣加10mL食用乙醇的比例浸提1小时，过滤。