CN106187976A - 一种提取紫薯中原花青素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提取紫薯中原花青素的方法，属于农产品活性物质原花青素提取的技术领域。以紫薯为原料，采用溶剂辅助高压脉冲电场方法提取紫薯中的原花青素。该方法首先是将紫薯切片后进行干燥、粉碎、过筛，得到紫薯粉末，再经粗提、高压脉冲电场处理、提取、纯化、干燥等步骤提取紫薯中的原花青素。该发明改进了目前从紫薯中提取原花青素的效率，具有重要的经济价值。

Description

一种提取紫薯中原花青素的方法
技术领域
本发明属于农产品活性物质原花青素提取技术领域，具体涉及一种提取紫薯中原花青素的方法。
背景技术
原花青素(简称PC)是自然界中广泛存在于植物中的一种多酚物质混合物，红棕色粉末，气微、味涩，溶于水和大多有机溶剂，具有非常强的体内生物活性，是目前世界公认的高效抗氧化剂，能够保护人体免受自由基的损伤。原花青素在日常生活中应用十分广泛，如在护肤方面，原花青素添加进护肤品中能有效改善肌肤弹性，起抗衰老、美白和抗紫外线等作用，在化妆品市场上则可用做口红；医疗保健方面，原花青素制成保健品能增强机体免疫力，具有降血脂、抑制结肠癌细胞，预防心脑血管疾病和动脉粥样硬化；因此原花青素在护肤、化妆品行业、医药保健、功能性食品等领域具有广阔的应用前景。原花青素在葡萄、高梁、苹果、可可豆等豆类及野生水果如玫瑰果、樱桃、草莓等植物中广泛分布，随着植物研究范围的扩大，越来越多的研究显示紫薯中也存在原花青素。
目前，有关提取原花青素的方法主要有以下几种：传统有机溶剂萃取法、水溶液提取法、超临界流体萃取法、微波辅助提取法等，但有机溶剂提取法受试剂选择、原料大小、料液比等多种因素的影响，且有机溶剂毒副作用大且产物提取率低，提取时间长，易破坏热稳定性较弱的成分，杂质含量高，污染环境；水溶液提取法选择水作为提取剂，浸提耗时长，温度高，易造成原花青素的损失，同时水的极性较大，溶出杂质较多，提取纯度较低；超临界流体萃取法成本高，对操作条件的要求比较高。
综上，原花青素传统提取方法普遍存在提取效率低与花青素不稳定等问题，因此，探索新的提取技术以提高花青素的提取效率和稳定性是今后原花青素提取研究的发展方向。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足之处，提供一种从紫薯中提取原花青素的方法。利用此方法所提取的原花青素可广泛应用于护肤品行业、医药保健和功能性食品等领域。
本发明是一种利用溶剂辅助高压脉冲电场方法提取紫薯中的原花青素，原料为紫薯。
该方法首先是将紫薯切片后进行干燥、粉碎、过筛，获到紫薯粉末，再将紫薯粉末经粗提、高压脉冲电场处理、提取、纯化、干燥等步骤提取紫薯中的原花青素。该发明改进了目前从紫薯中提取原花青素的效率，具有重要的经济和社会效益。
本发明提供的技术方案为：
一种提取紫薯中原花青素的方法，所述方法包括下列步骤：
1)将紫薯切片冷冻干燥至水分含量小于20％，采用液氮将紫薯片粉碎，过50～60目筛，装入容器，密封保存于4℃冰箱备用；
2)称取紫薯，以1∶10～15的料液重量比加入乙醇水溶液，进行粗提取1.0～2.5h，过滤、减压、浓缩后得到浓缩液，加入乙醚去除脂类化合物，再用甲醇与乙酸乙酯混合溶液进行萃取，加入水减压、去除有机溶剂即得到粗提液；
3)将粗提液按重量比1∶10～20加入质量分数30～40％冰醋酸水溶液，将粗提液与冰醋酸水溶液放置于高压脉冲电场中提取1～2小时，得提取液；
4)纯化：将提取液减压过滤，回收溶剂后，经过大孔吸附树脂分离，并采用5倍重的蒸馏水和质量分数为50％乙醇水溶液进行洗脱；
5)干燥：把洗脱液置于50～60℃真空中进行浓缩，最后冷冻干燥成粉末，得到产物。
优选的是，步骤2)中加入乙醇水溶液粗提取温度为30～40℃，乙醇水溶液质量分数为60～70％。
优选的是，步骤2)中所述的甲醇与乙酸乙酯重量比为1∶2。
优选的是，步骤2)中所述的乙醚、甲醇、乙酸乙酯浓度质量分数大于99％，乙醚与浓缩液的重量比为1∶1，甲醇与乙酸乙酯混合溶液与浓缩液的重量比为2∶1。
优选的是，步骤3)中所述的高压脉冲电场电场强度为25～35kV/cm，脉冲数为6～8。
优选的是，步骤3)中高压脉冲电场设备中提取2小时。
优选的是，步骤4)中所述的大孔吸附树脂为AB-8。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)溶剂辅助高压脉冲电场提取分离主要是根据物质中的有效成分的存在状态、极性、溶解度等设计的一项新型提取原花青素工艺，具有成本低、投资少、提取时间短、提取效率高等特点，在提取过程中高压脉冲电场的处理不会造成原料温度的升高，可以有效地保护原花青素提取物的生理活性，保证了产品的稳定性，具有很大的推广应用价值。
(2)本发明提供的从紫薯中提取原花青素的方法，比一般的原花青素提取工艺得率高，是常规有机溶剂法的约2.5倍，微波辅助法的约1.6倍，超声波辅助法的约1.4倍，提取温度低，能很好保持原花青素的活性，避免了超声波辅助方法的噪声大、处理量小的缺陷，能够连续处理样品，适于工业化大规模生产。
(3)采用本发明所公开的方法，填补了目前利用溶剂辅助高压脉冲电场从紫薯中提取原花青素的技术空白。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
结合下列实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
提取紫薯中原花青素的方法包括下列步骤：
1)将紫薯切片冷冻干燥至水分含量小于20％，采用液氮将紫薯片粉碎，过50目筛，装入容器，密封保存于4℃冰箱备用；
2)称取紫薯，以1∶10的料液重量比加入乙醇水溶液，进行粗提取1.0h，过滤、减压、浓缩后得到浓缩液，加入乙醚去除脂类化合物，再用甲醇与乙酸乙酯混合溶液进行萃取，加入水减压、去除有机溶剂即得到粗提液；
3)将粗提液按重量比1∶10加入质量分数30％冰醋酸水溶液，将粗提液与冰醋酸水溶液放置于高压脉冲电场中提取1小时，得提取液；
4)纯化：将提取液减压过滤，回收溶剂后，经过大孔吸附树脂分离，并采用5倍重的蒸馏水和质量分数为50％乙醇水溶液进行洗脱；
5)干燥：把洗脱液置于50℃真空中进行浓缩，最后冷冻干燥成粉末，得到产物。
实施例2
提取紫薯中原花青素的方法包括下列步骤：
1)将紫薯切片冷冻干燥至水分含量小于20％，采用液氮将紫薯片粉碎，过60目筛，装入容器，密封保存于4℃冰箱备用；
2)称取紫薯，以1∶15的料液重量比加入乙醇水溶液，温度为40℃进行粗提取2.5h，过滤、减压、浓缩后得到浓缩液，加入乙醚去除脂类化合物，再用甲醇与乙酸乙酯混合溶液进行萃取，所述的甲醇与乙酸乙酯重量比为1∶2，加入水减压、去除有机溶剂即得到粗提液，所述的乙醚、甲醇、乙酸乙酯浓度质量分数大于99％，乙醚与浓缩液的重量比为1∶1，甲醇与乙酸乙酯混合溶液与浓缩液的重量比为2∶1；
3)将粗提液按重量比1∶20加入质量分数40％冰醋酸水溶液，将粗提液与冰醋酸水溶液放置于高压脉冲电场中提取2小时，得提取液，所述的高压脉冲电场电场强度为25kV/cm，脉冲数为6；
4)纯化：将提取液减压过滤，回收溶剂后，经过AB-8大孔吸附树脂分离，并采用5倍重的蒸馏水和质量分数为50％乙醇水溶液进行洗脱；
5)干燥：把洗脱液置于60℃真空中进行浓缩，最后冷冻干燥成粉末，得到产物。
实施例3
提取紫薯中原花青素的方法包括下列步骤：
1)将紫薯切片冷冻干燥至水分含量小于20％，采用液氮将紫薯片粉碎，过50～60目筛，装入容器，密封保存于4℃冰箱备用；
2)称取紫薯，以1∶12的料液重量比加入乙醇水溶液，温度为35℃进行粗提取2.0h，过滤、减压、浓缩后得到浓缩液，加入乙醚去除脂类化合物，再用甲醇与乙酸乙酯混合溶液进行萃取，所述的甲醇与乙酸乙酯重量比为1∶2，加入水减压、去除有机溶剂即得到粗提液，所述的乙醚、甲醇、乙酸乙酯浓度质量分数大于99％，乙醚与浓缩液的重量比为1∶1，甲醇与乙酸乙酯混合溶液与浓缩液的重量比为2∶1；
3)将粗提液按重量比1∶15加入质量分数35％冰醋酸水溶液，将粗提液与冰醋酸水溶液放置于高压脉冲电场中提取1.5小时，得提取液，所述的高压脉冲电场电场强度为35kV/cm，脉冲数为8；
4)纯化：将提取液减压过滤，回收溶剂后，经过AB-8大孔吸附树脂分离，并采用5倍重的蒸馏水和质量分数为50％乙醇水溶液进行洗脱；
5)干燥：把洗脱液置于55℃真空中进行浓缩，最后冷冻干燥成粉末，得到产物。
将600g紫薯平均分成6组分别采用实施例1-3方法与有机溶剂法、微波辅助法、超声波辅助法对比试验提取原花青素，采用葡萄籽原青花素作为标准品，配置标准溶液，采用铁盐催化比色法在550nm处比色作出标准曲线，测定提取产物中原花青素含量，并按下列公式计算出得率和纯度，
得率(％)＝(产物中原花青素质量/紫薯质量)×100％
纯度(％)＝(产物中原花青素质量/产物质量)×100％
提取紫薯原花青素得率和纯度如下表所示：
实施例1 实施例2 实施例3 有机溶剂法 微波辅助法 超声波辅助法
得率 1.53％ 1.56％ 1.65％ 0.60％ 1.00％ 1.1％
纯度 92.1％ 91.8％ 91.5％ 88.6％ 92.0％ 91.2％
从测试结果得出结论：本发明提供的方法得出的产物得率、纯度稳定，并且比一般的原花青素提取工艺得率高，是常规有机溶剂法的约2.5倍，微波辅助法的约1.6倍，超声波辅助法的约1.4倍。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (7)

1.一种提取紫薯中原花青素的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
1)将紫薯切片冷冻干燥至水分含量小于20％，采用液氮将紫薯片粉碎，过50～60目筛，装入容器，密封保存于4℃冰箱备用；
2)称取紫薯，以1∶10～15的料液重量比加入乙醇水溶液，进行粗提取1.0～2.5h，过滤、减压、浓缩后得到浓缩液，加入乙醚去除脂类化合物，再用甲醇与乙酸乙酯混合溶液进行萃取，加入水减压、去除有机溶剂即得到粗提液；
3)将粗提液按重量比1∶10～20加入质量分数30～40％冰醋酸水溶液，将粗提液与冰醋酸水溶液放置于高压脉冲电场中提取1～2小时，得提取液；
4)纯化：将提取液减压过滤，回收溶剂后，经过大孔吸附树脂分离，并采用5倍重的蒸馏水和质量分数为50％乙醇水溶液进行洗脱；
5)干燥：把洗脱液置于50～60℃真空中进行浓缩，最后冷冻干燥成粉末，得到产物。
2.根据权利要求1所述的提取紫薯中原花青素的方法，其特征是，步骤2)中加入乙醇水溶液粗提取温度为30～40℃，乙醇水溶液质量分数为60～70％。
3.根据权利要求1所述的提取紫薯中原花青素的方法，其特征在于，步骤2)中所述的甲醇与乙酸乙酯重量比为1∶2。
4.根据权利要求1所述的提取紫薯中原花青素的方法，其特征在于，步骤2)中所述的乙醚、甲醇、乙酸乙酯浓度质量分数大于99％，乙醚与浓缩液的重量比为1∶1，甲醇与乙酸乙酯混合溶液与浓缩液的重量比为2∶1。
5.根据权利要求1所述的提取紫薯中原花青素的方法，其特征在于，步骤3)中所述的高压脉冲电场电场强度为25～35kV/cm，脉冲数为6～8。
6.根据权利要求1所述的提取紫薯中原花青素的方法，其特征在于，步骤3)中高压脉冲电场设备中提取2小时。
7.根据权利要求1所述的提取紫薯中原花青素的方法，其特征在于，步骤4)中所述的大孔吸附树脂为AB-8。
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