CN107821924A - 一种石榴红色素的提取工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石榴红色素的提取工艺，其特征在于，包括以下方面：（1）预处理，选择优质红石榴品种为提取原料，先杀菌清洗，将石榴籽进行粉碎、打浆处理；（2）振荡，向石榴浆液中加入水混合，放入超声波槽体内振荡，然后向其中加入酶剂酶解；（3）真空蒸煮，将酶解石榴溶液倒入真空罐抽至真空状态进行蒸煮；（4）提取，将蒸煮石榴溶液进行高速搅拌，离心后得上部滤液，向上部滤液中加入改性活性炭球吸附；（5）脱洗烘干，将吸附活性炭球浸入无水乙醇中进行脱洗处理。
Description
技术领域
本发明属于石榴深加工技术领域，具体涉及一种石榴红色素的提取工艺。
背景技术
红石榴因其果皮颜色呈现粉红色而得名，其中比较有名的包括沂蒙红石榴、靓购红石榴，前者是由于其产地而出名，后者则是由于其独特的加工技术和原料而闻名。红石榴具有较高的食用和药用价值，不仅石榴籽可入药，其果皮、根和花均可作为药物原料使用，其中含有的多种氨基酸和微量元素，具有助消化、软化血管、降压等功效，而其中含有的多种酚类和红色素，具有较强的抗氧化、促进新陈代谢、排出毒素等功效，常作为食品添加剂和保健食品功能成分进行使用。而传统对红石榴中红色素提取工艺，为将石榴籽进行榨汁处理，对石榴汁液进行过滤和烘干加工，制得石榴红色素，所提取红色素虽然具有较高的使用安全性，但是，所提取的红色素中含有糖类、维生素等成分，纯度相对较低，其保健功效性较差，并且过滤去除的果肉中仍然含有较多的红色素成分，造成资源和成本的浪费。
发明内容
本发明针对现有的问题：而传统对红石榴中红色素提取工艺，为将石榴籽进行榨汁处理，对石榴汁液进行过滤和烘干加工，制得石榴红色素，所提取红色素虽然具有较高的使用安全性，但是，所提取的红色素中含有糖类、维生素等成分，纯度相对较低，其保健功效性较差，并且过滤去除的果肉中仍然含有较多的红色素成分，造成资源和成本的浪费。为解决上述问题，本发明提供了一种石榴红色素的提取工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种石榴红色素的提取工艺，包括以下步骤：
（1）预处理：选择优质红石榴品种为提取原料，红色素含量丰富，可降低红色素的加工成本,先将采摘石榴使用次氯酸钠溶液清洗，去皮后得石榴籽，将石榴籽进行粉碎、打浆处理，提高石榴红色素提取率，得石榴浆液；
（2）振荡：向石榴浆液中加入其质量2-3倍的水混合，放入超声波槽体内加压至1-2Mpa，在45-50℃温度振荡24-28min，空气密度增加可提高对石榴果肉的振荡破碎作用，使红色素与结合成分分离，然后向其中加入酶剂酶解3-4h，可对植物细胞壁进行降解破坏，促进植物细胞内红色素成分渗出，提高红色素的提取率，制得酶解石榴溶液；
（3）真空蒸煮：将酶解石榴溶液倒入真空罐抽至真空状态进行蒸煮，先升温至60-70℃蒸煮16-20min，再升温至90-94℃蒸煮35-40min，可促进果肉中红色素成分渗出，真空环境可避免加热中有效成分发生氧化作用，制得蒸煮石榴溶液；
（4）提取：将蒸煮石榴溶液进行高速搅拌，静置后离心过滤得上部滤液，向上部滤液中加入改性活性炭球，可提高对红色素的吸附能力，将红色素从石榴溶液中提取分离出，密封后静置吸附蒸煮石榴溶液至无色，得吸附活性炭球；
（5）脱洗烘干：将吸附活性炭球浸入无水乙醇中进行脱洗处理，通过蒸煮和振荡方法使红色素从活性炭中脱离出，可提高红色素的提取纯度，降低加工成本，升温至70-75℃脱洗30-34min，并使用频率为7-9kHz超声波振荡，反复进行脱洗2-3次，对脱洗无水乙醇浓缩烘干，制得石榴红色素。
步骤（1）所述的酶剂，其中果胶酶：纤维素酶质量配比为1:1，其加入量为水质量的2%-3%。
步骤（3）所述的真空状态，其真空度在95%以上。
步骤（4）所述的高速搅拌，其搅拌转速2100-2400r/min。
步骤（4）所述的改性活性炭球，为将活性炭球置于260-300℃温度煅烧40-45min；所述的改性活性炭球，其直径为2-3mm。
本发明相比现有技术具有以下优点：预处理，以红石榴品种为提取原料，其中红色素含量丰富，可降低红色素的加工成本，而将石榴籽进行粉碎、打浆处理，有助于提高石榴籽中红色素提取率。振荡处理，将超声波槽体加压后进行振荡，空气密度增加可提高对石榴果肉的振荡破碎作用，使红色素与结合成分分离，促进石榴果肉中红色素渗出，提高红色素提取率；而使用酶剂进行酶解，其中含有的果胶酶和纤维素酶可使植物细胞壁降解，促进细胞内红色素成分渗出，提高对红石榴籽中红色素的提取率。真空蒸煮，抽至真空后对石榴溶液进行蒸煮，采用红色素耐受温度进行蒸煮，可促进果肉中红色素成分渗出率，而采用真空环境可避免加热中有效成分发生氧化作用，降低所提取成分的功效性。提取方法，经煅烧改性处理后的活性炭球，可提高活性炭球对红色素的吸附能力，从而起到将红色素从石榴溶液中提取出的作用。脱洗烘干，将吸附后的改性活性炭球浸入无水乙醇，通过蒸煮和振荡方法使红色素从活性炭球中脱离出，溶于无水乙醇中形成溶液，经烘干处理后制得石榴红色素，可提高红色素的纯度，降低提取加工成本。
具体实施方式
实施例1：
一种石榴红色素的提取工艺，包括以下步骤：
（1）预处理：选择优质红石榴品种为提取原料，红色素含量丰富，可降低红色素的加工成本,先将采摘石榴使用次氯酸钠溶液清洗，去皮后得石榴籽，将石榴籽进行粉碎、打浆处理，提高石榴红色素提取率，得石榴浆液；
（2）振荡：向石榴浆液中加入其质量2倍的水混合，放入超声波槽体内加压至1.2Mpa，在46℃温度振荡25min，空气密度增加可提高对石榴果肉的振荡破碎作用，使红色素与结合成分分离，然后向其中加入酶剂酶解3.5h，可对植物细胞壁进行降解破坏，促进植物细胞内红色素成分渗出，提高红色素的提取率，制得酶解石榴溶液；
（3）真空蒸煮：将酶解石榴溶液倒入真空罐抽至真空状态进行蒸煮，先升温至63℃蒸煮17min，再升温至91℃蒸煮36min，可促进果肉中红色素成分渗出率，真空环境可避免加热中有效成分发生氧化作用，制得蒸煮石榴溶液；
（4）提取：将蒸煮石榴溶液进行高速搅拌，静置后离心过滤得上部滤液，向上部滤液中加入改性活性炭球，可提高对红色素的吸附能力，将红色素从石榴溶液中提取分离出，密封后静置吸附蒸煮石榴溶液至无色，得吸附活性炭球；
（5）脱洗烘干：将吸附活性炭球浸入无水乙醇中进行脱洗处理，通过蒸煮和振荡方法使红色素从活性炭中脱离出，可提高红色素的提取纯度，降低加工成本，升温至71℃脱洗31min，并使用频率为7.2kHz超声波振荡，反复进行脱洗2次，对脱洗无水乙醇浓缩烘干，制得石榴红色素。
步骤（1）所述的酶剂，其中果胶酶：纤维素酶质量配比为1:1，其加入量为水质量的2.4%。
步骤（3）所述的真空状态，其真空度在95%以上。
步骤（4）所述的高速搅拌，其搅拌转速2200r/min。
步骤（4）所述的改性活性炭球，为将活性炭球置于270℃温度煅烧41min；所述的改性活性炭球，其直径为2-3mm。
实施例2：
（1）预处理：选择优质红石榴品种为提取原料，红色素含量丰富，可降低红色素的加工成本,先将采摘石榴使用次氯酸钠溶液清洗，去皮后得石榴籽，将石榴籽进行粉碎、打浆处理，提高石榴红色素提取率，得石榴浆液；
（2）振荡：向石榴浆液中加入其质量3倍的水混合，放入超声波槽体内加压至1.8Mpa，在48℃温度振荡27min，空气密度增加可提高对石榴果肉的振荡破碎作用，使红色素与结合成分分离，然后向其中加入酶剂酶解4h，可对植物细胞壁进行降解破坏，促进植物细胞内红色素成分渗出，提高红色素的提取率，制得酶解石榴溶液；
（3）真空蒸煮：将酶解石榴溶液倒入真空罐抽至真空状态进行蒸煮，先升温至68℃蒸煮19min，再升温至93℃蒸煮38min，可促进果肉中红色素成分渗出率，真空环境可避免加热中有效成分发生氧化作用，制得蒸煮石榴溶液；
（4）提取：将蒸煮石榴溶液进行高速搅拌，静置后离心过滤得上部滤液，向上部滤液中加入改性活性炭球，可提高对红色素的吸附能力，将红色素从石榴溶液中提取分离出，密封后静置吸附蒸煮石榴溶液至无色，得吸附活性炭球；
（5）脱洗烘干：将吸附活性炭球浸入无水乙醇中进行脱洗处理，通过蒸煮和振荡方法使红色素从活性炭中脱离出，可提高红色素的提取纯度，降低加工成本，升温至74℃脱洗33min，并使用频率为8.5kHz超声波振荡，反复进行脱洗3次，对脱洗无水乙醇浓缩烘干，制得石榴红色素。
步骤（1）所述的酶剂，其中果胶酶：纤维素酶质量配比为1:1，其加入量为水质量的2.8%。
步骤（3）所述的真空状态，其真空度在95%以上。
步骤（4）所述的高速搅拌，其搅拌转速2300r/min。
步骤（4）所述的改性活性炭球，为将活性炭球置于290℃温度煅烧44min；所述的改性活性炭球，其直径为2-3mm。
对比1：
本对比1与实施例1比较，未进行步骤（1）预处理，其他步骤与实施例1相同。
对比2：
本对比2与实施例1比较，未进行步骤（2）中振荡和酶解，其他步骤与实施例1相同。
对比3：
本对比3与实施例1比较，未进行步骤（3）真空蒸煮，其他步骤与实施例1相同。
对比4：
本对比4与实施例2比较，未进行步骤（4）中改性活性炭球使用，其他步骤与实施例2相同。
对比5：
本对比5与实施例2比较，未进行步骤（5）中脱洗处理，其他步骤与实施例2相同。
对照组：
对照组对红石榴采用榨汁提取红色素的方法，未使用预处理、振荡和酶解、真空蒸煮、改性活性炭球、脱洗处理方法。
对实施例1、实施例2、对比1、对比2、对比3、对比4、对比5及对照组实验方案，统计石榴红色素提取率、提取纯度和经济增收比例。
实验数据：
| 项目 | 红色素提取率% | 提取纯度% | 经济增收比例% |
| 实施例1 | 92.4 | 98.7 | 18.5 |
| 实施例2 | 91.1 | 97.3 | 17.3 |
| 对比1 | 89.2 | 98.1 | 8.2 |
| 对比2 | 84.5 | 97.6 | 18.1 |
| 对比3 | 81.9 | 98.5 | 17.8 |
| 对比4 | 90.5 | 86.8 | 9.2 |
| 对比5 | 91.7 | 91.0 | 16.4 |
| 对照组 | 70.5 | 81.9 | 0.0 |
综合结果：本发明石榴红色素提取工艺，与对照组比较，石榴红色素提取率提高21.9%，提取纯度提高16.8%，经济增收比例提高18.5%。采用预处理、振荡和酶解、真空蒸煮方法，可提高红色素提取率为3.2%、7.9%、10.5%，经济增收比例提高10.3%、0、0；而采用改性活性炭球和脱洗烘干方法，可提高提取纯度为10.5%、6.3%，经济增收比例为8.1%、0。
Claims (5)
1.一种石榴红色素的提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预处理：选择优质红石榴品种为提取原料，先将采摘石榴使用次氯酸钠溶液清洗，去皮后得石榴籽，将石榴籽进行粉碎、打浆处理，得石榴浆液；
（2）振荡：向石榴浆液中加入其质量2-3倍的水混合，放入超声波槽体内加压至1-2Mpa，在45-50℃温度振荡24-28min，然后向其中加入酶剂酶解3-4h，制得酶解石榴溶液；
（3）真空蒸煮：将酶解石榴溶液倒入真空罐抽至真空状态进行蒸煮，先升温至60-70℃蒸煮16-20min，再升温至90-94℃蒸煮35-40min，制得蒸煮石榴溶液；
（4）提取：将蒸煮石榴溶液进行高速搅拌，静置后离心过滤得上部滤液，向上部滤液中加入改性活性炭球，密封后静置吸附蒸煮石榴溶液至无色，得吸附活性炭球；
（5）脱洗烘干：将吸附活性炭球浸入无水乙醇中进行脱洗处理，升温至70-75℃脱洗30-34min，并使用频率为7-9kHz超声波振荡，反复进行脱洗2-3次，对脱洗无水乙醇浓缩烘干，制得石榴红色素。
2.如权利要求1所述的石榴红色素的提取工艺，其特征在于，步骤（1）所述的酶剂，其中果胶酶：纤维素酶质量配比为1:1，其加入量为水质量的2%-3%。
3.如权利要求1所述的石榴红色素的提取工艺，其特征在于，步骤（3）所述的真空状态，其真空度在95%以上。
4.如权利要求1所述的石榴红色素的提取工艺，其特征在于，步骤（4）所述的高速搅拌，其搅拌转速2100-2400r/min。
5.如权利要求1所述的石榴红色素的提取工艺，其特征在于，步骤（4）所述的改性活性炭球，为将活性炭球置于260-300℃温度煅烧40-45min；所述的改性活性炭球，其直径为2-3mm。
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