CN108059628A - 一种蓝莓花青素的快速制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓝莓花青素的快速制备方法,属于植物提取技术领域。蓝莓中花青素由酸化乙醇提取、乙酸乙酯萃取除杂以及MCI柱层析分离等三步获得。所制得花青素的纯度可达50%以上。本方法采用酸化乙醇作为提取剂,提取充分;通过MCI柱分离,有效除去了非花青素类杂质,工艺合理,并且本方法成本低廉,操作步骤简单,易于放大,非常适合规模化生产。
Description
技术领域
本发明属于植物提取技术领域,涉及一种蓝莓花青素的制备方法,特别是涉及一种采用萃取技术和MCI柱层析技术联用快速提取制备蓝莓中花青素的方法。
背景技术
蓝莓又称“越桔”,为杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium)植物,是一种古老且具有较高经济价值的新兴小浆果树种。研究表明,蓝莓果实中花青素的含量是所有的水果与蔬菜之中最高的,主要集中于它的紫色果皮部位。蓝莓花青素的抗氧化活性很强,并具有促进视红素再合成、增强免疫、抗炎、抗心血管疾病、抗衰老及抗癌等多种生理功能,已成为蓝莓研究的热点之一。然而,目前蓝莓主要以直接鲜食形式消费或加工成果酒、果汁、果酱等初级产品,而高附加值的蓝莓产品在市场上还为数不多。花青素又称“花色素”,属黄酮类化合物,是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。现已知的花青素有20多种。花青素的基本结构单元是2-苯基苯并吡喃型阳离子,即花色基元。自然条件下游离状态的花青素极少见,常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷,已知天然存在的花色苷有250多种。蓝莓花青素的制备是该植物资源开发的前提,现有的技术主要包括溶剂浸提法、酶法等,但这些制备方法均存在提取时间长、提取率低、有效成分损耗大和提取成本高等缺点。因此,开展蓝莓花青素快速制备方法的研究具有重要意义。
发明内容
本发明在前期研究蓝莓化学成分的基础上,提供了一种快速制备蓝莓中花青素的新工艺。以蓝莓为原料,经酸化乙醇提取、乙酸乙酯萃取除杂以及凝胶柱层析等步骤,所得流份直接减压浓缩至干即可获得目标成分含量大于50%的蓝莓花青素。步骤为:
(1)取蓝莓鲜果,破碎,加酸化乙醇溶液浸渍,避光提取2~3次,每次10~12小时,过滤后合并滤液,负压下干燥至无酸味,得浸膏;
(2)将上述浸膏用纯水超声分散得分散液,置于分液漏斗中,加入一定体积的乙酸乙酯避光萃取,重复2~4次,每次20~40分钟。之后放出水层,合并,在负压下蒸干,得萃取物;
(3)将上述萃取物用纯水溶解后,湿法上样,过凝胶层析柱,依次以纯水及一定浓度的乙醇-水溶液洗脱,收集相应流份,干燥即得蓝莓花青素。
上述步骤(1)中提取蓝莓所用的酸化乙醇溶液为体积分数为65%~75%的乙醇与0.1mol/L盐酸9:1混合,其体积按液料比计为蓝莓质量的4~6倍。
上述步骤(2)中分散浸膏所用纯水的体积为浸膏质量的1~2倍,萃取所用乙酸乙酯的体积为分散液体积的2~4倍。
上述步骤(3)中分散萃取物所用纯水的体积为萃取物质量的1~2倍。
上述步骤(3)中凝胶柱层析所用填料为MCI微孔树脂,型号为CHP20/P120。
上述步骤(3)中洗脱所用乙醇-水溶液的体积浓度依次为35%~45%,洗脱后收集该流份。
综上所述,本发明具有的优点为:
(1)采用酸化乙醇长时间浸渍,提取较充分。
(2)采用纯水分散、乙酸乙酯萃取的方法除去大部分脂溶性杂质,减少了后续上柱的样品量,同时减轻了对凝胶柱分离的干扰,使MCI对花青素的分离能力大大增强,更能适应规模化提取的需要。
(3)凝胶层析柱首先以纯水洗脱,除去含量较高的多糖等强极性成分,之后以体积分数为40%的乙醇-水洗下所有花青素,也避免其他弱极性杂质的引入。
(4)提取、萃取及凝胶柱层析等操作均在低温、避光条件下进行,有效减少了花青素的分解。
(5)本发明工艺简单,产品目标成分含量高、色泽好,非常适合大规模生产。
附图说明
图1为以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为标准品,采用pH示差法测定蓝莓花青素纯度的标准曲线图。
具体实施方式
现结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明,实施例仅限于说明本发明,而非对本发明的限定。
实施例1
取蓝莓鲜果100g,破碎,加400mL酸化乙醇溶液(65%乙醇与0.1mol/L盐酸按体积9:1混合)浸渍,避光提取2次,每次10小时,过滤后合并滤液,负压下干燥至无酸味,得浸膏21.2g。将浸膏用25mL纯水超声分散得分散液,置于分液漏斗中,加入50mL乙酸乙酯避光萃取,重复2次,每次20分钟。之后放出水层,合并乙酸乙酯层,在负压下蒸干,得萃取物12.5g。将萃取物用15mL纯水分散后,湿法上样,过MCI微孔树脂层析柱(柱长50cm,内径2.5cm),依次以2倍柱体积纯水及2倍柱体积体积分数为35%的乙醇-水溶液洗脱,收集乙醇-水溶液洗脱流份,干燥即得蓝莓花青素204.3mg。
以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为标准品,采用pH示差法测定蓝莓花青素的纯度。取矢车菊素-3-O-葡萄糖苷1mg,用甲醇溶解并定容至5mL,制得0.2mg/mL花青素标准品溶液。分别取0.1、0.2、0.4、0.8、1.6mL上述标准品溶液,用pH 1.0醋酸铵缓冲溶液(0.1M)定容到5mL(浓度依次为4、8、16、32、64μg/mL);再分别取0.1、0.2、0.4、0.8、1.6mL标准品溶液,用pH4.5氯化钾缓冲溶液(0.025M)定容到5mL。在510nm及700nm下,分别测定上述各溶液的吸光度值,根据公式(1)计算出各溶液的示差吸光度,并以示差吸光度为纵坐标、浓度为横坐标,绘制出标准曲线,得标准回归方程为y=0.0253x+0.0348,相关系数R2=0.9995。
取实施例1所制得的蓝莓花青素1mg,用5mL甲醇溶解。再从中取1mL,分别用pH 1.0与pH 4.5的缓冲溶液稀释至4mL,制得浓度为50μg/mL的蓝莓花青素样品溶液。之后依次在510nm与700nm下测定吸光度,按公式(1)计算示差吸光度,利用标准回归方程计算得花青素的纯度为52.5%。
相关实验数据见表1、表2及附图1。
表1矢车菊素-3-O-葡萄糖苷标准品溶液的浓度与吸光度
表2蓝莓花青素样品溶液(50μg/mL)的吸光度
实施例2
取蓝莓鲜果100g,破碎,加500mL酸化乙醇溶液(75%乙醇与0.1mol/L盐酸9:1混合)浸渍,避光提取2次,每次11小时,过滤后合并滤液,负压下干燥至无酸味,得浸膏23.3g。将浸膏用45mL纯水超声分散得分散液,置于分液漏斗中,加入150mL乙酸乙酯避光萃取,重复4次,每次25分钟。之后放出水层,合并乙酸乙酯层,在负压下蒸干,得萃取物13.5g。将萃取物用25mL纯水分散后,湿法上样,过MCI微孔树脂层析柱(柱长50cm,内径2.5cm),依次以2倍柱体积纯水及2倍柱体积体积分数为40%的乙醇-水溶液洗脱,收集流份,干燥即得蓝莓花青素220.6mg。
实施例3
取蓝莓鲜果200g,破碎,加1000mL酸化乙醇溶液(70%乙醇与0.1mol/L盐酸9:1混合)浸渍,避光提取3次,每次11小时,过滤后合并滤液,负压下干燥至无酸味,得浸膏48.1g。将浸膏用50mL纯水超声分散得分散液,置于分液漏斗中,加入200mL乙酸乙酯避光萃取,重复3次,每次30分钟。之后放出水层,合并乙酸乙酯层,在负压下蒸干,得萃取物29.4g。将萃取物用30mL纯水分散后,湿法上样,过MCI微孔树脂层析柱(柱长50cm,内径2.5cm),依次以2倍柱体积纯水及2倍柱体积体积分数为40%的乙醇-水溶液洗脱,收集流份,干燥即得蓝莓花青素462.6mg。
实施例4
取蓝莓鲜果200g,破碎,加1200mL酸化乙醇溶液(70%乙醇与0.1mol/L盐酸9:1混合)浸渍,避光提取3次,每次12小时,过滤后合并滤液,负压下干燥至无酸味,得浸膏51.2g。将浸膏用50mL纯水超声分散得分散液,置于分液漏斗中,加入200mL乙酸乙酯避光萃取,重复3次,每次40分钟。之后放出水层,合并乙酸乙酯层,在负压下蒸干,得萃取物31.9g。将萃取物用35mL纯水分散后,湿法上样,过MCI微孔树脂层析柱(柱长50cm,内径2.5cm),依次以2倍柱体积纯水及2倍柱体积体积分数为45%的乙醇-水溶液洗脱,收集流份,干燥即得蓝莓花青素470.5mg。
Claims (6)
1.一种蓝莓花青素的快速制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)取蓝莓鲜果,破碎,加酸化乙醇溶液浸渍,避光提取,然后分离收集滤液,滤渣再次提取分离1~3次,每次提取10~12小时,过滤后合并滤液,负压下浓缩得浸膏;
(2)将上述浸膏用纯水超声分散得分散液,置于分液漏斗中,加入乙酸乙酯避光萃取,之后放出水层;重复萃取过程1~4次,每次萃取20~40分钟;合并乙酸乙酯层,在负压下蒸干,得萃取物;
(3)将上述萃取物用纯水分散后,湿法上样,过凝胶层析柱,依次以纯水及乙醇-水溶液洗脱,收集相应乙醇-水溶液洗脱流份,干燥即得蓝莓花青素。
2.如权利要求1所述的一种蓝莓花青素的快速制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中提取蓝莓所用的酸化乙醇溶液为体积分数为65%~75%的乙醇与0.1mol/L盐酸按体积比1:9~9:1混合,按液料比计,酸化乙醇溶液体积ml为蓝莓质量g的4~6倍。
3.如权利要求1所述的一种蓝莓花青素的快速制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中分散浸膏所用纯水的体积ml为浸膏质量g的2~3倍,萃取所用乙酸乙酯的体积为分散液体积的2~4倍。
4.如权利要求1所述的一种蓝莓花青素的快速制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中分散萃取物所用纯水的体积ml为萃取物质量g的1~2倍。
5.如权利要求1所述的一种蓝莓花青素的快速制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中凝胶柱层析所用填料为MCI微孔树脂,型号为CHP20/P120。
6.如权利要求1所述的一种蓝莓花青素的快速制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中洗脱所用乙醇-水溶液的体积浓度为35%~45%,洗脱后收集该流份。
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