CN109912557A - 一种在玫瑰茄花青素提取和保存过程中防止花青素氧化的处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在玫瑰茄花青素提取和保存过程中防止花青素氧化的处理工艺，取体积分数50%乙醇溶液，加入乙二胺四乙酸二钠和亚硫酸氢钠作为玫瑰茄提取用溶液即乙醇混合液，取玫瑰茄药材，剪碎，加入6‑10倍重量的上述乙醇混合液，容器充CO₂保护并加磨口塞密封，在50℃下超声提取3次，每次15‑30min，过滤，合并滤液，在50℃下旋蒸浓缩，浓缩液采用冷冻干燥工艺冻干，冻干粉充CO₂保护并密封。本发明精选药物组方，优化提取工艺和保存方法，能够有效防止玫瑰茄花青素在提取和保存过程中的花青素氧化变性和失效。

Description

一种在玫瑰茄花青素提取和保存过程中防止花青素氧化的处 理工艺

技术领域

本发明属于中药和食品防氧化处理工艺技术领域，具体涉及一种在玫瑰茄花青素提取和保存过程中防止花青素氧化的处理工艺。

背景技术

玫瑰茄（Hibiscus Sabdariffa L.，Roselle）为锦葵科一年生草本植物，又名洛神花，原产于西非、印度和中美洲等地。玫瑰茄，味酸，性寒，中医认为其能平肝降火、消除疲劳、醒脑安神、助消化等功效，临床上用于利尿降压、抗肿瘤和治疗心血管系统疾病等，尤其对“三高”（高血糖、高血压和高血脂）具有良好的保健和治疗作用。

玫瑰茄的主要药效成分为花青素类成分，花青素是一类优良的抗氧化剂，能很好的清除自由基，并帮助再生维生素C和延缓维生素E氧化，是玫瑰茄发挥上述保健和药理作用的主要活性成分。但花青素极不稳定，在提取和保存过程中很容易被氧化变性而失去药理作用。

因此，如何在提取和保存过程中防止花青素氧化使其保持良好的药效活性，一直是困扰玫瑰茄中花青素广泛开发利用的难点和瓶颈。本发明针对上述问题，精选药物组方，优化提取工艺和保存方法，使花青素在提取和保存过程中最大限度的防止其氧化变性和失效。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种工艺简单且成本低廉的在玫瑰茄花青素提取和保存过程中防止花青素氧化的处理工艺。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种在玫瑰茄花青素提取和保存过程中防止花青素氧化的处理工艺，其特征在于具体过程为：取体积分数50%乙醇溶液，加入乙二胺四乙酸二钠和亚硫酸氢钠作为玫瑰茄提取用溶液即乙醇混合液，其中亚硫酸氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为0.04-0.06mg/mL和0.05-0.2mg/mL，取玫瑰茄药材，剪碎，加入6-10倍重量的上述乙醇混合液，容器充CO₂保护并加磨口塞密封，在50℃下超声提取3次，每次15-30min，过滤，合并滤液，在50℃下旋蒸浓缩，浓缩液采用冷冻干燥工艺冻干，冻干粉充CO₂保护并密封。

优选的，所述的在玫瑰茄花青素提取和保存过程中防止花青素氧化的处理工艺，其特征在于具体步骤为：取体积分数50%乙醇溶液，加入乙二胺四乙酸二钠和亚硫酸氢钠作为玫瑰茄提取用溶液即乙醇混合液，其中亚硫酸氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为0.05mg/mL和0.1mg/mL，取玫瑰茄药材，剪碎，加入8倍重量的上述乙醇混合液，容器充CO₂保护并加磨口塞密封，在50℃下超声提取3次，每次20min，过滤，合并滤液，在50℃下旋蒸浓缩，浓缩液采用冷冻干燥工艺冻干，冻干粉充CO₂保护并密封；

所得样品在60℃、相对湿度90%±5%条件下放置10天，每天采用紫外灯强光照射3h，10天后测定总花青素含量、还原能力和ABTS自由基阳离子清除率，以提取的新鲜花青素溶液即原始样品立即测定的结果为100%计算上述处理工艺的实验结果，上述处理工艺所得样品含量为原始样品含量的89.44%±2.47%，上述处理工艺所得样品还原能力为原始样品的92.44%±3.39%，上述处理工艺所得样品对ABTS自由基阳离子清除率为原始样品的89.08%±4.24%。

本发明中亚硫酸氢钠作为抗氧剂能够有效防止玫瑰茄花青素提取和保存过程中氧化剂和空气中氧对花青素的氧化作用；乙二胺四乙酸二钠是金属离子络合剂，由于花青素易与Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、A1³⁺等金属离子相结合而变色、失去活性，金属离子作为氧化催化剂能够加速花青素的氧化变性，故加入乙二胺四乙酸二钠能够有效防止玫瑰茄花青素提取和保存过程中金属离子引起的变色、变质和氧化损失。在玫瑰茄花青素的提取和保存过程中使用二氧化碳保护，能够有效隔绝空气，防止空气中氧气和微生物引起的花青素氧化变性和微生物降解。另外，处理工艺中采用低温（50℃）超声提取、低温（50℃）旋蒸浓缩和冷冻干燥工艺，能够有效防止高温和氧气等因素对花青素的破坏，最大限度的防止花青素的氧化变性。

附图说明

图1是不同处理工艺所得样品花青素含量测量结果；

图2是不同处理工艺所得样品花青素还原能力测定结果；

图3是不同处理工艺所得样品花青素自由基阳离子清除率测定结果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的具体阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。

实施例

防氧化组合物配方及处理工艺

防止花青素氧化的组合物配方为：乙二胺四乙酸二钠5-20重量份和亚硫酸氢钠4-6重量份。其最佳配制比例为乙二胺四乙酸二钠10重量份和亚硫酸氢钠5重量份。提取和保存过程中用二氧化碳保护并密封。具体处理工艺为：取体积分数50%乙醇溶液，加入乙二胺四乙酸二钠和亚硫酸氢钠作为玫瑰茄提取用溶液即乙醇混合液，其中亚硫酸氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为0.05mg/mL和0.1mg/mL；取玫瑰茄药材适量，剪碎，加入6-10倍重量上述乙醇混合液，容器充CO₂保护并加磨口塞密封，在50℃下超声提取3次，每次15-30min，过滤，合并滤液，在50℃下旋蒸浓缩，浓缩液采用冷冻干燥工艺冻干，冻干粉充CO₂保护并密封。

配方筛选和工艺优化实验：

空白组：体积分数50%乙醇溶液中未加入维生素C、亚硫酸氢钠和乙二胺四乙酸二钠，未采用CO₂保护；

Vc组：体积分数50%乙醇溶液中加入维生素C，浓度为0.2mg/mL，未采用CO₂保护；

NaHSO₃组：体积分数50%乙醇溶液中加入亚硫酸氢钠，浓度为0.05mg/mL，未采用CO₂保护；

EDTA-2Na组：体积分数50%乙醇溶液中加入乙二胺四乙酸二钠，浓度为0.1mg/mL，未采用CO₂保护；

半胱氨酸组：体积分数50%乙醇溶液中加入半胱氨酸，浓度为0.3mg/mL，未采用CO₂保护；

CO₂保护组：体积分数50%乙醇溶液中未加入维生素C、亚硫酸氢钠和乙二胺四乙酸二钠，但处理工艺采用CO₂保护；

组合处理组：体积分数50%乙醇溶液中加入亚硫酸氢钠和乙二胺四乙酸二钠，对应浓度依次为0.05mg/mL和0.1mg/mL，并在处理工艺中采用CO₂保护。

以上处理组均按如下方法进行实验：取玫瑰茄药材适量，剪碎，分别依次加入10倍重量、8倍重量和6倍重量的上述实验组的溶液，在50℃下超声提取3次，提取时间依次为30min、20min和15min，过滤，合并滤液，在50℃下旋蒸浓缩，浓缩液采用冷冻干燥工艺冻干，其中CO₂保护组和组合处理组在提取和保存过程中容器充CO₂保护并加磨口塞密封，冻干粉充CO₂保护并密封，其它处理组无此处理工艺，以上各组实验分别重复3次。

上述实验组所得样品在60℃、相对湿度90%±5%条件下放置10天，每天采用紫外灯强光照射3h，10天后测定总花青素含量、还原能力和ABTS自由基阳离子清除率，以最佳处理工艺（采用组合处理组，其中亚硫酸氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为0.05mg/mL和0.1mg/mL，在剪碎的玫瑰茄药材中加入8倍重量的乙醇混合液，提取时间为20min）提取的新鲜花青素溶液即原始样品立即测定的结果为100%计算上述实验组的实验结果。

总花青素含量的测定：

分别取上述实验组样品适量，加水适量（使测定时吸光度测定0.2-0.7），溶解后混匀。各组样品溶液分别按如下方法处理：取样品溶液1mL，加水1mL，用氯化钾缓冲液（0.025mol/L，pH=1.0）定容至10mL，混匀。另取样品溶液1mL，加水1mL，用醋酸钠缓冲液（0.4mol/L，pH=4.5）定容至10mL，混匀。30min后，在518nm处测定吸光度A，采用pH示差法计算花青素含量：分子量M值为449.2，摩尔吸光系数ε为26900L/(mol·cm)，实验结果见图1。

由图1可知，空白组样品未进行抗氧化处理，花青素含量仅为原始含量的45.70%±11.27%，花青素氧化变性严重。其它各组样品中维生素C和半胱氨酸未起到防止花青素氧化的作用，反而加速了花青素的氧化变性。亚硫酸氢钠、乙二胺四乙酸二钠、二氧化碳保护及其三者组合处理都能很好的防止花青素氧化变性。与空白组比较，亚硫酸氢钠、乙二胺四乙酸二钠、二氧化碳保护及其三者组合处理均有显著性差异（P≤0.05）。采用本发明提出组方和处理工艺（组合处理组）能有效防止花青素氧化变性，样品含量为原始含量的89.44% ±2.47%。

还原能力的测定：

分别取上述实验组样品适量，加水适量（使测定时吸光度测定0.2-0.7），溶解后混匀。分别取各样品溶液1mL，依次加入2.5mL磷酸缓冲液（0.2mol/L，pH=6.6）和2.5mL的1wt% 铁氰化钾溶液，混匀，在50℃水浴中20min后快速冷却，再加入2.5mL的10wt%三氯乙酸溶液，取上清液5mL，加入1mL的0.1wt%三氯化铁溶液，加水定容至10mL，混匀，静置10min后，在700nm处测定其吸光度A，实验结果见图2。

由图2可知，空白组样品未进行抗氧化处理，花青素还原能力仅为原始样品的60.82%±1.07%，花青素氧化变性严重。其他各组样品中维生素C和半胱氨酸未起到防止花青素氧化的作用，反而加速了花青素的氧化变性。亚硫酸氢钠、乙二胺四乙酸二钠、二氧化碳保护及其三者组合处理都能很好的防止花青素氧化变性。与空白组比较，亚硫酸氢钠、乙二胺四乙酸二钠、二氧化碳保护及其三者组合处理均有显著性差异（P≤0.05）。采用本发明提出组方和处理工艺（组合处理组）能有效防止花青素氧化变性，保持花青素的还原性，其样品还原能力为原始样品的92.44% ±3.39%。

ABTS自由基阳离子清除率的测定：

分别取上述实验组样品适量，加水适量（使测定时吸光度测定0.2-0.7），溶解后混匀。用纯水配制含ABTS（7mmol/L）与过硫酸钾（2.45mmol/L）的混合溶液，置于23℃的暗处孵育12-16h，用纯水稀释孵育液，使其在734 nm处吸光度为0.700±0.005，得ABTS 自由基阳离子工作液。分别取上述各实验组样品溶液0.1mL，加入制备好的ABTS自由基阳离子工作液，定容至10mL，混匀后23℃孵育6min，于734nm处的吸光度A，纯水做空白对照，并按如下公式计算各组样品的ABTS自由基阳离子清除率，实验结果见图3。

ABTS自由基阳离子清除率（%）=（1-实验组吸光度/空白组吸光度）×100%

由图3可知，空白组样品未进行抗氧化处理，花青素ABTS自由基阳离子清除率仅为原始样品的74.75%±16.40%，花青素氧化变性严重。其它各组样品中维生素C和半胱氨酸未起到防止花青素氧化的作用，反而加速了花青素的氧化变性。亚硫酸氢钠、乙二胺四乙酸二钠、二氧化碳保护及其三者组合处理都能很好的防止花青素氧化变性。采用本发明提出组方和处理工艺（组合处理组）能有效防止花青素氧化变性，很好的保持其对自由基离子的清除能力，其样品对ABTS自由基阳离子清除率为原始样品的89.08% ±4.24%。

综上所述，本发明精选药物组方，优化提取工艺和保存方法，能够有效防止玫瑰茄花青素在提取和保存过程中的花青素氧化变性和失效。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (2)

1.一种在玫瑰茄花青素提取和保存过程中防止花青素氧化的处理工艺，其特征在于具体过程为：取体积分数50%乙醇溶液，加入乙二胺四乙酸二钠和亚硫酸氢钠作为玫瑰茄提取用溶液即乙醇混合液，其中亚硫酸氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为0.04-0.06mg/mL和0.05-0.2mg/mL，取玫瑰茄药材，剪碎，加入6-10倍重量的上述乙醇混合液，容器充CO₂保护并加磨口塞密封，在50℃下超声提取3次，每次15-30min，过滤，合并滤液，在50℃下旋蒸浓缩，浓缩液采用冷冻干燥工艺冻干，冻干粉充CO₂保护并密封。

2.根据权利要求1所述的在玫瑰茄花青素提取和保存过程中防止花青素氧化的处理工艺，其特征在于具体步骤为：取体积分数50%乙醇溶液，加入乙二胺四乙酸二钠和亚硫酸氢钠作为玫瑰茄提取用溶液即乙醇混合液，其中亚硫酸氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为0.05mg/mL和0.1mg/mL，取玫瑰茄药材，剪碎，加入8倍重量的上述乙醇混合液，容器充CO₂保护并加磨口塞密封，在50℃下超声提取3次，每次20min，过滤，合并滤液，在50℃下旋蒸浓缩，浓缩液采用冷冻干燥工艺冻干，冻干粉充CO₂保护并密封；

所得样品在60℃、相对湿度90%±5%条件下放置10天，每天采用紫外灯强光照射3h，10天后测定总花青素含量、还原能力和ABTS自由基阳离子清除率，以提取的新鲜花青素溶液即原始样品立即测定的结果为100%计算上述处理工艺的实验结果，上述处理工艺所得样品含量为原始样品含量的89.44%±2.47%，上述处理工艺所得样品还原能力为原始样品的92.44%±3.39%，上述处理工艺所得样品对ABTS自由基阳离子清除率为原始样品的89.08%±4.24%。