CN104592784B - 一种油茶籽粕中水溶性茶色天然色素的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油茶籽粕中水溶性茶色天然色素的制备方法。以油茶籽榨取茶油后剩下的残渣为原料，制取高纯度的茶色色素包括以下工艺：油茶籽粕原料‑>粉碎机粉碎‑>食用酒精提取‑>过滤‑>提取液浓缩‑>聚酰胺柱层析‑>含0.1％醋酸溶液与食用酒精溶液分步洗脱‑>茶色色素产品。产品中含有多种黄酮糖苷类化合物，其中主要成分为两种化合物，最终产品中含有的黄酮类色素成分经HPLC检定纯度可达70‑95％以上。获得的茶色色素可添加于食品或化妆品中，特别是透明洗发水或沐浴露中，颜色清亮自然有美感，同时具有天然抗氧化活性作用。

Description

一种油茶籽粕中水溶性茶色天然色素的制备方法

技术领域

本发明涉及从油茶籽粕中提取得到一种水溶性茶色天然色素的提取制备技术，属于食品药品技术领域

背景技术

油茶籽系山茶科植物油茶(Camellia oleifera Abel)或小叶油茶(C.meiocarpaHu,ms.)的成熟种子，是中国特有的食用植物油料资源。油茶籽粕是油茶籽榨油后余留下的残渣，由于早期对油茶籽粕的研究与认识不足，这些榨油后的残渣通常被遗弃处理，造成极大的浪费，随着研究的日益深入，人们发现除了残存的植物油之外，这些残渣中还含相当数量的茶皂素、茶多糖、植物粗蛋白以及黄酮类等有用的营养物质及次生代谢产物。由此，油茶籽目前最主要用于榨取油茶籽油，其次残余的油茶籽粕也被不断研究和应用于水产养殖、生物农药、饲料、洗涤剂等方面以及提及茶皂素、茶多糖等生物活性物质，其中茶皂素的提取和应用工艺研究较多，技术也比较成熟，但对油茶籽中其它物质的利用相对较少，特别是其中含有的色素类物质通常在操作处理过程中被当作茶皂素或其他产品中的杂质成分给予去除。

发明内容

本发明的内容主要是从油茶籽榨油后剩下的残渣油茶粕(又称茶枯饼)中提取水溶性茶色天然色素的方法，目的是将油茶籽中有益健康的活性天然化学成分精制利用，变废为宝，使油茶籽粕更充分得以利用，从而从油茶籽中创造更多价值。

本发明通过以下的技术方案实现：

一种水溶性茶色天然色素的制备方法，包括如下步骤：

1)将油茶籽粕进行粉碎，加入浓度为60～95％的食用酒精溶液进行提取，料液比为每公斤原料加入溶剂2.5～5L，提取液过滤，减压浓缩至无酒精气味程度，回收溶剂重复使用；

2)再次加入浓度为60～95％的食用酒精进行提取，料液比为每公斤原料加入溶剂2.5～5L，提取液过滤，减压浓缩至无酒精气味程度，回收溶剂重复使用；

3)将步骤1)、2)所得的提取液合并，浓缩至干，浓缩样品用少量蒸馏水溶解，加载于聚酰胺吸附层析柱上，其中层析柱的规格为柱内径：长度＝1：15～20，填料的量为上样量的45～60倍；

4)用含食用酒精、醋酸和蒸馏水的流动相进行洗脱，流动相中酒精占0～30％、醋酸占0.1％，其余的为蒸馏水；洗脱液浓缩后用TLC跟踪分析，直至洗脱液中基本不含黄酮类成分，收集洗脱液，减压浓缩及冷冻干燥至粉末即得水溶性茶色天然色素；

5)用95％酒精冲洗色谱柱，收集洗脱液，回收酒精，色谱柱再用水冲洗后重复利用。

在上述的步骤1)中，所述的油茶籽粕粉碎至20～80目，提取方法可采用加热回流浸提或超声波辅助提取。

在上述的步骤3)中，所述的聚酰胺填料的型号及颗粒范围为柱层析用10～300目；所述的上样量比例为干样品与填料干粉的重量比。

上述的步骤4)中，所述的流动相使用不含酒精，仅含0.1％醋酸的水溶液，或含酒精浓度低于30％，醋酸占0.1％的水溶液。

上述的步骤4)中，所述的TLC薄层板型号为硅胶G或GF254薄层板，展开剂为二氯甲烷：甲醇＝(1～3)：1，或聚酰胺薄层板，展开剂为乙醇：水＝(1～2)：5，展板后用1％三氯化铝乙醇溶液显色，并在紫外灯下观察，黄酮类成分呈黄色荧光，硅胶板可喷10％的硫酸后加热显色，黄酮呈黄色，茶皂素呈紫红色。

在上述的步骤4中，所述的水溶性茶色天然色素产品主要含有黄酮糖苷类化合物，其中主要成分为kaempferol 3-O-{β-D-glucopyranosyl–(1->2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1->6)]-β-D-glucopyranoside}及kaempferol 3-O-{β-D-xylopyranosyl-(1->2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1->6)]-β-D-glucopyranoside}，尚含有少量的其它黄酮苷成分，总黄酮苷成分含量达70％以上。

在上述的步骤5中，所收集的洗脱液经浓缩后经检测含有较大量的茶皂素，可进一步用于精制高纯茶皂素。

在本发明中我们发现外观表现为茶色的色素中含有大量的黄酮类物质，主要是一类黄酮的三糖苷，我们将这些色素提取出来并添加于食品或化妆品(特别是透明洗发水)中，其表现出来的颜色自然美观，而且这些茶色天然色素的水溶解性良好，环境友好，同时黄酮类物质具有良好的抗氧化和抗炎的作用，因此这些茶色色素是一类非常有应用潜力的天然添加剂，可用于食品、日用化妆品或药品等。需要说明的是从油茶籽粕中提取的这些茶色色素并不是目前市场常见的所谓茶色素，明显的区别是所含的化学成分不同，通常的茶色素重点是指从茶叶中提取的一类水溶性酚性色素，包括茶黄素、茶红素及茶褐素，而我们所提取的油茶籽的茶色色素主要为水溶性黄酮糖苷类物质。

本发明的优点：该方法采用对环境友好且适合产业化的试剂与分离提取材料及简单的操作步骤从油茶籽粕废料中提取茶色天然色素成分。这些茶色天然色素可以添加应用到健康食品、保健化妆用品或药品中，比如添加至透明洗发香波中时，使洗发香波表现出自然透亮的茶色，富有美感，同时这些色素中的大量黄酮类成分具有抗氧化和抗炎等有益的生物学活性。因此本发明较好地解决了以往将这些成分作为废弃物处理造成的资源浪费，为油茶籽的综合利用提供了又一新的方向。

附图说明

图1为实施例1的色谱图，图2为实施例2的色谱图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步说明。

原料：油茶籽粕来自福建山宝油茶有限公司,已脱脂处理。

试剂：市售食用酒精(95％)、醋酸(36～38％)。

聚酰胺粉：国药集团化学试剂有限公司，型号规格为柱层析用10-30、30-60、60-90、100-200目(63428-83-1)或200-300目，使用前经过95％食用酒精、5％的NaOH、10％的醋酸溶液清洗处理干净，蒸馏水洗至中性后浸泡于蒸馏水中24h充分膨胀。

选择合适直径和长度比的色谱柱，采用湿法装柱，装柱的方法为：将泡于水中的聚酰胺填料搅拌后倒入色谱柱中，灌入色谱柱时速度不能过快，应使填料能均匀沉降到色谱柱中为宜，打开色谱柱下面的阀门使水溶液从底部流出，最终保持水面高于沉降稳定后的填料表面2厘米高度。

实施例1

(1)将50g油茶籽粕用粉碎机粉碎至30目颗粒大小，放入回流提取罐中，加入125mL60％的食用酒精，加热回流提取2个小时，冷却后过滤，滤渣重复放入提取罐中加入125mL60％的食用酒精提取2个小时，冷却过滤，合并滤液，滤液在45℃下，用旋转蒸发仪减压浓缩至干,得提取物约14g。

(2)取50g量的聚酰胺填料(100-200目),填装于3cm内径×60cm长的玻璃色谱柱中，用蒸馏水平衡色谱柱；

(3)取步骤1所得的样品1g,用少量蒸馏水溶解完全，加载于步骤2所装填有聚酰胺层析柱上，用0.1％的醋酸溶液按25ml/min的流速冲洗，按每500ml为体积单位收集洗脱液，洗脱液浓缩后用聚酰胺薄层板做TLC分析，展开剂为乙醇：水＝(1～2)：5，展板后用1％三氯化铝乙醇溶液显色，并在紫外灯下观察，直至洗脱液中基本不含黄酮类成分，最终得到A、B、C、D、E5个组分，将这B～E组分冷冻干燥至粉末即得水溶性茶色天然色素，合计重量为110mg，其中黄酮苷成分含量超过95％，基本不含有茶皂素；

(4)用95％酒精冲洗色谱柱，回收酒精，色谱柱再用水冲洗后重复利用。

(5)取步骤3获得的茶色天然色素产品1mg溶于水，以从油茶籽粕中制备得到的两个主要黄酮成分kaempferol 3-O-{β-D-glucopyranosyl–(1->2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1->6)]-β-D-glucopyranoside}和kaempferol 3-O-{β-D-xylopyranosyl-(1->2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1->6)]-β-D-glucopyranoside}为标准对照，用高效液相色谱定量检测(条件：以20％乙腈加0.1％甲酸水溶液为流动相，4.6mm×25cm的反相ODS高效液相分析柱为固定相，柱温25℃,1ml/min流速等度洗脱，检测波长215nm)，结果见图1。

实施例2

(1)将100g油茶籽粕用粉碎机粉碎至20目颗粒大小，放入超声波提取器中并加入250mL 95％的食用酒精，设置温度45℃，超声频率40KHz超声提取1个小时，过滤，滤渣重复放入超声波提取器中相同条件下重复提取2次，过滤，合并滤液，滤液在45℃下，用旋转蒸发仪减压浓缩至干，得提取物约25g。

(2)取60g量的聚酰胺填料(30-60目),填装于3cm内径×60cm长的玻璃色谱柱中，用蒸馏水平衡色谱柱；

(3)取步骤1所得的样品1g,用少量蒸馏水溶解，加载于步骤2所装填有聚酰胺层析柱上

(4)用含食用酒精、醋酸和蒸馏水的流动相进行洗脱，其中流动相的组成为酒精占30％、醋酸占0.1％，其余为蒸馏水，流速25ml/min，按每250ml为体积单位收集洗脱液，洗脱液浓缩后用硅胶GF254薄层板做TLC跟踪分析，用二氯甲烷：甲醇＝3：1作为展开剂，1％三氯化铝乙醇溶液显色，并在紫外灯下观察，直至洗脱液中基本不含黄酮类成分，合并洗脱液，减压浓缩及冷冻干燥至粉末即得水溶性茶色天然色素，合计重量为350mg，其中黄酮苷成分含量超过75％，基本不含有茶皂素；

(5)取步骤3获得的茶色天然色素产品1mg溶于水，以从油茶籽粕中制备得到的两个主要黄酮成分kaempferol 3-O-{β-D-glucopyranosyl–(1->2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1->6)]-β-D-glucopyranoside}和kaempferol 3-O-{β-D-xylopyranosyl-(1->2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1->6)]-β-D-glucopyranoside}为标准对照，用高效液相色谱定量检测(条件：以20％乙腈加0.1％甲酸水溶液为流动相，4.6mm×25cm的反相ODS高效液相分析柱为固定相，柱温25℃,1ml/min流速等度洗脱，检测波长215nm)，结果见图2。

实施例3

(1)将100g油茶籽粕用粉碎机粉碎至80目颗粒大小，放入超声波提取器中并加入250mL 95％的食用酒精，设置温度45℃，超声频率40KHz超声提取1个小时，过滤，滤渣重复放入超声波提取器中相同条件下重复提取2次，过滤，合并滤液，滤液在45℃下，用旋转蒸发仪减压浓缩至干，得提取物约25g。

(2)取55g量的聚酰胺填料(60-90目),填装于3cm内径×60cm长的玻璃色谱柱中，用蒸馏水平衡色谱柱；

(3)取步骤1所得的样品1g,用少量蒸馏水溶解，加载于步骤2所装填有聚酰胺层析柱上。

(4)用含食用酒精、醋酸和蒸馏水的流动相进行洗脱，其中流动相的组成为酒精占40％、醋酸占0.1％，其余为蒸馏水，流速25ml/min，按每250ml为体积单位收集洗脱液，洗脱液浓缩后用硅胶G薄层板做TLC跟踪分析，用二氯甲烷：甲醇＝1：1作为展开剂，1％三氯化铝乙醇溶液显色，并在紫外灯下观察，然后喷10％硫酸显色液并加热薄层板，观察洗脱液中黄酮及茶皂素成分洗脱情况，合并含黄酮的组分，冷冻干燥至粉末得水溶性茶色天然色素，合计重量为380mg，其中主成分黄酮苷含量超过70％，含有少量茶皂素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种油茶籽粕中水溶性茶色天然色素的制备方法，所述的水溶性茶色天然色素产品主要含有黄酮糖苷类化合物，其中主要成分为山柰酚3-0{β-D-葡萄糖-(1->2)-[α-L-鼠李糖-(1->6)]-β-D-葡萄糖苷}及山柰酚3-O-{β-D-木糖-(1->2)-[α-L-鼠李糖-(1->6)]-β-D-葡萄糖苷}，尚含有少量的其它黄酮苷成分，总黄酮苷成分含量达80％以上，方法包括以下步骤：

(1)将100g油茶籽粕用粉碎机粉碎至20目颗粒大小，放入超声波提取器中并加入250mL95％的食用酒精，设置温度45℃，超声频率40KHz超声提取1个小时，过滤，滤渣重复放入超声波提取器中相同条件下重复提取2次，过滤，合并滤液，滤液在45℃下，用旋转蒸发仪减压浓缩至干，得提取物；

(2)取60g量的30-60目聚酰胺填料，填装于3cm内径×60cm长的玻璃色谱柱中，用蒸馏水平衡色谱柱；

(3)取步骤(1)所得的提取物,用少量蒸馏水溶解，加载于步骤(2)所装填有聚酰胺层析柱上；

(4)用含食用酒精、醋酸和蒸馏水的流动相进行洗脱，其中流动相的组成为酒精占30％、醋酸占0.1％，其余为蒸馏水，流速25ml/min，按每250ml为体积单位收集洗脱液，洗脱液浓缩后用硅胶GF254薄层板做TLC跟踪分析，用二氯甲烷：甲醇＝3：1作为展开剂，1％三氯化铝乙醇溶液显色，并在紫外灯下观察，直至洗脱液中基本不含黄酮类成分，合并洗脱液，减压浓缩及冷冻干燥至粉末即得水溶性茶色天然色素；

或该方法包括如下步骤：

(1)将100g油茶籽粕用粉碎机粉碎至80目颗粒大小，放入超声波提取器中并加入250mL95％的食用酒精，设置温度45℃，超声频率40KHz超声提取1个小时，过滤，滤渣重复放入超声波提取器中相同条件下重复提取2次，过滤，合并滤液，滤液在45℃下，用旋转蒸发仪减压浓缩至干，得提取物；

(2)取55g量的60-90目聚酰胺填料,填装于3cm内径×60cm长的玻璃色谱柱中，用蒸馏水平衡色谱柱；

(3)取步骤(1)所得的提取物,用少量蒸馏水溶解，加载于步骤(2)所装填有聚酰胺层析柱上；

(4)用含食用酒精、醋酸和蒸馏水的流动相进行洗脱，其中流动相的组成为酒精占40％、醋酸占0.1％，其余为蒸馏水，流速25ml/min，按每250ml为体积单位收集洗脱液，洗脱液浓缩后用硅胶G薄层板做TLC跟踪分析，用二氯甲烷：甲醇＝1：1作为展开剂，1％三氯化铝乙醇溶液显色，并在紫外灯下观察，然后喷10％硫酸显色液并加热薄层板，观察洗脱液中黄酮及茶皂素成分洗脱情况，合并含黄酮的组分，冷冻干燥至粉末得水溶性茶色天然色素。

2.根据权利要求1所示一种油茶籽粕中水溶性茶色天然色素的制备方法，其特征在于：步骤4)所获得的洗脱液浓缩，进一步用于精制高纯茶皂素。