CN103570664A

CN103570664A - 一种从越橘中提取原花青素的方法

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Publication number: CN103570664A
Application number: CN201310566188.1A
Authority: CN
Inventors: 李永旺; 谭家忠; 张飞达; 李芳�
Original assignee: CHANGSHA NATUREWAY BIOLOGICAL PRODUCT Co Ltd
Current assignee: CHANGSHA NATUREWAY BIOLOGICAL PRODUCT Co Ltd
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-11-13
Also published as: CN103570664B

Abstract

本发明涉及植物有效成分的提取，具体地说，本发明提供了一种从越橘中提取原花青素的生产方法，将越橘原料粉碎后经负压空化法提取，超滤有机膜过滤，树脂纯化步骤，得到原花青素制品。本发明所述方法提高了原花青素的收率，减少对环境的污染，并有利于工厂生产的进行和生产成本的降低。

Description

一种从越橘中提取原花青素的方法

技术领域

本发明涉及植物有效成分的提取，具体地说，涉及一种从越橘中提取原花青素的方法。

背景技术

越橘（Vacciniumspp），又名温普、红豆（黑龙江）、牙疙瘩（大兴安岭），是杜鹃花科的落叶灌木植物，有“北国红豆”赞誉，原产北美，现广泛分布在北半球从北极到热带高山地区。越橘有130种以上，主要有兔眼越橘、狭叶越橘、澳洲越橘、蔓越橘等。越橘果实近圆形，直径多为0.5-2cm，蓝黑或深红色。越橘主要功效有：防止血管破裂，也被誉为毛细血管的修理工；保护眼睛；防癌变；对慢性乙肝也有改善作用等。对越橘榨汁，糖伴，做包子都是主要的食用方法。

越橘果实含有丰富营养，包括花色苷、果胶、单宁、熊果苷、原花青素、C族和B族维生素等多种成分，其中生物活性成分主要是花色苷。

原花青素，英文名是Oligomeric Proantho Cyanidins（OPC），是一大类多酚类化合物的总称，由儿茶素及表儿茶素没食子酸酯通过C4-C6或C4-C8连接而成的不同聚合度的混合物。原花青素的水溶性好，极易被机体吸收，生物利用度高达90%以上，是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂和自由基清除剂，其在体内抗氧化能力是维生素E的50倍、维生素C的20倍。原花青素还具有对心血管系统的作用、抗衰老、降血压、降血糖、抗肿瘤、抗炎症、抗菌、抗病毒等作用。

国内外关于原花青素生产技术的研究报告很多。常见提取原花青素的方法主要有溶剂提取法、微波提取法、超声提取法和超临界二氧化碳萃取法等。戴安娜天然食品有限公司申请的中国专利公开号为CN10155423A的发明专利“美国蔓越橘提取物及其用途”，采用逆流提取法提取原花青素。该方法应用到亚硫酸盐、焦亚硫酸盐和乙醛或乙酸乙酯等物质，存在安全隐患大、环境污染严重、腐蚀设备、溶剂残留难控制等问题，且原花青素的含量只达到15%。上海华珠生物科技有限公司申请的中国专利公开号为CN101239962A的发明专利“蔓越莓中提取原花青素的方法”，首先进行原料处理，在进行脱脂处理，然后采用凝胶柱层析法进行分离提纯得到80%原花青素提取物。该方法应用到丙酮、石油醚等易燃易爆有毒的试剂，安全隐患大，对环境污染严重，溶剂残留控制难；凝胶柱层析法分辨率不高，分离操作慢；并且该方法只是实验室的小型试验，难以实现大规模工业化生产。宝鸡市虹源生物科技有限公司申请的中国专利公开号为CN101999648A的发明专利“蔓越橘果实中花色苷及原花青素成分的提取方法”，经过果实破碎，生物酶酶解后，在pH值1.0-5.5条件下水浸提，残渣再进行醇提萃取，合并，再进行大孔树脂纯化，得到含花色苷和原花青素类成分的混合物。该方法中使用到磷酸调pH，对环境污染严重；得到的产品是花色苷和原花青素的混合物，原花青素含量低；并且该方法只是实验室的小型试验，难以实现大规模工业化生产。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种从越橘中提取原花青素的新方法，提高原花青素的收率，减少对环境的污染，并有利于工厂生产的进行和生产成本的降低。

为了实现本发明目的，本发明提供了一种从越橘中提取原花青素的方法，包含如下步骤：

（1）粉碎：将越橘洗净、干燥、粉碎、过筛，得到越橘粉末；

（2）提取：将越橘粉末及提取溶剂加入负压空化设备，料液比为1:4～1:6，进行负压空化提取，过滤得到提取液；

其中，提取溶剂为乙醇-水混合物，乙醇与水的体积比为6:4～8:2，压力为-0.08MPa～-0.06MPa，提取次数2～3次，提取时间30～60min，提取温度为25～40℃；

（3）膜分离：，将步骤2）得到的提取液经超滤有机膜截留，得到透过液；

（4）树脂纯化：将步骤3）得到的透过液上预处理好的大孔吸附树脂柱，先用去离子水洗脱至无糖，再用5～10倍柱体积、质量浓度为20～50%的乙醇水溶液洗脱，得到洗脱液；浓缩洗脱液并干燥，得到原花青素。

进一步地，步骤（1）中取越橘洗净、60℃真空干燥，用机械粉碎法进行粉碎，过80目筛。

步骤（2）中越橘粉末与提取溶剂的料液比为1:5，提取溶剂中乙醇与水的体积比为3:2，压力为-0.08MPa，提取2次，提取时间30min，提取温度为40℃。

步骤（3）中先经截留分子量为500～1000的超滤有机膜截留，收集截留液，弃透过液，收集到的截留液再经截留分子量为50000～100000的超滤有机膜截留，得到透过液。

步骤（4）中大孔吸附树脂是AB-8、XAD-7、XAD-10或D101。

步骤（4）中洗脱液经浓缩后，冷冻干燥或喷雾干燥，得到原花青素制品。

本发明的有益效果在于：

1、负压空化提取技术是利用负压空化气泡产生强烈的空化效果和机械振动，造成样品颗粒细胞壁快速破裂，加速了胞内物质向介质释放、扩散和溶解，促进提取过程。具有提取率高、设备简单、易于操作的特点，适合工业化生产。

2、有机超滤膜兼有纯化和浓缩功效，系统回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数的浓缩；运行压力低、能耗低、易控制，占地小，没有二次污染，减少了对环境的污染，工艺化程度高。

3、整个工艺物毒性试剂只用到乙醇，产品质量安全，可直接用于食品药品的生产。

4、低毒环保经济高效的技术路线：本发明采取的是一种绿色环保经济的技术路线，该路线中采用的提取，浓缩，纯化装置等生产设备均可采用密闭的体系，操作的过程中，能最大限度的避免操作人员接触到试剂，有效地保障了他们的健康。该方法中采用的溶剂能循环使用，能降低物料损失，提高产品得率。本发明一旦扩大生产，则能大大地推动我国越橘产业链的发展，与我国可持续发展的模式相呼应，有良好的社会效益。

5、该工艺是根据从越橘中提取原花青素的实际生产情况出发，通过大量的实践摸索，克服了诸多难点，使得产品质量得到有效的提升，而且所用生产设备均为常规设备，不需要对设备有新的要求，更有利于工厂生产的进行和生产成本的降低。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

取越橘经洗净、干燥、粉碎过80目筛的越橘粉末500kg（经检测原花青素含量为0.85%），加入负压空化设备中，加入60%乙醇2000L，调节压力为-0.06MPa，提取温度25℃，提取30min，过滤，药渣中再次加入2000L60%的乙醇进行第二次提取，同条件下提取30min，过滤，合并两次提取液；将提取液先经截留分子量为1000的超滤有机膜截留，得到截留液，弃透过液；截留液再经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，得到透过液；将透过液加入预处理好的50kgAB-8大孔吸附树脂柱中，先用去离子水洗脱至无糖，再用8倍柱体积、质量浓度为50%的乙醇水溶液洗脱，得到洗脱液；洗脱液真空减压浓缩，喷雾干燥后得到紫红色粉末3.5kg。

实施例2

取越橘经洗净、干燥、粉碎过80目筛的越橘粉末500kg（经检测原花青素含量为0.85%），加入负压空化仪中，加入80%乙醇3000L，调节压力为-0.08MPa，提取60min，提取温度40℃，过滤，药渣中再次加入3000L80%的乙醇进行第二次提取，同条件下提取60min，提取温度40℃，过滤，合并两次提取液；将提取液先经截留分子量为500的超滤有机膜截留，得到截留液，弃透过液；截留液再经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，得到透过液；将透过液加入预处理好的50kgAB-8大孔吸附树脂柱中，先用去离子水洗脱至无糖，再用10倍柱体积、质量浓度为50%的乙醇水溶液洗脱，得到洗脱液；洗脱液真空减压浓缩，喷雾干燥后得到紫红色粉末3.8kg。

对比例1

参考张兴茂等公开的长白山笃斯越桔果实原花青素浸提工艺的研究（张兴茂等，长白山笃斯越桔果实原花青素浸提工艺的研究，食品科学，2007,28(11)），其最佳工艺为：浸提溶剂60%乙醇，浸提温度60℃，料液比1∶50，浸提时间80min，浸提两次。

实验例1原花青素含量检测

1、使用Waters高效液相色谱仪，色谱柱C18(4.6mm×250mm,5um)，流动相为V（乙腈）：V（水）=8:92，检测波长为280nm，流速为1.0mL/min，进样量为60uL。

2、结果见表1：

表1越橘原花青素的含量检测

	含量	收率	回收率
				实施例1	95.13%	0.70%	78.34%
实施例2	95.02%	0.76%	84.96%
				对比例1	87.35%	0.63%	64.74%

由结果可知：本发明相对于越橘的常规提取技术，耗能小，提取周期短，收率及回收率显著提高，并且提取过程与后面的纯化过程联系紧密，本发明的提取技术也使得含量明显增加。本发明运用膜技术纯化越橘原花青素，纯度能达到95%以上，且含量稳定，高效，低损耗。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种从越橘中提取原花青素的方法，其特征在于，包含如下步骤：

（3）膜分离：将步骤2）得到的提取液经超滤有机膜截留，得到透过液；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）取越橘洗净、60℃真空干燥，用机械粉碎法进行粉碎，过80目筛。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中越橘粉末与提取溶剂的料液比为1:5，提取溶剂中乙醇与水的体积比为3:2，压力为-0.08MPa，提取2次，提取时间30min，提取温度为40℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中先经截留分子量为500～1000的超滤有机膜截留，收集截留液，弃透过液，收集到的截留液再经截留分子量为50000～100000的超滤有机膜截留，得到透过液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中大孔吸附树脂是AB-8、XAD-7、XAD-10或D101。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中洗脱液经浓缩后，冷冻干燥或喷雾干燥，得到原花青素制品。