CN103387559B - 一种从香蕉皮中提取原花色素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从香蕉皮中提取原花色素的方法，其步骤是取香蕉皮；护色；速冻；粉碎；微波干燥；离子液体提取；超速离心；喷雾干燥，获得原花色素成品。本发明利用速冻和低温粉碎不仅可以使香蕉皮粉碎均匀，粒度小，原花色素损失少，干燥速度快，而且在对香蕉皮干燥脱水的同时还可以起到杀菌作用，微波辅助离子液体提取的方法避免了对原花色素的破坏；且离子液体易于回收利用。本发明操作简单，条件温和，高产高效，生成过程清洁无害，且能耗小，效益高，原花色素的得率大、纯度高，适合规模化的生产应用，对香蕉皮的综合利用以及天然原花色素的商业化市场开发具有广阔的前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物原花色素的提取方法，具体是一种以青香蕉皮为原料利用微波辅助离子液体提取原花色素的方法，属于农产品加工领域。
背景技术
香蕉是热带和亚热带特色水果，也是世界四十多个国家的粮食作物。香蕉资源丰富，产量巨大，2010年我国的香蕉年产量超过了900万吨。随着我国农业产业化结构的调整和香蕉深加工产业的迅速发展，香蕉深加工产生了大量的香蕉皮没有得到利用。香蕉皮含有糖类、酚类、脂类、有机酸、缩合鞣质和蛋白质等多种营养物质，同时还富含多种维生素和无机盐，K、Ca、Mg、P的含量也非常丰富，具有极大的开发和利用价值。
原花色素又称原花青素，广泛存在于自然界多种植物内，如葡萄、蓝莓、樱桃、可可豆、苹果、银杏、山楂、高粱甚至杨树、白桦树等。原花色素是一类黄烷类单体及其聚合体的多酚类化合物，具有C6-C3-C6基本构架，通常是由儿茶素或表儿茶素缩合而成。原花色素的结构中含有大量羟基，具有很强的极性，易溶于丙酮、乙醇、甲醇、乙酸乙酯等有机溶剂；其结构中的羟基数目越多，水溶性越好；同时大量的羟基使其具有弱酸性，可溶于碱性水溶液；且羟基经甲基化后，可以增强其在有机溶剂中的溶解度。目前食品安全卫生已成为现代人们广泛追求的目标，所以在食品加工中添加的BHT、PG、BHA等人工合成抗氧化剂，越来越受到消费者的抵制。原花色素具有良好的抗氧化和清除自由基活性，抗氧化活性比维生素C高20倍，比维生素E高50倍，而且水溶、无毒、无过敏，是一种天然高效的食品抗氧化剂；原花色素还具有抗过敏，抗肿瘤、抗突变，调节免疫力，防治心脑血管疾病等诸多功能。
香蕉皮中含有大量的纤维素和果胶，常规的预处理很难打开其细胞壁，使得原花色素的提取率较低；且温度较高易破坏原花色素的结构；预处理还会促进原花色素的氧化分解，诱发酶促褐变,造成原花色素损失。速冻技术是目前公认的最佳的食品保藏方法之一，具有冻结速度快、冷冻效果好、节约能耗及便于产业化生产等特点，近年来被广泛的应用于食品加工与贮藏过程中。低温粉碎不仅可以对细菌和其他微生物产生抑制作用，起到防腐保鲜的效果，冰粉起到隔氧排氧的作用，可以抑制多酚氧化酶的活性并减少其它化学反应的速率，能够更好的对香蕉皮中的原花色素进行保护。
目前原花色素提取方法主要是溶剂提取法和超临界萃取法。其中溶剂提取法是原花色素提取的传统方法，工艺简单，易于操作，但原花色素的提取率较低、获得产品的纯度也较低，现多与酶解、微生物发酵、超声波、微波等辅助手段相结合应用于原花色素的提取。超临界萃取法虽萃取能力强，提取率高，选择性好，但CO2需要在25MPa以上的超高压状态下才能进行萃取加工，且超临界萃取装置成本过高，使得超临界萃取技术很难实现工业化应用。随着人们环保意识的提高，绿色化学越来越受到关注，所以研究开发一种简便、安全、高效、绿色的从香蕉皮中提取原花色素的方法，已成为本领域技术人员非常迫切的研究目标。
发明内容
本发明的目的在于克服目前预处理及提取方法的缺陷，而公开一种从青香蕉皮中提取原花色素的方法。
本发明是通过以下步骤制备完成：
a.备料：青香蕉去茎，去果肉留香蕉皮；
b.护色：护色液采用含0.05%亚硫酸氢钠、0.1%维生素C和0.4%柠檬酸的水溶液护色液，将青香蕉皮浸没置于护色液中浸泡10~15min；
c.速冻：将护色后的香蕉皮置于隧道式冷冻装置中-25~-50℃冷冻10~60min，将温度降至-18℃，获得冰态香蕉皮；
d.粉碎：设定粉碎机腔内温度为-5~18℃，在封闭洁净机腔内，将冰态香蕉皮粉碎成香蕉皮冰粉，低温保藏备用；
e.微波干燥：将香蕉皮冰粉置于隧道式微波密网低温低露点热风干燥设备内进行干燥，温度40~60℃，达到标准含水率30%，制成香蕉皮粉；
f.提取：将香蕉皮粉与咪唑类离子液体卤化物盐-水按1：5~50（W/V）混合，在微波功率100~600W，温度20~80℃条件下提取5~30min，形成提取液；
g.离心：采用低温超速离心机对提取液进行离心，上清液即为原花色素提取液；
h.喷雾干燥：将原花色素提取液与乙醇以1：1-30（V/V）萃取1-5次，萃余相为离子液体，可循环使用，合并有机相进行喷雾干燥，进口温度165~175℃，出口温度70~80℃，获得原花色素成品。
发明的有益效果：
本发明利用速冻和低温粉碎技术对香蕉皮进行预处理，不仅可以使香蕉皮粉碎均匀，粒度小，而且处理的过程中原花色素损失少。隧道式微波密网低温低露点干燥法具有温度低，干燥速度快，干燥均匀，在对香蕉皮干燥脱水的同时还可以起到杀菌作用。采用微波辅助离子液体提取的方法对香蕉皮原花色素进行提取，由于离子液体具有很强的微波吸收能力，使原花色素的提取速度快，提取率高，避免了高温提取对原花色素的破坏；且离子液体易于回收利用，利于节能环保。本发明操作简单，条件温和，高产高效，生成过程清洁无害，且能耗小，效益高，原花色素的得率大、纯度高，适合规模化的生产应用，具有极大的市场开发和利用前景，对香蕉皮的综合利用和天然原花色素的商业化应用具有巨大的推动作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明做进一步详细说明。下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1：
a.备料：青香蕉去茎，去果肉留香蕉皮；
b.护色：护色液采用含0.05%亚硫酸氢钠、0.1%维生素C和0.4%柠檬酸的水溶液护色液，将青香蕉皮浸没置于护色液中浸泡10min；
c.速冻：将护色后的香蕉皮，置于隧道式冷冻装置中，-30℃冷冻20min，将温度降至-18℃，获得冰态香蕉皮；
d.粉碎：设定粉碎机腔内温度为5～15℃，将冰态香蕉皮粉碎成香蕉皮冰粉，低温保藏备用；
e.微波干燥：将香蕉皮冰粉置于隧道式微波密网低温低露点热风干燥设备内进行干燥，温度50~60℃，达到标准含水率30%，制成香蕉皮粉；
f.提取：将香蕉皮粉与咪唑类离子液体卤化物盐-水按1：10（W/V）混合，在微波功率500W，温度40℃条件下提取10min，形成提取液；
g.离心：采用低温超速离心机对提取液进行离心，取上清液；
h.喷雾干燥：将上清液与乙醇以1：10（V/V）萃取2次，萃余相为离子液体，可循环使用；合并有机相，进行喷雾干燥，进口温度170℃，出口温度75℃，获得原花色素成品。
实施例2：
a.备料：青香蕉去茎，去果肉留香蕉皮；
b.护色：护色液采用含0.05%亚硫酸氢钠、0.1%维生素C和0.4%柠檬酸的水溶液护色液，将青香蕉皮浸没置于护色液中浸泡12min；
c.速冻：将护色后的香蕉皮，置于隧道式冷冻装置中，-35℃冷冻30min，将温度降至-18℃，获得冰态香蕉皮；
d.粉碎：设定粉碎机腔内温度为-5～5℃，将冰态香蕉皮粉碎成香蕉皮冰粉，低温保藏备用；
e.微波干燥：将香蕉皮冰粉置于隧道式微波密网低温低露点热风干燥设备内进行干燥，温度40~50℃，达到标准含水率30%，制成香蕉皮粉；
f.提取：将香蕉皮粉与咪唑类离子液体卤化物盐-水按1：20（W/V）混合，在微波功率500W，温度50℃条件下提取15min，形成提取液；
g.离心：采用低温超速离心机对提取液进行离心，取上清液；
h.喷雾干燥：将上清液与乙醇以1：20（V/V）萃取3次，萃余相为离子液体，可循环使用；合并有机相，进行喷雾干燥，进口温度165℃，出口温度70℃，获得原花色素成品。
Claims (3)
1.一种从香蕉皮中提取原花色素的方法，其特征在于是按以下步骤制备完成：
a.备料：青香蕉去茎，去果肉留香蕉皮；
b.护色：护色液采用含0.05%亚硫酸氢钠、0.1%维生素C和0.4%柠檬酸的水溶液护色液，将香蕉皮浸没置于护色液中浸泡10~15min；
c.速冻：将护色后的香蕉皮置于隧道式冷冻装置中-25~-50℃冷冻10~60min，将温度降至-18℃，获得冰态香蕉皮；
d.粉碎：设定粉碎机腔内温度为-5~18℃，在封闭洁净机腔内，将冰态香蕉皮粉碎成香蕉皮冰粉，低温保藏备用；
e.微波干燥：将香蕉皮冰粉置于隧道式微波密网低温低露点热风干燥设备内进行干燥，温度40~60℃，达到标准含水率30%，制成香蕉皮粉；
f.提取：将香蕉皮粉与咪唑类离子液体卤化物盐-水按1：5~50（W/V）混合，在微波功率100~600W，温度20~80℃条件下提取5~30min，形成提取液；
g.离心：采用低温超速离心机对提取液进行离心，上清液即为原花色素提取液；
h.喷雾干燥：将原花色素提取液与乙醇以1：1-30（V/V）萃取1-5次，萃余相为离子液体，可循环使用，合并有机相进行喷雾干燥，进口温度165~175℃，出口温度70~80℃，获得原花色素成品。
2.根据权利要求1所述的一种从香蕉皮中提取原花色素的方法，其特征在于：
b.将香蕉皮浸没置于护色液中浸泡10min；
c.将护色后的香蕉皮置于隧道式冷冻装置中-30℃冷冻20min；
d.设定粉碎机腔内温度为5～15℃；
e.微波干燥设备内温度为50~60℃；
f.将香蕉皮粉与咪唑类离子液体卤化物盐-水按1：10（W/V）混合，在微波功率500W，温度40℃条件下提取10min，形成提取液；
h.将上清液与乙醇以1：10（V/V）萃取2次，进口温度170℃，出口温度75℃，获得原花色素成品。
3.根据权利要求1所述的一种从香蕉皮中提取原花色素的方法，其特征在于：
b.将香蕉皮浸没置于护色液中浸泡12min；
c.将护色后的香蕉皮置于隧道式冷冻装置中-35℃冷冻30min；
d.设定粉碎机腔内温度为-5～5℃；
e.微波干燥设备内温度40~50℃；
f.将香蕉皮粉与咪唑类离子液体卤化物盐-水按1：20（W/V）混合，在微波功率500W，温度50℃条件下提取15min，形成提取液；
h.将上清液与乙醇以1：20（V/V）萃取3次，进口温度165℃，出口温度70℃，获得原花色素成品。
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