CN110590730A - 一种利用三元低共熔溶剂提取紫苏叶花青素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫苏叶花青素提取方法，具体涉及低共熔溶剂的制备及其在超声波‑微波‑紫外光的协助下提取花青素方法。该低共熔溶剂具有结构多样、可生物降解、环保、易制备、能再生、低熔点等优点，是一种绿色溶剂，较少剂量的加入，可有效的减少溶剂的损耗，能较明显的增加花青素的含量；且利用超声波‑微波‑紫外光联用可以互补单波缺点，是一门集超声波和微波提取优点为一体的新兴技术，使溶剂更容易穿过植物基质，使有效成分更易溶于溶剂中。
Description
技术领域
本发明涉及植物提取技术领域，具体涉及一种利用三元低共熔溶剂提取紫苏叶花青素的方法。
背景技术
随着科技的发展，生活水平的提高，一种新型提取天然大分子产物的绿色溶剂及设备的需求与日俱增。
低共熔溶剂(DES)属于类离子溶液，具有结构多样、可生物降解、环保、易制备、能再生、低熔点等优点，是一种绿色溶剂，低共熔溶剂的凝固点大多在-38～150℃之间，与组成低共熔溶剂的氢键供体物质和氢键受体物质的熔点相比，低共熔溶剂的凝固点通常可下降20～120℃。故而在各个领域都有广泛的应用，包括催化反应、萃取分离、CO2和SO2的捕集及材料制备等。通过选择不同的氢键受体和氢键供体，配以不同比例的结合，可以调节低共熔溶剂的物理化学性质。
紫苏(Perilla frutescens(L.)Britton)是唇形科(Labiatae)一种药食同源植物。紫苏叶含有的花青素包括紫苏素和紫苏宁、挥发油主要是紫苏醛、还有迷迭香酸等多种生物活性物质，具有抗菌消炎、防过敏、解热及抗氧化等功能，紫苏在我国是一种传统草药，已被开发为藿香正气水、参苏丸等含紫苏10多种中药制剂，可用于治理多种疾病，如解表散寒、理气宽中、及细菌和真菌感染等。
紫苏叶中的花青素(Anthocyanin)是一种强效的抗氧化剂，保护机体免受自由基的攻击，广泛存在于植物中的一类水溶性天然色素，属于类黄酮类化合物。花青素的基本结构是2-苯基苯并吡喃型阳离子，即花色基元。在不同的PH环境中呈现出不同的颜色结构，在碱性溶液中PH>11条件下呈蓝色，在酸性溶液中呈红色PH＝1～3的条件下可稳定存在，在中性溶液PH＝7～8条件下呈紫色，这与两苯环中三个碳C6-C3-C6核上取代基的不同且和环境有关，具有3,5,7-三羟基-2-苯基苯并吡喃阳离子结构，为水溶性天然食用色素，易溶于甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂，易受光照(原因可能是在光照条件下，花色素苷降解生成查耳酮，而查耳酮迅速降解生成苯酸等产物，而空气中氧气的存在会加速降解反应的发生，在高温下，有利于花色素苷转化成其阳离子形态的二苯基苯并吡喃，有利于查耳酮的快速形成)、pH、温度影响，现已知花青素20多种，主要存在于植物中的有天竺葵色素、矢车菊色素、飞燕草色素、芍药色素、矮牵牛花色素及锦葵色素。
微波辅助提取法是一种外加物理场的方法，其原理是利用磁控管所产生24.5亿次/s超高频率的快速振动，使材料内分子间相互碰撞、挤压，有利于有效成分的浸出。具有选择性高、操作时间短、溶剂消耗量少、有效成分得率高、适用于热不稳定物质等特点。但存在有机溶剂的残留及微波穿透物质内部时的衰减问题等。超声波辅助提取法是利用超声波产生的强烈振动、高的加速度、强烈的空化效应、搅拌作用等，造成微射流的冲击，可加速植物中的有效成分进入溶剂即在液体中产生(空穴作用)，破坏植物细胞及膜结构，有助于溶质的扩散，从而增加有效成分的提取率，缩短提取时间，还可避免高温对提取成分的影响。张伦沛等研究超声波辅助提取铜锤玉带草茎叶中黄酮类化合物，得出最佳提取工艺为乙醇浓度70％，料液比1:20，超声波功率350W，浸提温度60℃，提取时间30min。所以我们利用紫外-微波-超声波组合萃取仪协同低共熔溶剂对紫苏叶中的花青素进行提取。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种花青素提取方法，具体涉及三元低共熔溶剂的制备及其在超声波-微波-紫外光组合萃取仪的协助下提取紫苏叶花青素的方法。低共熔溶剂具有结构多样、可生物降解、环保、易制备、能再生、低熔点等优点，是一种新型的绿色溶剂，与其它二元低共熔溶剂相比，对于氢键供体乙二醇的用量大大减少，利用效率高，再结合目标提取成分花青素的结构分析，配以辅助配体乳酸的加入，大大增加了花青素提取含量；利用超声波-微波-紫外光联用可以互补缺点，是一门集超声波和微波提取优点为一体的新兴技术，使溶剂更容易穿过植物基质，使有效成分更容易溶于溶剂中。该协同提取方法所需设备简单，工艺简便，作用条件温和，为后续的高值化提供一些鉴解。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用三元低共熔溶剂提取紫苏叶花青素的方法，包括如下步骤：
(1)以多元醇为氢键供体，糖或羧酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比2～6:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.1～1:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
(2)将三元低共熔溶剂DES与蒸馏水配制成混合低共熔提取液，其中三元低共熔溶剂DES体积分数为50～90％；
(3)以紫苏叶粉为原料，提取其中的花青素，得到花青素提取液，具体为：将混合低共熔提取液作为萃取溶剂，将紫苏叶粉末与混合低共熔提取液以质量体积比(g/ml)为1:4～12混合，在超声波-微波-紫外光组合萃取仪的协同作用下，提取其花青素，得到花青素提取液；其中超声波-微波-紫外光组合萃取仪的温度为40～80℃，微波功率为300W～500W，超声波功率为300W～500W，作用时间为10～30min；紫外光的强度为10μW/cm2；
(4)得到的花青素提取液以9000r/min的转速，在4℃下离心10min，再经0.22um的孔滤膜过滤获得滤液，滤液在冷冻干燥仪中进行冷冻干燥，温度为-60℃，时间为24h，得到粉末状的花青素。
进一步地，步骤(1)中多元醇可为乙二醇、丙三醇；糖可为果糖、葡萄糖、蔗糖；羧酸可为草酸、乳酸、柠檬酸。
进一步地，多元醇优选乙二醇；糖优选葡萄糖；羧酸优选乳酸。
进一步地，步骤(1)中氢键供体与氯化胆碱的摩尔比优选为3:1；辅助配体与氯化胆碱的摩尔比优选为0.7:1。
进一步地，步骤(1)中油浴反应条件为加热温度为90℃，时间为1h。
进一步地，步骤(2)中多组分低共熔溶剂DES的体积分数优选为80％。
进一步地，步骤(3)中紫苏叶粉末与混合低共熔溶剂的质量体积比(g/ml)优选为1:10。
进一步地，步骤(3)中超声波-微波-紫外光组合萃取仪的温度优选为60℃；微波功率优选为400W；超声波功率优选为400W；作用时间优选为25min。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明以三元低共熔溶剂为提取剂在超声波-微波-紫外光组合萃取仪的协助下提取紫苏叶中花青素不仅体现出较好的萃取能力，且提取剂低共熔溶剂是一种环境友好，蒸汽压低，且可再生的新型绿色溶剂，对于氢键供体和辅助配体的较少剂量的加入，可有效的减少溶剂的损耗，在温和的工艺条件下，能较明显的增加花青素的含量；萃取仪与现有文献中先微波再超声或先超声后微波相比，超声波-微波-紫外光组合萃取仪在紫外氛围下超声波-微波联用能有效的弥补单个波的缺点，是一门集超声波和微波提取优点为一体的新兴技术，能大大增加花青素提取率。
附图说明
图1为本发明的流程框图；
图2为低共熔软件红外表征图。
具体实施方式
为了更好说明本发明的技术方案，下面结合实施例进一步详细阐述本发明。
如图1所示，本发明提供的一种利用三元低共熔溶剂提取紫苏叶花青素的方法，包括如下步骤：
(1)以多元醇为氢键供体，糖或羧酸为辅助配体，多元醇可为乙二醇、丙三醇，优选乙二醇；糖可为果糖、葡萄糖、蔗糖，优选葡萄糖；羧酸可为草酸、乳酸、柠檬酸，优选乳酸。将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比2～6:1混合，优选为3:1，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.1～1:1，优选为0.7:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，油浴反应条件为加热温度为90℃，时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
(2)将三元低共熔溶剂DES与蒸馏水配制成混合低共熔提取液，其中三元低共熔溶剂DES体积分数为50～90％，优选为80％；
(3)以紫苏叶粉为原料，提取其中的花青素，得到花青素提取液，具体为：将混合低共熔提取液作为萃取溶剂，将紫苏叶粉末与混合低共熔提取液以质量体积比(g/ml)为1:4～12混合，优选为1:10，在超声波-微波-紫外光组合萃取仪的协同作用下，提取其花青素，得到花青素提取液；其中超声波-微波-紫外光组合萃取仪的温度为40～80℃，微波功率为300W～500W，超声波功率为300W～500W，作用时间为10～30min；紫外光的强度为10μW/cm2；超声波-微波-紫外光组合萃取仪的温度优选为60℃；微波功率优选为400W；超声波功率优选为400W；作用时间优选为25min。
(4)得到的花青素提取液以9000r/min的转速，在4℃下离心10min，再经0.22um的孔滤膜过滤获得滤液，滤液在冷冻干燥仪中进行冷冻干燥，温度为-60℃，时间为24h，可得粉末状的花青素，该粉末状的花青素可与壳聚糖等易成膜的物质形成复合天然保鲜膜，通过花青素随PH有颜色变化可在感官上大致评价水产品等物质的腐败。
由图2中可知，EG、ChCl-3 EG、ChCl-3 EG-0.7LA三者的红外表征趋势基本相同即引起分子中的振动能级和转动能级的跃迁没有发生明显变化，说明乙二醇、氯化胆碱和乳酸混合后得到的低共熔溶剂体系中没有发生化学变化，各个组分的特征结构并没有被破坏，而是通过氢键相互作用共熔形成均质溶液。
由图2中(a)曲线可知在3443cm-1处出现较强宽峰，是乙二醇羟基收缩振动模式(γC-OH)，内部形成大量的氢键；在1405cm-1和1039cm-1分别是乙二醇亚甲基的弯曲振动和羟基收缩振动峰；由图2中(b)曲线和图2中(c)曲线可知在3500～3000cm-1波数范围处乙二醇、氯化胆碱和乳酸在混合共熔过程中，通过大量氢键缔合；在图2中(b)曲线在1405cm-1处乙二醇的亚甲基与氯化胆碱缔合，而在955cm-1和1736cm-1处分别是氯化胆碱C-C键的收缩振动和乳酸的羰基收缩振动峰，和图2中(a)曲线在1039cm-1处乙二醇三者特征结构吸收位置一致，表明三组分在低共熔溶剂体系中没有遭到破坏，三者以氢键的缔合的方式存在。
本发明的实施例具体如下，以下实施例中所用原料均为市售商品。实施例1-6
以多元醇为氢键供体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl混合，二者比例如表1所示，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的二元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，依次加入紫苏叶渣5g，低共熔溶剂20mL，蒸馏水10mL，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，其萃取温度为60℃，在只有微波功率450W，无超声波功率和紫外光的情况下，反应时间为20min；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件下离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经pH示差法检测其含量。得到花青素提取含量结果如表1所示。
表1
| 低共熔溶剂 | 含量/mg*100mg<sup>-1</sup> |
| ChCl-丙三醇(1:6) | 369.9 |
| ChCl-乙二醇(1:2) | 393.8 |
| ChCl-乙二醇(1:3) | 397.7 |
| ChCl-乙二醇(1:4) | 392.4 |
| ChCl-乙二醇(1:5) | 384.8 |
| ChCl-乙二醇(1:6) | 379.5 |
从表1可以得出，在没有辅助配体，只有氢键供体和氢键受体时，当氯化胆碱和乙二醇为1:3时，花青素含量最高。这是由于氯化胆碱和乙二醇1:3时，二者形成的氢键及分子间内的共价键对花青素的溶解度达到最大程度。
实施例7-19
以乙二醇为氢键供体，糖或羧酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl混合，然后加入辅助配体混合，三者比例如表2所示，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，依次加入紫苏叶渣5g，低共熔溶剂20mL，蒸馏水10mL，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，其萃取温度为60℃，在只有微波功率450W，无超声波功率和紫外光的情况下，反应时间为20min；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件下离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经pH示差法检测其含量。得到花青素提取含量结果如表2所示。
表2
| 低共熔溶剂 | 含量/mg*100mg<sup>-1</sup> |
| ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.1) | 411.9 |
| ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.3) | 416.6 |
| ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.5) | 417.6 |
| ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7) | 449.8 |
| ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.9) | 408.4 |
| ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:1) | 394.8 |
| ChCl-乙二醇-草酸(1:3:0.7) | 419.5 |
| ChCl-乙二醇-柠檬酸(1:3:0.7) | 410.8 |
| ChCl-乙二醇-果糖(1:3:0.7) | 398.4 |
| ChCl-乙二醇-蔗糖(1:3:0.7) | 371.4 |
| ChCl-乙二醇-葡萄糖(1:3:0.7) | 401.8 |
| ChCl-乙二醇-乳酸(1:2:0.7) | 412.5 |
| ChCl-乙二醇-乳酸(1:6:0.7) | 391.1 |
从表2可以得出，当氯化胆碱：乙二醇：乳酸＝1:3:0.7时，三元低供熔溶剂对花青素的溶解度达到饱和。因为花青素在一定酸性条件下，即母核上的取代基的不同，会稳定的存在，不易发生降解，而相对于草酸和柠檬酸，乳酸在结构上羧酸的数量上更适合花青素溶解，添加一定的乳酸可以在一定的程度上增加低共熔溶剂的表面积，从而增大与花青素接触面；当辅助配体为糖时，会造成三元低供熔溶剂粘度偏大，不易传质。
实施例20-24
以乙二醇为氢键供体，乳酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比3:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.7:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，加入紫苏叶粉5g，再加入一定体积的低共熔溶剂ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7)和蒸馏水，低共熔溶剂和蒸馏水的体积比为2:1，料液比(g/ml)如表3所示，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，温度为60℃，在只有微波功率450W，无超声波功率和紫外光的情况下，反应时间为20min；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件下离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经pH示差法检测其含量。得到花青素提取含量如表3所示。
表3
| 料液比/g*mL<sup>-1</sup> | 含量/mg*100mg<sup>-1</sup> |
| 1:4 | 341.1 |
| 1:6 | 449.8 |
| 1:8 | 457.4 |
| 1:10 | 478.7 |
| 1:12 | 435.1 |
从表3可以得出当紫苏叶粉和低共熔溶剂的料液比(g/ml)为1:10时，对花青素的溶解度达到最高。料液比高于1:10时，增加提取溶剂的量会造成一定的溶剂浪费，所以料液比(g/ml)为1:10，是最佳提取的料液比。
实施例25-29
以乙二醇为氢键供体，乳酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比3:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.7:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，加入紫苏叶粉5g，料液比(g/ml)1:10，则ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7)和蒸馏水总体积为50mL，其中ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7)的体积分数如表4所示，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，其萃取温度为60℃，在只有微波功率450W，无超声波功率和紫外光的情况下，反应时间为20min；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件下离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经PH示差法检测其含量。得到花青素提取含量如表4所示。
表4
| DES的体积分数 | 含量/mg*100mg<sup>-1</sup> |
| 50％ | 430.2 |
| 60％ | 459.9 |
| 70％ | 481.3 |
| 80％ | 507.0 |
| 90％ | 438.8 |
从表4可以得出当DES的体积分数为80％时，混合的低共熔溶剂对花青素的饱和度达到最大。因为一定的蒸馏水可以稀释低共熔溶剂的粘度，增加低共熔溶剂的流动性，从而更容易透过植物基质。
实施例30-35
以乙二醇为氢键供体，乳酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比3:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.7:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，依次加入紫苏叶粉5g，ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7)40mL，蒸馏水10mL，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，其萃取温度为60℃，在只有微波功率450W，无超声波功率和紫外光的情况下，反应时间如表5所示；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件下离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经PH示差法检测其含量。得到花青素提取含量结果如表5所示。
表5
| 萃取时间/min | 含量/mg*100mg<sup>-1</sup> |
| 10 | 464.6 |
| 15 | 482.6 |
| 20 | 507.0 |
| 25 | 521.7 |
| 30 | 504.3 |
从表5可以得出，随着时间从10min增加到25min，提取的花青素含量呈增长的趋势，到25min时，低共熔溶剂对花青素的溶剂量可能基本达到饱和，不再随时间的增加而增长，随着时间的增加，受到外界光照、温度等环境影响较大，导致提取的花青素含量下降。
实施例36-40
以乙二醇为氢键供体，乳酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比3:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.7:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，依次加入紫苏叶粉5g，ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7)40mL，蒸馏水10mL，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，萃取温度如表6所示，且只有微波功率450W，无超声波功率和紫外光的情况下，反应时间为25min；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件下离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经PH示差法检测其含量。得到花青素提取含量结果如表6所示。
表6
| 萃取温度/℃ | 含量/mg*100mg<sup>-1</sup> |
| 40 | 484.6 |
| 50 | 514.3 |
| 60 | 521.7 |
| 70 | 512.7 |
| 80 | 474.2 |
从表6可以得出，随温度的增加，花青素的溶解度会增大，且温度的增加会降低低共熔溶剂的粘度，在一定程度上提高低共熔熔溶剂的流动性；但温度过高，会使花青素发生一定的降解变形，从而降低花青素的含量。萃取温度为60℃时，得到的花青素提取含量最高。
实施例41-45
以乙二醇为氢键供体，乳酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比3:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.7:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，依次加入紫苏叶粉5g，ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7)40mL，蒸馏水10mL，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，微波功率如表7所示，且无超声波功率和紫外光的情况下，其萃取温度为60℃，反应时间为25min；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件下离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经PH示差法检测其含量。得到花青素提取含量结果如表7所示。
表7
从表7可以得出，当微波功率为400W时，紫苏叶中极性成分会在微波作用下引起强烈的极性振荡，更容易导致细胞膜结构的破裂，从而促进基体中的内容物浸出到低共熔溶剂中，且低共熔溶剂会吸收更多的微波能量，具有更高的分子活性，但微波功率过高，越容易产生局部过热现象，导致花青素易降解。
实施例46-50
以乙二醇为氢键供体，乳酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比3:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.7:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，依次加入紫苏叶粉5g，ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7)40mL，蒸馏水10mL，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，其萃取温度为60℃，微波功率400W，超声波功率如表8所示，紫外强度为10μW/cm2，反应时间为25min；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件下离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经PH示差法检测其含量。得到花青素提取含量结果如表8所示。
表8
| 超声波/W | 含量/mg*100mg<sup>-1</sup> |
| 300 | 554.7 |
| 350 | 559.1 |
| 400 | 579.5 |
| 450 | 570.8 |
| 500 | 565.4 |
从表8可以得出，在超声波-微波的辅助提取下，花青素的提取含量更高，微波会产生热效应，超声波在体系保持一定的温度下，使体系内各点受到的作用一致，且增大体系中分子运动频率和速度，提高花青素的浸出。超声波功率为400W时，得到的花青素提取含量最高。
实施例51-55
以乙二醇为氢键供体，乳酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比3:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.7:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，依次加入紫苏叶粉5g，ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7)40mL，蒸馏水10mL，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，其萃取温度为60℃，微波功率400W，超声波功率400W，紫外强度为10μW/cm2，萃取时间如表9所示；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件下离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经PH示差法检测其含量。得到花青素提取含量结果如表9所示。
表9
| 萃取时间/min | 含量/mg*100mg<sup>-1</sup> |
| 10 | 521.7 |
| 15 | 533.4 |
| 20 | 551.7 |
| 25 | 579.5 |
| 30 | 552.7 |
从表9可以得出，在超声波-微波的作用下，在相同的时间里，与表5对比，能更有效的提高花青素含量。同样在萃取时间为25min时，得到的花青素提取含量最高。
实施例56-60
以乙二醇为氢键供体，乳酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比3:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.7:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，其中，加热温度为90℃，搅拌时间为1h，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
向三口瓶中，依次加入紫苏叶粉5g，ChCl-乙二醇-乳酸(1:3:0.7)40mL，蒸馏水10mL，将其置于超声波-微波-紫外光组合仪中，萃取温度如表10所示，其微波功率400W，超声波功率400W，紫外强度为10μW/cm2，反应时间为25min；
反应结束后，将紫苏叶渣和富含花青素的低共熔溶剂分层。先在离心机9000r/min、4℃条件离心10min，再通过0.22um的孔滤膜过滤，花青素再经PH示差法检测其含量。得到花青素提取含量结果如表10所示。
表10
从表10可以得出，在超声波-微波的作用下，与表6对比，萃取温度相同时，大大增加了花青素的溶解度。同样在萃取温度为60℃时，得到的花青素提取含量最高。
以上反应结束后，低共熔溶剂均可回收利用，在重复实验四次后，测定紫苏叶中的花青素含量浮动均在5％以内。
由以上实施例证表明，用三元低共熔溶剂在超声波-微波-紫外光的协助下提取紫苏叶花青素能突出较好的萃取能力，减少溶剂的损耗，减少成本。
以上所述仅为本发明专利的具体实施案例，但本发明专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (8)
1.一种利用三元低共熔溶剂提取紫苏叶花青素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)以多元醇为氢键供体，糖或羧酸为辅助配体，将氢键供体与氢键受体氯化胆碱ChCl按摩尔比2～6:1混合，然后加入辅助配体混合，辅助配体与氯化胆碱的摩尔比为0.1～1:1，在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应，反应结束后，可得到清澈的三元低共熔溶剂DES；
(2)将三元低共熔溶剂DES与蒸馏水配制成混合低共熔提取液，其中三元低共熔溶剂DES体积分数为50～90％；
(3)以紫苏叶粉为原料，提取其中的花青素，得到花青素提取液，具体为：将混合低共熔提取液作为萃取溶剂，将紫苏叶粉末与混合低共熔提取液以质量体积比(g/ml)为1:4～12混合，在超声波-微波-紫外光组合萃取仪的协同作用下，提取其花青素，得到花青素提取液；其中超声波-微波-紫外光组合萃取仪的温度为40～80℃，微波功率为300W～500W，超声波功率为300W～500W，作用时间为10～30min；紫外光的强度为10μW/cm2；
(4)得到的花青素提取液以9000r/min的转速，在4℃下离心10min，再经0.22um的孔滤膜过滤获得滤液，滤液冷冻干燥仪中进行冷冻干燥，温度为-60℃，时间为24h，得到粉末状的花青素。
2.根据专利要求1中所述低共熔熔溶剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中多元醇可为乙二醇、丙三醇；糖可为果糖、葡萄糖、蔗糖；羧酸可为草酸、乳酸、柠檬酸。
3.根据专利要求2中所述低共熔熔溶剂的制备方法，其特征在于，多元醇优选乙二醇；糖优选葡萄糖；羧酸优选乳酸。
4.根据专利要求1中所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中氢键供体与氯化胆碱的摩尔比优选为3:1；辅助配体与氯化胆碱的摩尔比优选为0.7:1。
5.根据专利要求1中所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中油浴反应条件为加热温度为90℃，时间为1h。
6.根据专利要求1中所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中多组分低共熔溶剂DES的体积分数优选为80％。
7.根据专利要求1中所述的提取方法，其特征在于，步骤(3)中紫苏叶粉末与混合低共熔溶剂的质量体积比(g/ml)优选为1:10。
8.根据专利要求1中所述的提取方法，其特征在于，步骤(3)中超声波-微波-紫外光组合萃取仪的温度优选为60℃；微波功率优选为400W；超声波功率优选为400W；作用时间优选为25min。
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