CN106083795A - 一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其包括以下步骤：野生蓝莓原料的预处理；酸化乙醇，并采用酸化后的乙醇水浴提取，过滤、离心，制得花青素提取液；采用滤膜进行过滤；利用预处理过的聚酰胺吸附树脂吸附；洗脱层析；采用精滤膜进行精滤；采用超滤膜进行超滤；减压浓缩；喷雾干燥；冷藏，得到晶状或者膏状蓝莓花青素本发明可以降低蓝莓花青素的提取成本，提高提取率，使用本发明的提取方法，蓝莓花青素的提取率能高于40 m g/g，该方法易于控制，操作简单，并且树脂洗脱后可反复使用，节约成本，同时，通过精滤与超滤又可以克服由于树脂对被吸附物选择性不强，提取物纯度不高的问题。

Description

一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的 方法

技术领域

本发明属于提取方法技术领域，尤其是涉及一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，属于天然有机化学领域。

背景技术

花青素又称花色素，是一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物，多以糖苷的形式存在，也称花色苷。最早且最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红，它于 1879 年在意大利上市。花青素作为一种天然食用色素，安全、 无毒、 资源丰富，而且具有一定营养和药理作用，在食品、 化妆、 医药等方面有着巨大的应用潜力。

蓝莓又名笃斯越橘， 属杜鹃花科、 越橘属植物。其果实含有花青素、 黄酮等多种酚类生理活性成分。尤其是大兴安岭地区，含有丰富的蓝莓，而且，大兴安野生蓝莓营养价值更高，为了进一步开发和有效利用蓝莓花青素，对蓝莓花青素的提取和理化性质进行研究具有重要意义。经研究发现，蓝莓不仅具有极高的营养价值， 还具有防止脑神经老化，减少早性老年痴呆的发病概率;增强心脏功能，治疗心血管疾病；降低胆固醇，防止动脉粥样硬化;消炎抗菌、预防癌症；增强人体机能， 改善和强化视力;清除自由基、 延缓衰老等功能。因此，被联合国粮农组织列为人类五大健康食品之一。随着人们生活水平的提高， 蓝莓以风味独特、 营养保健功能强日益受到人们关注， 被列入世界第 3 代水果行列。

提取是蓝莓花青素功能产品研发与应用的关键步骤之一。溶剂萃取法是提取花青素的传统方法，这是由于花青素主要以花青素糖苷形式存在于自然界中，具有较强的极性。常用的溶剂主要有甲醇、乙醇等亲水性有机溶剂，石油醚、乙酸乙酯等亲脂性有机溶剂和水。各国学者在花青素提取纯化方面做了大量试验， 除了传统的溶剂萃取法外， 一些新的提取方法如酶提取法、 超声波提取法等也有所报道。但是，目前的蓝莓花青素提取方法成本较高，仍然具有诸多改进之处。

发明内容

本发明针对现有的技术问题，提供一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，可以降低蓝莓花青素的提取成本，提高提取率，使用本发明的提取方法，蓝莓花青素的提取率能高于40 m g/g，该方法易于控制，操作简单，并且树脂洗脱后可反复使用，节约成本，同时，通过精滤与超滤又可以克服由于树脂对被吸附物选择性不强，提取物纯度不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）野生蓝莓原料的预处理；

（2）酸化乙醇，并采用酸化后的乙醇水浴提取，过滤、离心，制得花青素提取液；

（3）采用滤膜进行过滤；

（4）利用预处理过的聚酰胺吸附树脂吸附；洗脱层析；

（5）采用精滤膜进行精滤；

（6）采用超滤膜进行超滤；

（7）减压浓缩；喷雾干燥；

（8）冷藏，得到晶状或者膏状蓝莓花青素。

进一步，作为优选，所述步骤（1）中，称取一定质量的蓝莓鲜果，用清水将其洗净，之后在0.1-0.15个大气压、62-65℃的条件下真空干燥18-20h，然后，采用中草药粉碎机将其粉碎，制得蓝莓粉末，利用70目筛对蓝莓粉末过筛；所述步骤（2）中，酸化乙醇的方法是，在40-45℃的条件下将一定体积的柠檬酸加入乙醇水溶液中，搅拌均匀，并使得酸化后的乙醇水溶液的PH为3.5-6，其中，乙醇水溶液的质量百分比浓度为60-70%，之后，将乙醇水溶液与所述步骤（1）中制备的蓝莓粉末采用1:15-25的料液比进行混合，并利用超声波辅助提取，超声波的功率为500W，提取时间为60min，水浴提取温度为68℃，提取2-4次，之后将提取液采用离心机离心，离心机转速为4000r/min，离心40min， 取上层清液；所述步骤（3）中，采用滤膜进行过滤时，采用孔径为3-10微米的滤膜在35-45℃下进行过滤，收集滤液；所述步骤（4）中，对聚酰胺吸附树脂进行预处理时，具体操作步骤为：取一定量的聚酰胺树脂，置于具塞三角瓶中，分别加入5倍体积 90% 乙醇浸泡24h， 弃去浸泡液，以 90% 乙醇洗至洗涤液中加入 2倍体积水无白色混浊出现， 再用水洗至无醇味， 抽滤至干；在吸附与洗脱层析时，利用处理后的大孔树脂吸附，吸附温度为45℃，吸附时间80min ，吸附流速 1.8BV/h，先水洗分离，再用体积百分比浓度为86-90% 的乙醇溶液作为洗脱溶剂，进行洗脱得到含花青素的洗脱液，且要求在 50 min 内洗脱完毕；所述步骤（5）中采用精滤膜进行精滤时，所述精滤膜为3-8微米的精滤膜，精滤的操作压力为0.8Mpa，膜面积为0.35平方米，精滤时料液的温度为25-28℃，至少精滤四次；所述步骤（6）中采用超滤膜进行超滤时，所述超滤膜为截留相对分子质量为3万道尔的超滤膜，超滤的操作压力为1.2Mpa，膜面积为0.35平方米，超滤时料液的温度为30-32℃，至少精滤四次。

进一步，作为优选，所述步骤（5）和步骤（6）中，在精滤和超滤过程中，利用振动的方式来使得滤膜振动，实现辅助过滤。

进一步，作为优选，所述步骤（7）中，喷雾干燥时要求莫诺泵压力正常，不能漏料，调整好进出口温度、负压及喷头雾化状况，其中，进口温度控制在 165 ～170℃，出口温度控制在 80℃，保证喷雾的料不结块、不炭化。

进一步，作为优选，所述步骤（4）与所述步骤（5）之间还包括旋蒸步骤。

进一步，作为优选，所述步骤（7）中，减压浓缩的具体参数为：在0.08-0.12个大气压、40-45℃的条件下减压浓缩至不含乙醇，得到浓缩物。

进一步，作为优选，所述步骤（8）中，冷藏时的温度为3-5℃，冷藏时间为15-20h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可以降低蓝莓花青素的提取成本，提高提取率，使用本发明的提取方法，蓝莓花青素的提取率能高于40 m g/g，该方法易于控制，操作简单，并且树脂洗脱后可反复使用，节约成本，同时，通过精滤与超滤又可以克服由于树脂对被吸附物选择性不强，提取物纯度不高的问题。

附图说明

图1为本发明的流程结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）野生蓝莓原料的预处理：，称取一定质量的蓝莓鲜果，用清水将其洗净，之后在0.1-0.15个大气压、62-65℃的条件下真空干燥18-20h，然后，采用中草药粉碎机将其粉碎，制得蓝莓粉末，利用70目筛对蓝莓粉末过筛；

（2）酸化乙醇，并采用酸化后的乙醇水浴提取，过滤、离心，制得花青素提取液：酸化乙醇的方法是，在40-45℃的条件下将一定体积的柠檬酸加入乙醇水溶液中，搅拌均匀，并使得酸化后的乙醇水溶液的PH为3.5-6，其中，乙醇水溶液的质量百分比浓度为60-70%，之后，将乙醇水溶液与所述步骤（1）中制备的蓝莓粉末采用1:15-25的料液比进行混合，并利用超声波辅助提取，超声波的功率为500W，提取时间为60min，水浴提取温度为68℃，提取2-4次，之后将提取液采用离心机离心，离心机转速为4000r/min，离心40min， 取上层清液。

（3）采用滤膜进行过滤：采用滤膜进行过滤时，采用孔径为3-10微米的滤膜在35-45℃下进行过滤，收集滤液；

（4）利用预处理过的聚酰胺吸附树脂吸附；洗脱层析：对聚酰胺吸附树脂进行预处理时，具体操作步骤为：取一定量的聚酰胺树脂，置于具塞三角瓶中，分别加入5倍体积 90%乙醇浸泡24h， 弃去浸泡液，以 90% 乙醇洗至洗涤液中加入 2倍体积水无白色混浊出现，再用水洗至无醇味， 抽滤至干；在吸附与洗脱层析时，利用处理后的大孔树脂吸附，吸附温度为45℃，吸附时间80min ，吸附流速 1.8BV/h，先水洗分离，再用体积百分比浓度为86-90% 的乙醇溶液作为洗脱溶剂，进行洗脱得到含花青素的洗脱液，且要求在 50 min 内洗脱完毕；

（5）采用精滤膜进行精滤：采用精滤膜进行精滤时，所述精滤膜为3-8微米的精滤膜，精滤的操作压力为0.8Mpa，膜面积为0.35平方米，精滤时料液的温度为25-28℃，至少精滤四次；

（6）采用超滤膜进行超滤：采用超滤膜进行超滤时，所述超滤膜为截留相对分子质量为3万道尔的超滤膜，超滤的操作压力为1.2Mpa，膜面积为0.35平方米，超滤时料液的温度为30-32℃，至少精滤四次；

（7）减压浓缩；喷雾干燥：减压浓缩的具体参数为：在0.08-0.12个大气压、40-45℃的条件下减压浓缩至不含乙醇，得到浓缩物；喷雾干燥时要求莫诺泵压力正常，不能漏料，调整好进出口温度、负压及喷头雾化状况，其中，进口温度控制在 165 ～170℃，出口温度控制在 80℃，保证喷雾的料不结块、不炭化；

（8）冷藏，得到晶状或者膏状蓝莓花青素：冷藏时的温度为3-5℃，冷藏时间为15-20h。

其中，所述步骤（5）和步骤（6）中，在精滤和超滤过程中，利用振动的方式来使得滤膜振动，实现辅助过滤。进一步，作为优选，所述步骤（4）与所述步骤（5）之间还包括旋蒸步骤。

本发明可以降低蓝莓花青素的提取成本，提高提取率，使用本发明的提取方法，蓝莓花青素的提取率能高于40 m g/g，该方法易于控制，操作简单，并且树脂洗脱后可反复使用，节约成本，同时，通过精滤与超滤又可以克服由于树脂对被吸附物选择性不强，提取物纯度不高的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）野生蓝莓原料的预处理；

（2）酸化乙醇，并采用酸化后的乙醇水浴提取，过滤、离心，制得花青素提取液；

（3）采用滤膜进行过滤；

（4）利用预处理过的聚酰胺吸附树脂吸附；洗脱层析；

（5）采用精滤膜进行精滤；

（6）采用超滤膜进行超滤；

（7）减压浓缩；喷雾干燥；

（8）冷藏，得到晶状或者膏状蓝莓花青素。

2.根据权利要求1所述的一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，称取一定质量的蓝莓鲜果，用清水将其洗净，之后在0.1-0.15个大气压、62-65℃的条件下真空干燥18-20h，然后，采用中草药粉碎机将其粉碎，制得蓝莓粉末，利用70目筛对蓝莓粉末过筛；所述步骤（2）中，酸化乙醇的方法是，在40-45℃的条件下将一定体积的柠檬酸加入乙醇水溶液中，搅拌均匀，并使得酸化后的乙醇水溶液的PH为3.5-6，其中，乙醇水溶液的质量百分比浓度为60-70%，之后，将乙醇水溶液与所述步骤（1）中制备的蓝莓粉末采用1:15-25的料液比进行混合，并利用超声波辅助提取，超声波的功率为500W，提取时间为60min，水浴提取温度为68℃，提取2-4次，之后将提取液采用离心机离心，离心机转速为4000r/min，离心40min， 取上层清液；所述步骤（3）中，采用滤膜进行过滤时，采用孔径为3-10微米的滤膜在35-45℃下进行过滤，收集滤液；所述步骤（4）中，对聚酰胺吸附树脂进行预处理时，具体操作步骤为：取一定量的聚酰胺树脂，置于具塞三角瓶中，分别加入5倍体积 90% 乙醇浸泡24h， 弃去浸泡液，以 90% 乙醇洗至洗涤液中加入 2倍体积水无白色混浊出现， 再用水洗至无醇味， 抽滤至干；在吸附与洗脱层析时，利用处理后的大孔树脂吸附，吸附温度为45℃，吸附时间80min ，吸附流速 1.8BV/h，先水洗分离，再用体积百分比浓度为86-90% 的乙醇溶液作为洗脱溶剂，进行洗脱得到含花青素的洗脱液，且要求在 50 min 内洗脱完毕；所述步骤（5）中采用精滤膜进行精滤时，所述精滤膜为3-8微米的精滤膜，精滤的操作压力为0.8Mpa，膜面积为0.35平方米，精滤时料液的温度为25-28℃，至少精滤四次；所述步骤（6）中采用超滤膜进行超滤时，所述超滤膜为截留相对分子质量为3万道尔的超滤膜，超滤的操作压力为1.2Mpa，膜面积为0.35平方米，超滤时料液的温度为30-32℃，至少精滤四次。

3.根据权利要求2所述的一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其特征在于：所述步骤（5）和步骤（6）中，在精滤和超滤过程中，利用振动的方式来使得滤膜振动，实现辅助过滤。

4.根据权利要求1所述的一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其特征在于：所述步骤（7）中，喷雾干燥时要求莫诺泵压力正常，不能漏料，调整好进出口温度、负压及喷头雾化状况，其中，进口温度控制在 165 ～170℃，出口温度控制在 80℃，保证喷雾的料不结块、不炭化。

5.根据权利要求1所述的一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其特征在于：所述步骤（4）与所述步骤（5）之间还包括旋蒸步骤。

6.根据权利要求1所述的一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其特征在于：所述步骤（7）中，减压浓缩的具体参数为：在0.08-0.12个大气压、40-45℃的条件下减压浓缩至不含乙醇，得到浓缩物。

7.根据权利要求1所述的一种利用膜分离纯化大兴安岭野生蓝莓中原结构花青素的方法，其特征在于：所述步骤（8）中，冷藏时的温度为3-5℃，冷藏时间为15-20h。