CN108727327A - 黑果枸杞花青素提取分离纯化方法 - Google Patents

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张征田
杜瑞卿
夏敏
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Nanyang Normal University
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D311/04—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
    • C07D311/58—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring other than with oxygen or sulphur atoms in position 2 or 4
    • C07D311/60—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring other than with oxygen or sulphur atoms in position 2 or 4 with aryl radicals attached in position 2
    • C07D311/62—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring other than with oxygen or sulphur atoms in position 2 or 4 with aryl radicals attached in position 2 with oxygen atoms directly attached in position 3, e.g. anthocyanidins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种黑果枸杞花青素提取分离纯化方法，所述方法中，黑果枸杞花青素的提取条件为：质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.0‑3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下超声破碎。本发明所提供的提取方法，可以在经济节省的情况下，提高花青素的提取得率。

Description

黑果枸杞花青素提取分离纯化方法
技术领域
本发明涉及一种黑果枸杞花青素提取分离纯化方法。
背景技术
黑果枸杞是一种独特的营养食物，广泛分布在西藏-青海高原地区的盐化沙地。花青素属于类黄酮化合物，是一种色彩鲜艳、安全无毒、营养保健的水溶性天然食用色素，具有广阔的开发应用前景。研究表明，温度、p H、光照等因素可以导致花青素的化学结构发生变化，进而引起花青素理化性质和生物活性的改变。从植物中提取天然花青素具有成本低、安全性好等优点，日益成为人们研究的热点。
目前，黑果枸杞花青素的提取方法有水提取、有机溶剂提取、超临界流体提取和酶辅助提取等方法。水提取法虽然成本低，但提取率差，原料利用率不高，资源浪费严重；有机溶剂提取法易对环境及操作者产生危害；超临界流体提取法虽提取率高，但因设备昂贵，普及受限。
发明内容
为了进一步提高提取的效率，本发明以超声波为动力，利用酶解法来提取黑果枸杞花青素。
本发明的技术方案如下：
本发明提供一种黑果枸杞花青素提取分离纯化方法，所述方法中，黑果枸杞花青素的提取条件为：质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.0-3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下超声破碎。
一个实施例中，所述方法中，黑果枸杞花青素的提取条件为：质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下超声破碎。
一个实施例中，所述方法中，黑果枸杞花青素的提取条件为：质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下，用1200W超声破碎8-12分钟.
一个实施例中，所述方法中，黑果枸杞花青素的提取条件为：质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下，用1200W超声破碎10分钟。
本发明所提供的提取方法，可以在经济节省的情况下，提高花青素的提取得率。
具体实施方式
材料与方法
主要试剂和仪器黑果枸杞的成熟干燥果实，采自新疆库尔勒地区；儿茶素标品(99％)，中国生物制品检定所；香草醛、甲醇、浓硫酸等均为分析纯(北京化工厂)；乙腈(色谱纯，fisher有限公司)。
UV-1700型紫外分光光度计(北京超越未来科技发展有限公司)。
黑果枸杞花青素提取纯化工艺优化
(1)黑果枸杞原料预处理
新鲜成熟的黑果枸杞果实，去除破碎与未成熟的果实，高速粉碎机粉碎后过0.42mm筛子，放入低温冰箱中保存，备用。
酶超声辅助提取
影响酶超声辅助提取花青素的因素主要有提取溶剂和浓度、酶种类、酶用量、pH值和超声条件。以下溶液均用质量份数为1％的盐酸调节pH值。
1)提取溶剂和浓度
花青素为极性物质，常选用水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂进行提取。综合考虑溶解度、稳定性和安全性等方面因素之后，选取乙醇作为提取溶剂进行研究。
准确称取5g黑果枸杞粉末4份，温度50℃，酶用量1mg/g纤维素酶和果胶1mg/g酶，以n(黑果枸杞粉末)∶n(蒸馏水)＝1∶10(以下简称料液比)，加入pH＝3.0的水超声提取20分钟，然后添加乙醇，使得混合液中乙醇质量份数分别为40％、50％、60％、70％，再超声提取10分钟。
2)酶种类
准确称取5g黑果枸杞粉末4份，温度50℃，分别在不加酶、5mg/g纤维素酶、8mg/g果胶酶、2mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶混合条件下，以pH＝3的水超声提取20分钟，料液比为1∶10，然后添加乙醇，使得混合液中乙醇质量份数为50％，再超声提取10分钟。
3)酶用量
称量5g黑果枸杞粉末4份，温度50℃，分别在酶用量1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶、2mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶、1mg/g纤维素酶和2mg/g果胶酶、2mg/g纤维素酶和2mg/g果胶酶条件下，以pH＝3的水超声提取20分钟，然后添加乙醇，使得混合液中乙醇质量份数为50％，再超声提取10分钟。
4)pH值
准确称取5g黑果枸杞粉末4份，温度50℃，酶用量1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶，以料液比1∶10加入pH为2.5、3.0、3.5、4.0、不加酸的蒸馏水超声提取20分钟，以pH值为3的水超声提取20分钟，料液比1∶10，然后添加乙醇，使得混合液中乙醇质量份数为50％，再超声提取10分钟。
5)超声条件
对同样的原料，分别采用如下超声条件进行超声破碎：
1000W，5分钟、8分钟、10分钟、12分钟；
1100W，5分钟、8分钟、10分钟、12分钟；
1200W，5分钟、8分钟、10分钟、12分钟；
1300W，5分钟、8分钟、10分钟、12分钟。
结果
(1)提取溶剂浓度对提取效果的影响
花青素的提取率随着乙醇溶液质量份数的增加表现出先上升后下降的趋势，黑果枸杞花青素在质量份数为50％的酸性乙醇溶液中提取效果最佳。由于黑果枸杞花青素为中等极性物质，在有机溶剂-水的混合溶液中的提取率要比在单一有机溶剂中高，提取过程中乙醇质量份数影响溶剂的极性，从而影响花青素的溶解度。
(2)酶种类对提取效果的影响
加入酶后，黑果枸杞花青素的提取率增加。其中，纤维素酶和果胶酶的混合酶使花青素的提取率增加显著，说明纤维素酶和果胶酶之间具有协同作用。黑果枸杞果实中大部分是由纤维素和果胶组成的果皮，向提取液中加入纤维素酶和果胶酶的，可以很好地分解和破坏黑果枸杞细胞壁，从而加速液泡内花青素的释放。
(3)酶用量对提取效果的影响
纤维素酶和果胶酶的混合酶用量不同，黑果枸杞花青素的提取率有明显的差别，其中，混合酶的用量为1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶时，黑果枸杞花青素的提取率最高。这说明，黑果枸杞成熟果实经过适当的酶解，能够增加花青素的提取率。黑果枸杞果皮和籽皮大部分由纤维素组成，纤维素酶的添加量低于其最适值时，酶解不完全，黑果枸杞花青素的释放较低；当达到最适值时，酶解反应比较彻底。
(4)pH值对提取效果的影响
提取液的pH对黑果枸杞花青素的提取率有一定影响，当pH为3.5时，黑果枸杞花青素的提取率最高。
(5)超声条件对结果的影响
实验结果表明，当超声条件为1200W，10分钟时，黑果枸杞花青素的提取率最高。
综合以上实验结果，本发明认为，黑果枸杞花青素的最佳提取条件为：黑果枸杞花青素在质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下，用1200W超声破碎10分钟的提取效率最高。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (4)

1.一种黑果枸杞花青素提取分离纯化方法，其特征在于，所述方法中，黑果枸杞花青素的提取条件为：质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.0-3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下超声破碎。
2.权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法中，黑果枸杞花青素的提取条件为：质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下超声破碎。
3.权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法中，黑果枸杞花青素的提取条件为：质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下，用1200W超声破碎8-12分钟。
4.权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法中，黑果枸杞花青素的提取条件为：质量份数为50％的酸性乙醇溶液中，pH为3.5时，1mg/g纤维素酶和1mg/g果胶酶条件下，用1200W超声破碎10分钟。
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