CN105017201B - 一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,属于食品资源的精深加工技术领域。本发明涉及一种利用溶剂萃取、柱层析联用技术来纯化制备高纯度的花青素。该方法的特点是:成本低廉、制备工艺简单、生产周期短、所用试剂安全无毒、提取纯度高、易于工业化生产等优点,对开发高附加值小叶女贞果产品具有重要意义。本发明制备出的花青素纯度为30%~35%的小叶女贞果花青素,营养安全、稳定、易于存储,在食品、医药、生化等领域有着广泛的应用前景。通过对小叶女贞果实中花青素产品的制备,提高对小叶女贞果实的充分利用,引起对小叶女贞果实纯化花青素技术的重视,从而促使变废置小叶女贞果实为宝,为实现其经济价值提供有力保障。
Description
技术领域
本发明属于食品资源的精深加工技术领域,具体涉及一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平不断提高,也提高了对天然有机物质的追求。保护人体健康、防病治病的天然植物性来源的无毒无害的物质,越来越受人们的青睐。然而人工合成花青素,毒副作用较大,世界卫生组织已经禁止使用该物质。因此纯天然制备高纯度小叶女贞果花青素的方法迫在眉睫。
小叶女贞(拉丁学名L.quihoui)又叫小白蜡,是被子植物门,双子叶植物纲,木犀科女贞属的植物,是一种庭院中经常栽植的重要的观赏性的园艺灌木,主要生长在沟边,路旁,山坡和河边灌丛中,在全国各地都有广泛的分布,资源丰富。
小叶女贞的果实,呈椭圆形,黑色,性凉,味苦,果实入药后可以治疗肝炎。其花白色,叶薄革质。根叶也都可以入药,具有清热解毒的功效,可治疗外伤、烫伤等症。它叶小、常绿,且耐修剪,生长迅速,是制作盆景的优良树种。且能够吸收多种有毒气体,是具有优良的抗污染能力的树种。
到目前为止,花青素的纯化方法主要有溶剂萃取法、铅盐沉淀法、柱层析法、膜分离法、高速逆流色谱法等方法。其中溶剂取法简单快速、但选择性不高,得到的花青素纯度比较低;铅盐沉淀法制得的花青素纯度较高,但铅离子的引入导致花青素产品的安全性较差,使其应用受到极大限制;柱层析法应用过程中,常用甲醇或丙酮为洗脱剂,且含有较多的有毒溶剂残留;高速逆流色谱法多用于花青素纯品的制备,其应用过程中多用正丁醇、异丙酮等有毒有机溶剂。
随着科研领域对绿色、纯天然花青素产品制备技术的不断改进,目前国内外对小叶女贞果实花青素纯化研究的相关专利或论文文献,几乎没有。
发明内容
本发明采用了溶剂萃取法及层析法联用技术,在简化操作工艺及节约成本的基础上,制得了高纯度的花青素产品,且产品安全可靠,填补了小叶女贞果纯化花青素的技术空白。通过本发明,能够推动对小叶女贞果实的系统研究,能够深入的探索其潜在的药用价值,实现对小叶女贞果实的最大化的合理运用。
本发明的目的在于提供一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,本发明所述的纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,具体步骤如下:
(1)原料预处理:将新鲜或冷冻的小叶女贞果皮和果肉打浆,制得果浆;
(2)浸提液制备:向果浆中加入质量分数60%~80%的酸化的乙醇溶液,果浆与酸化的乙醇溶液的质量比为1:5~8,进行提取,提取后将浸提液与果渣分离;再向所得的果渣中加入质量分数60%~80%的酸化的乙醇溶液,果渣与酸化的乙醇溶液的质量比为1:5~8,进行提取,提取后将浸提液与果渣分离;合并两次浸提液;每次提取的温度为25~40℃,提取时间的为10~15小时;
(3)粗提液制备:将步骤(2)得到的浸提液在温度45~55℃、真空度在-0.08~-0.1MPa条件下进行减压浓缩,减压浓缩比为5~10,回收乙醇,得小叶女贞果花青素粗提液;
(4)花青素萃取液制备:将步骤(3)得到的小叶女贞果花青素粗提液与乙酸乙脂按体积比1:1~3混合,充分振荡混匀后进行第一次萃取,收集下层水溶液;再将下层水溶液与乙酸乙脂按体积比1:1~3混合,充分振荡混匀后进行第二次萃取,收集下层水溶液;每次萃取时间为2~4小时,萃取温度为25~30℃,萃取次数为2~4次,最后得花青素萃取液;通过萃取除去黄酮类、脂溶性的蛋白、多糖、色素等杂质;
(5)大孔树脂柱纯化:将步骤(4)中制得的小叶女贞果花青素萃取液加入到预处理后的大孔树脂柱内,除去糖类、蛋白类、弱极性的黄酮类,上样量为树脂体积的1/6~1/8;再用含0.001wt%~0.01wt%HCl的去离子水以0.5~1BV/h的流速洗脱柱子,用Molish反应不断检测流出液,直至还原糖全部洗脱出去为止;然后用酸化的质量分数25%~35%乙醇溶液以2~3BV/h的流速洗脱柱子,柱温保持在15~20℃,收集洗脱液,将洗脱液在温度45~55℃、真空度在-0.08~-0.1MPa条件下减压浓缩,减压浓缩比是5~10,回收乙醇,真空冷冻干燥,制得纯度在30%~40%的小叶女贞果花青素。
其中,步骤(2)所述的酸化的乙醇溶液为含有0.01wt%~0.1wt%盐酸或乙酸的乙醇溶液,步骤(5)所述的酸化的乙醇溶液为含有0.001%~0.01%盐酸或乙酸的乙醇溶液。
优选地,步骤(2)中的分离可采用板框过滤器或浆渣分离机;
优选地,步骤(3)中可采用浓缩罐或旋转蒸发仪进行减压。
进一步地,大孔树脂柱的预处理是用质量分数95%乙醇浸泡10-24h,再用质量分数95%乙醇洗至洗脱液加入水中不显浑浊,然后用水洗至无醇,上样。
更进一步地,步骤(5)中所述的大孔树脂柱为Amberlite XAD-7HP或AB-8,所用柱子的径高比为1:10~1:15。
与现有的技术相比,本发明具有如下优点:
(1)本发明属女贞果资源的精深加工技术,采用废置女贞果实为原料,变废为宝,成本低廉,能促进小叶女贞果实高附加值成分的综合开发利用,提高经济价值,从而提高产品的竞争力。
(2)本发明运用了萃取及柱层析联用技术,操作工艺简单,参数条件温和,生产周期短,易于工业化生产。
(3)操作过程中采用的有机溶剂安全无毒、均可回收再利用,从而节约生产成本。
(4)制备出的小叶女贞果花青素产品中的花青素种类简单,易于开展深度纯化及功能活性研究。
(5)制备出的小叶女贞果花青素产品为纯天然绿色产品,保持了果实中原有花青素的种类及特性,能够满足生产保健食品如眼保健食品、预防心脑血管疾病食品等生产的原料需求,又能为高端药品、化妆品的生产提供优等的原材料。
附图说明
图1为本发明制得的纯度为35%的小叶女贞果花青素产品超高效液相色谱图。
图中:1.矢车菊素-3-O-半乳糖苷、2.牵牛花素、3-O-半乳糖苷
从图中可以看出,矢车菊素-3-O-半乳糖苷的出峰时间在19.2min左右,牵牛花素、3-O-半乳糖苷的出峰时间在23.5min左右,说明女贞果花青素种类简单,易于分离单体,开展深度纯化及功能活性研究。
具体实施方式
实施例1
(1)取校园内小叶女贞鲜果100g,将小叶女贞鲜果打浆,制得果浆,匀浆后与500mL
含0.1wt%HCl的质量分数60%的乙醇溶液混合,25℃下闭光提取12小时后,提取后将浸提液与果渣分离;再向所得的果渣中加入500mL含0.1wt%HCl的质量分数60%的乙醇溶液混合,30℃下提取10小时,过滤,合并两次滤液,后在温度45℃、真空度在-0.08MPa条件下利用浓缩罐进行减压浓缩至50mL,回收乙醇,得女贞果花青浸提液;
(2)将上述小叶女贞果花青素粗提液与100mL的乙酸乙脂混合,充分振荡混匀后进行第一次萃取,收集下层水溶液;再将下层水溶液与乙酸乙脂按等体积混合,充分振荡混匀后进行第二次萃取,收集下层水溶液;每次萃取时间为2小时,萃取温度为25℃,萃取次数为3次,最后得花青素萃取液;通过萃取除去黄酮类、脂溶性的蛋白、多糖、色素等杂质;
(3)将15mL的花青素萃取液加入到径高比为1:15的Amberlite XAD-7HP树脂柱上,其中,大孔树脂柱是用质量分数95%乙醇浸泡10h,再用质量分数95%乙醇洗至洗脱液加入水中不显浑浊,然后用水洗至无醇,上样;上样量与柱填料的体积比例为1:6,先用含0.005wt%HCl的去离子以0.5BV/h的流速冲洗,用Molish反应不断检测流出液,直至还原糖全部洗脱出去为止,再用含0.005wt%HCl的质量分数30%的乙醇以3BV/h的流速洗柱,柱温保持在15℃,收集洗脱液,将洗脱液在温度45℃、真空度在-0.08MPa条件下减压浓缩,冷冻干燥,制得纯度35%的小叶女贞果花青素75mg;
实施例2
(1)取栽培的小叶女贞冻果300g,将小叶女贞鲜果打浆,制得果浆,匀浆后与1500mL含0.05wt%HCl的质量分数70%的乙醇混合,30℃下闭光提取12小时后,提取后将浸提液与果渣分离;再向所得的果渣中加入500mL含0.1wt%HCl的质量分数60%的乙醇溶液混合,30℃下提取10小时,过滤,合并两次滤液,后在温度45℃、真空度在-0.08MPa条件下利用浓缩罐进行减压浓缩至200mL,回收乙醇,得女贞果花青素浸提液;
(2)将女贞果花青素粗提液与300mL的乙酸乙脂混合,萃取三次,每次的萃取时间为4小时,温度为25℃,回收乙酸乙脂,收集下层水溶液,得花青素萃取液;
(3)将15mL的花青素萃取液加入到径高比为1:10的AB-8大孔树脂柱上,其中,大孔树脂柱是用质量分数95%乙醇浸泡10h,再用质量分数95%乙醇洗至洗脱液加入水中不显浑浊,然后用水洗至无醇,上样;上样量与柱填料的比例为1:8,先用含0.005wt%HCl的去离子1BV/h的流速冲洗,用Molish反应不断检测流出液,直至还原糖全部洗脱出去为止,再用含0.005wt%HCl的质量分数25%的乙醇以2BV/h的流速洗柱,柱温保持在20℃,收集洗脱液,将洗脱液在温度45℃、真空度在-0.08MPa条件下减压浓缩,冷冻干燥,制得纯度35%的小叶女贞果花青素280mg。
Claims (7)
1.一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,具体步骤如下:
(1)原料预处理:将新鲜或冷冻的小叶女贞果皮和果肉打浆,制得果浆;
(2)浸提液制备:向果浆中加入质量分数60%~80%的酸化的乙醇溶液,果浆与酸化的乙醇溶液的质量比为1:5~8,进行提取,提取后将浸提液与果渣分离;再向所得的果渣中加入质量分数60%~80%的酸化的乙醇溶液,果渣与酸化的乙醇溶液的质量比为1:5~8,进行提取,提取后将浸提液与果渣分离;合并两次浸提液;每次提取的温度为25~40℃,提取时间的为10~15小时;
(3)粗提液制备:将步骤(2)得到的浸提液在温度45~55℃、真空度在-0.08~-0.1MPa条件下进行减压浓缩,减压浓缩比为5~10,回收乙醇,得小叶女贞果花青素粗提液;
(4)花青素萃取液制备:将步骤(3)得到的小叶女贞果花青素粗提液与乙酸乙酯按体积比1:1~3混合,充分振荡混匀后进行第一次萃取,收集下层水溶液;再将下层水溶液与乙酸乙酯按体积比1:1~3混合,充分振荡混匀后进行第二次萃取,收集下层水溶液;每次萃取时间为2~4小时,萃取温度为25~30℃,萃取次数为2~4次,最后得花青素萃取液;通过萃取除去黄酮类、脂溶性的蛋白、多糖、色素杂质;
(5)大孔树脂柱纯化:将步骤(4)中制得的小叶女贞果花青素萃取液加入到预处理后的大孔树脂柱内,除去糖类、蛋白类、弱极性的黄酮类,上样量为树脂体积的1/6~1/8;再用含0.001wt%~0.01wt%HCl的去离子水以0.5~1BV/h的流速洗脱柱子,用Molish反应不断检测流出液,直至还原糖全部洗脱出去为止;然后用酸化的质量分数25%~35%乙醇溶液以2~3BV/h的流速洗脱柱子,柱温保持在15~20℃,收集洗脱液,将洗脱液在温度45~55℃、真空度在-0.08~-0.1MPa条件下减压浓缩,减压浓缩比是5~10,回收乙醇,真空冷冻干燥,制得纯度在30%~40%的小叶女贞果花青素。
2.如权利要求1所述的一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的酸化的乙醇溶液为含有0.01%~0.1%盐酸或乙酸的乙醇溶液。
3.如权利要求1所述的一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的分离可采用板框过滤器或浆渣分离机。
4.如权利要求1所述的一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的减压可采用浓缩罐或旋转蒸发仪。
5.如权利要求1所述的一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,其特征在于:步骤(5)所述的酸化的乙醇溶液为含有0.001%~0.01%盐酸或乙酸的乙醇溶液。
6.如权利要求1所述的一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,其特征在于:步骤(5)中所述大孔树脂柱的预处理是用95%乙醇浸泡10-24h,再用95%乙醇洗至洗脱液加入水中不显浑浊,然后用水洗至无醇,上样。
7.如权利要求1所述的一种纯天然小叶女贞果花青素的制备方法,其特征在于:步骤(5)中所述的大孔树脂柱为Amberlite XAD-7HP或AB-8,所用柱子的径高比为1:10~1:15。
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