CN104448916A

CN104448916A - 一种采用乙醇-超声工艺提取红继木花红色素的方法

Info

Publication number: CN104448916A
Application number: CN201410803486.2A
Authority: CN
Inventors: 舒孝顺; 张豪; 肖华清
Original assignee: Changsha University of Science and Technology
Current assignee: Changsha University of Science and Technology
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2034-12-22
Also published as: CN104448916B

Abstract

本发明公开了一种采用乙醇-超声工艺提取红继木花红色素的方法，包括以下步骤：1)将新鲜的红继木花干燥、粉碎、过筛后得到红继木花粉末；2)将红继木花粉末加入酸性的乙醇溶液进行浸泡，得到红继木花乙醇溶液；3)对红继木花乙醇溶液进行超声提取，得到红继木花红色素提取液；4)对红继木花红色素提取液进行过滤得到红继木花红色素。本发明使用的乙醇提取剂中含1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠，有效避免提取过程中红继木花红色素的氧化破坏和其它金属离子对色素提取的影响，进而提高了红继木花红色素的提取率；另外采用超声波提取红继木花红色素，可以在20-50℃甚至更低温度下提取，避免高温对红继木花红色素有效成分的破坏。

Description

一种采用乙醇-超声工艺提取红继木花红色素的方法

技术领域

本发明涉及一种红色素的提取方法，尤其涉及一种采用乙醇-超声工艺提取红继木花红色素的方法。

背景技术

色素根据来源的不同，可分为天然色素和合成色素。随着许多研究表明某些合成色素对人体除一般毒性外，还有致突变与致癌性等其它有害作用，鉴于合成色素对人体所存在的危害性，越来越多的人关注天然色素的开发与利用。天然色素不仅安全可靠、色泽自然，而且有的还兼有营养和药理作用，因而倍受人们的青睐，尤其近年来随着绿色食品及天然化妆品的日益推广和大规模应用，开发和利用天然色素已成为全世界食品行业和化妆品行业的热点，应用安全天然无毒的天然色素代替合成色素已是大势所趋。

红继木，又名红花继木，别名红桎木、红继花，为金缕梅科常绿灌木或小乔木，主要分布于长江中下游以南地区和印度北部。红继木花红、叶红、根红，目前主要做绿化观赏，被园艺界称为全能绿化观赏品种，可观叶、观花、赏形，花盛开时艳丽夺目，一年内能多次开花，适应性、萌发力强，是常见的园艺栽培植物。红继木花与叶都含有丰富的天然红色素，是很好的天然色素资源，尤其以花中红色素含量最多，红继木的红色素属于花青素类色素，花青素自然状态下多以花色苷的形式存在。

文献报道红继枝条中含有鞣质，种子中含多种脂肪酸，花中含异槲皮苷和红色素，叶中含鞣质、还原糖、苷类、黄酮类、酚类物质及有机酸类，红继木花、根、叶均可做药用，有抗菌消炎、止血活血、解热止痛、抗氧化等多种功效，湘西民间也有红继木药用偏方。目前的研究已表明红继木红色素具有较强的抗菌和抗氧化等作用，除可用于开发抗菌消炎药物外，还可用作食品的抗菌防腐剂和增色剂，指甲油及口红等化妆品的原料及其他产品的添加剂，有文献报道经小白鼠毒性实验表明红继木的红色素无毒性，红继木红色素不仅无毒无诱变作用，而且具有治疗特性，红继木红色素是天然色素的优良原料，有广阔的开发和利用前景，因此合理开发红继木花红色素对保障消费者健康，促进食品工业及化妆品工业的发展，对开发利用天然色素的研究具有重要意义。

目前，天然色素制备方法大致可分为溶剂提取法、酶反应法、发酵法和人工合成化学天然色素法等方法，其中最常用的方法是溶剂提取法(即浸提法)，但传统的浸提法存在着提取时间长、劳动强度大、原料预处理能耗大、较高温度下热敏性组份易破坏等缺点。

因此，研发一种提取率高，同时能避免较高温度破坏热敏性组份的色素提取工艺已显得尤为必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种提取效率高的采用乙醇-超声工艺提取红继木花红色素的方法。

本发明提出的技术方案为：

一种采用乙醇-超声工艺提取红继木花红色素的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将新鲜的红继木花干燥、粉碎、过筛后得到红继木花粉末；

2)将所述红继木花粉末加入酸性的乙醇溶液进行浸泡，得到红继木花乙醇溶液；

3)对所述红继木花乙醇溶液进行超声提取1～5次，得到红继木花红色素提取液；

4)对所述红继木花红色素提取液进行过滤得到红继木花红色素。

上述提取红继木花红色素的方法，优选的，所述步骤2)中，酸性乙醇溶液的浓度为55％～75％，酸性乙醇溶液中含有1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠。

上述提取红继木花红色素的方法，优选的，所述步骤2)中，酸性乙醇溶液的PH为1～3。

上述提取红继木花红色素的方法，优选的，所述步骤2)中，酸性乙醇溶液的PH＝1；酸性乙醇溶液的浓度为65％。

上述提取红继木花红色素的方法，优选的，所述步骤2)中，红继木花粉末和乙醇溶液的料液比为1g∶6～14ml。

上述提取红继木花红色素的方法，优选的，所述步骤2)中，红继木花粉末和乙醇溶液的料液比为1g∶14ml。

上述提取红继木花红色素的方法，优选的，所述步骤3)中，超声提取的次数为3次。

上述提取红继木花红色素的方法，优选的，所述步骤3)中，超声提取时,每次提取的时间为5～40min。

上述提取红继木花红色素的方法，优选的，所述步骤3)中，超声提取时，每次提取的时间为30min。

上述提取红继木花红色素的方法，优选的，所述步骤2)中，红继木花粉末在酸性溶液中浸泡的时间为30min；所述步骤1)中，红继木花干燥的温度为55℃，过筛的目数为100目。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)采用乙醇提取溶剂中含有1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠，即抗氧剂和金属离子鏊合剂，可以有效避免提取过程中红继木花红色素的氧化破坏和其它金属离子对色素提取的影响，进而提高了红继木花红色素的提取率；

2)采用超声波提取红继木花红色素，促使红继木花细胞破裂，有效成分快速进入到溶剂中，加快了色素提取过程，提高色素提取率，同时可以在20-50℃甚至更低温度下提取，能避免高温对红继木花红色素有效成分的破坏；

3)采用乙醇作为提取剂，乙醇对植物细胞穿透力强，而且对色素溶解度大，因而提取率高；另外以乙醇作提取溶剂在常温下进行超声提取，可以避免乙醇回流提取时高温对热敏性成分的破坏，对不耐热的红继木花红色素提取更加有利。

附图说明

图1为本发明实施例1乙醇浸提剂浓度对红继木花红色素提取率的影响比较图。

图2为本发明实施例2浸提剂量对红继木花红色素提取率的影响比较图。

图3为本发明实施例3浸提剂的PH对红继木花红色素提取率的影响比较图。

图4为本发明实施例4超声提取时间对红继木花红色素提取率的影响比较图。

图5为本发明实施例5超声提取的次数对红继木花红色素提取率的影响比较图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

实施例1：乙醇提取剂浓度对红继木花红色素提取的影响

一种本发明的采用乙醇-超声工艺提取红继木花红色素的方法，具体步骤如下：

将新鲜的红继木花置于真空干燥箱内，55℃恒温干燥后，将干燥的红继木花于粉碎机内粉碎，再过100目筛，得到干燥的红继木花粉末。

分别称量5份干燥后的红花继木花粉末1.8g置于5个烧杯中，按照料液比(花朵粉末质量g/溶剂体积ml)为1.8g∶18ml，分别加入不同浓度PH＝3的乙醇溶液(乙醇溶液含有1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠),乙醇浓度分别为55％、60％、65％、70％和75％，室温浸泡30分钟，然后将烧杯放入超声波仪中超声提取3次，每次超声提取的时间为20min，得到红继木花红色素提取液。待提取液自然冷却至室温后，过滤提取液，再用相应浓度的乙醇溶液定容，在室温下以相应浓度的乙醇溶液为空白对照，测定其吸光度，测定结果如表1所示。

表1不同浓度的乙醇浸提剂对吸光度的影响

实验	1	2	3	4	5
						乙醇浓度	55％	60％	65％	70％	75％
吸光度	0.125	0.120	0.190	0.135	0.130

如图1所示，为乙醇浸提剂的浓度对红继木花红色素提取率的影响，从图中看出，乙醇浸提剂的浓度为65％时红继木花红色素提取的效果最佳。

实施例2：不同料液比对红继木花红色素提取的影响

分别称量5份干燥后的红花继木花粉末1.8g置于5个烧杯中，按照料液比(花朵粉末质量g/溶剂体积ml)为1:6、1:8、1:10、1:12和1:14分别加入PH＝3浓度为65％的乙醇溶液(含有1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠)，室温浸泡30分钟，然后将烧杯放入超声波仪中超声提取3次，每次超声提取的时间为20min，得到红继木花红色素提取液。待提取液自然冷却至室温后，过滤提取液，再用乙醇溶液定容，在室温下以相应浓度的乙醇溶液为空白对照，测定其吸光度，测定结果如表2所示。

表2不同的料液比对吸光度的影响

实验	1	2	3	4	5
						料液比	1:6	1:8	1:10	1:12	1:14
吸光度	0.098	0.104	0.110	0.122	0.131

如图2所示，为不同的料液比对红继木花红色素提取率的影响，从图中看出，红继木花在不同的料液比中提取率都很高，其中料液比为1:14时，提取效果最好。

实施例3：乙醇提取剂的PH对红继木花红色素的影响

分别称量5份干燥后的红花继木花粉末1.8g置于5个烧杯中，按照料液比(花朵粉末质量g/溶剂体积ml)为1:14，分别加入不同PH的浓度为65％乙醇溶液(含有1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠)，乙醇溶液的PH分别为PH＝1、PH＝2、PH＝3、PH＝4和PH＝5，室温浸泡30分钟，然后将烧杯放入超声波仪中超声提取3次，每次超声提取的时间为20min，得到红继木花红色素提取液。待提取液自然冷却至室温后，过滤提取液，再用相应的乙醇溶液定容，在室温下以相应的乙醇溶液为空白对照，测定其吸光度，测定结果如表3所示。

表3不同PH的浸提剂对吸光度的影响

实验	1	2	3	4	5
						溶剂PH	1	2	3	4	5
吸光度	0.312	0.211	0.140	0.104	0.106

如图3所示，为不同PH的乙醇浸提剂对红继木花红色素提取率的影响，观察图3的走势变化，在溶剂PH＝1时，吸光度最高，说明此时红继木花色素提取率最高。

实施例4：超声提取的时间对红继木花红色素的影响

分别称量5份干燥后的红花继木花粉末1.8g置于5个烧杯中，按照料液比(花朵粉末质量g/溶剂体积ml)为1:14，加入PH＝1、浓度为65％的乙醇溶液(含有1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠)，室温浸泡30分钟，然后将烧杯放入超声波仪中超声提取3次，每次超声提取的时间分别为5min、10min、20min、30min和40min，得到红继木花红色素提取液。待提取液自然冷却至室温后，过滤提取液，再用相应的乙醇溶液定容，在室温下以相应的乙醇溶液为空白对照，测定其吸光度，测定结果如表4所示。

表4提取时间对吸光度的影响

实验	1	2	3	4	5
						提取时间/min	5	10	20	30	40
吸光度	0.272	0.281	0.286	0.327	0.314

如图4所示为不同的提取时间对红继木花红色素提取率的影响，隋着提取时间的延长，提取的色素也就越多，当提取时间为30min时，色素已基本提取完全，此时提取效率最好。

实施例5：超声提取的次数与红继木花红色素的影响

分别称量5份干燥后的红花继木花粉末1.8g置于5个烧杯中，按照料液比(花朵粉末质量g/溶剂体积ml)为1:14，加入PH＝1、浓度为65％的乙醇溶液(含有1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠)，室温浸泡30分钟，然后将烧杯放入超声波仪中提取，分别超声提取1次、2次、3次、4次和5次，每次超声提取时间均为30min，取得到红继木花红色素提取液。待提取液自然冷却至室温后，过滤提取液，再用相应的乙醇溶液定容，在室温下以相应的乙醇溶液为空白对照，测定其吸光度，测定结果如表5所示。

表5提取时间对吸光度的影响

实验	1	2	3	4	5
						提取次数	1	2	3	4	5
吸光度	0.298	0.346	0.378	0.386	0.391

如图5所示为超声提取的次数对红继木花红色素提取率的影响，从图中看出，隋着提取次数的增加，吸光度增大，当提取次数为3时，色素基本提取完全，此时考虑生产周期和经济成本，确定提取次数为3时提取效果最佳。

根据上述单因素实验结果表明，乙醇浓度、溶剂的PH、超声提取时间、超声提取次数对红继木花红色素的提取都有较大的影响。故将乙醇浓度、溶剂的PH、超声提取时间、超声提取次数4个因素各取3个水平，设计正交试验如表6所示，正交实验结果见表7。

表6因素水平表

表7正交实验表

通过正交分析可以得到：各个因素的极差大小依次为B>C>A>D，，极差越大说明该因素对试验的影响越大。4个因素影响次序为：溶剂PH>提取次数>乙醇浓度>提取时间。根据正交结果提取的最优方案为：A₂B₁C₃D₂，即乙醇浓度为65％(含1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠)，溶剂PH为1，提取次数为3，每次提取时间为30min。

通过以上实施例说明：采用乙醇-超声提取工艺提取红继木花红色素的提取过程是在常温下进行，无需加热，热敏性红色素几乎不被破坏，而且常温提取，提取时间短，能耗极低，同时以乙醇溶液为提取溶剂，乙醇对红继木花细胞穿透力强，而且对色素溶解度大，因而提取率高；同时以乙醇作提取溶剂在常温下进行超声提取，可以避免乙醇回流提取时高温对热敏性成分的破坏，对不耐热的红继木花红色素提取更加有利，是一种高提取率、绿色环保的提取新技术。

Claims

1.一种采用乙醇-超声工艺提取红继木花红色素的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的提取红继木花红色素的方法，其特征在于，所述步骤2)中，酸性乙醇溶液的浓度为55％～75％，酸性乙醇溶液中含有1％乙二胺四乙酸钠和1％亚硫酸氢钠。

3.如权利要求2所述的提取红继木花红色素的方法，其特征在于，所述步骤2)中，酸性乙醇溶液的PH为1～3。

4.如权利要求3所述的提取红继木花红色素的方法，其特征在于，所述步骤2)中，酸性乙醇溶液的PH＝1；酸性乙醇溶液的浓度为65％。

5.如权利要求4所述的提取红继木花红色素的方法，其特征在于，所述步骤2)中，红继木花粉末和乙醇溶液的料液比为1g∶6～14ml。

6.如权利要求5所述的提取红继木花红色素的方法，其特征在于，所述步骤2)中，红继木花粉末和乙醇溶液的料液比为1g∶14ml。

7.如权利要求6所述的提取红继木花红色素的方法，其特征在于，所述步骤3)中，超声提取的次数为3次。

8.如权利要求7所述的提取红继木花红色素的方法，其特征在于，所述步骤3)中，超声提取时,每次提取的时间为5～40min。

9.如权利要求8所述的提取红继木花红色素的方法，其特征在于，所述步骤3)中，超声提取时，每次提取的时间为30min。

10.如权利要求1～9任一项所述的提取红继木花红色素的方法，其特征在于，所述步骤2)中，红继木花粉末在酸性溶液中浸泡的时间为30min；所述步骤1)中，红继木花干燥的温度为55℃，过筛的目数为100目。