CN112142695A - 一种红心火龙果果肉提取物及其提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种红心火龙果果肉提取物及其提取方法，该提取物是一种紫红色水溶性粉末，其主要成分为甜菜红素和维生素C。提取方法包括果肉汁液提取、纯化浓缩、脱金属离子、冷冻干燥制粉得到粉末状提取物。本发明的提取方法工艺简单，提取率高，所得提取物是一种天然色素，色泽鲜艳，纯度高，性能稳定，不易发生褐变，同时具有抗氧化、清除自由基等功效，可作为色素用于食品、保健品的添加。
Description
背景技术
红心火龙果又称红龙果、玉龙果，其果实因含有丰富的甜菜红素而具有红艳的色泽。红心火龙果果肉呈深紫色，其中甜菜红素的含量较果皮中更高，并且果肉中含有大量的维生素C，约每100g果肉中含有5.22g维生素C。此外，果肉中还含有多种氨基酸和有机酸，具有丰富的营养价值。
甜菜红素是一种天然红色素，在离体条件下具有很强的抗氧化和清除氧自由基能力,具有抗心血管疾病和抗癌的功效，同时可以用来治疗与过氧化胁迫有关的人体机能失调，具有营养、保健和医药价值。但是甜菜素比较敏感，稳定性较差，易产生色变。此外，甜菜红素作为一种含氮的色素，在浓缩过程中可能形成致癌的亚硝胺。甜菜红素的上述诸种特性决定了甜菜红素的提取存在很大的挑战。
中国发明专利CN103360785A公开了一种从红心火龙果中提取天然色素的方法，该专利采用生物半透膜袋提取红心火龙果中的色素，提取过程仅有一步半透膜渗析去除果胶，粗提液中的大量糖分、盐分和金属离子都没有有效去除，制备得到的产物物质杂，纯度低。中国发明专利CN1876727A公开了一种从红心火龙果中提取水溶性天然红色素的方法，该发明采用生物酶法脱胶，脱胶过程中使用的生物酶及高温都极易对甜菜红素造成破坏，使甜菜红素发生褐变。中国发明专利CN105524482A公开了一种火龙果果肉、果皮红色色素提取方法，包括果肉、果皮的预处理，果浆浸提过滤，脱胶处理，大孔吸附树脂预处理，吸附树脂分离、富集、洗脱液透析、浓缩喷雾干燥。该专利应用酶技术和超声波技术从红心红龙果中提取天然食用红色色素，得到粉末型和浸膏型两种产品。但该方法使用的生物酶会加速甜菜红素的降解，是造成产物不稳定的因素。
尽管现有技术报道了火龙果中天然红色素的提取，但提取纯度较低，提取物中的杂质以及提取过程极易对甜菜红素造成破坏，因此仍旧需要一种可行的方法能从火龙果肉中有效提取，得到纯度高，稳定性好的甜菜红素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从红心火龙果果肉中提取出的紫红色水溶性粉末状物质，该提取物主要成分为甜菜红素，维生素C。
本发明的另一目的在于提供这种红心火龙果果肉提取物的提取方法，该方法提取方法工艺简单，提取率高，所得提取物是一种天然色素，色泽鲜艳，纯度高，性能稳定，不易发生褐变。
为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：
一种红心火龙果果肉提取物，其特征在于，以所述提取物总质量计，所述提取物含有90％以上的甜菜红素和维生素C；优选地，所述提取物为一种紫红色水溶性粉末，其中含有80％以上的甜菜红素。
前述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述提取方法包括以下步骤：
(1)红心火龙果去皮处理后用破壁机高速搅拌得到浆液，所述浆液经离心处理使浆液中的固体纤维沉降，取上清液经超滤膜过滤，得到火龙果果汁粗提液；
(2)将所述果汁粗提液用大孔吸附树脂吸附，用乙醇-水溶液作为洗脱剂洗脱，收集洗脱液；
(3)将步骤(2)中经树脂吸附后的流出液再次过柱吸附，重复吸附-洗脱步骤2～4次，直至流出液颜色不再变浅，收集所有洗脱液；
(4)使用抗坏血酸调节所述洗脱液的pH至4～5，再经过阳离子交换树脂柱去除金属离子，收集滤液；
(5)将步骤(4)中的滤液减压抽提，去除乙醇得水溶液，将该水溶液冷冻干燥得到粉末状提取物。
在一个具体的实施方案中，所述步骤(1)中搅拌速度为30000～40000rpm，搅拌时间5～10min；离心处理的转速为5000～10000rpm，离心时间10～15min；所述超滤膜为10～20KDa的超滤膜；优选为10～20KDa的陶瓷滤膜。
在一个具体的实施方案中，所述步骤(2)中大孔吸附树脂为非极性或弱极性大孔吸附树脂；优选地，所述非极性或弱极性大孔吸附树脂选自D101、AB8或WPA-210，所述大孔吸附树脂使用前用乙醇预处理，去除树脂内有机残留；。
在一个具体的实施方案中，所述步骤(2)中乙醇-水溶液中乙醇体积浓度为40％～60％。
在一个具体的实施方案中，所述步骤(2)或步骤(3)中吸附过柱流速为3～6BV/h，洗脱速度为0.5～1.5BV/h。
在一个具体的实施方案中，所述步骤(4)中所述抗坏血酸的质量浓度为10％～20％，添加比例为抗坏血酸水溶液：洗脱液＝1:10～1:15(质量比)。
在一个具体的实施方案中，所述步骤(4)中阳离子交换树脂为弱酸型阳离子树脂；优选地，所述阳离子交换树脂为D113，使用前先后用1M NaOH和1M HCl预处理。
在一个具体的实施方案中，所述步骤(4)中吸附过柱流速为2～4BV/h；所述去除的金属离子为Fe3+、Cu2+、Ca2+。
在一个具体的实施方案中，所述步骤(5)中抽提温度为42℃～45℃，压力为0.1～0.2MPa，抽提时间60～90min；所述冷冻干燥温度为-10～-50℃，真空度为5～15Pa。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的纯天然红心火龙果果肉提取物，主要成分为甜菜红素和维生素C，该提取物纯度高、稳定性好，具有抗氧化、清除自由基等功效，可作为天然色素用于食品、保健品的添加。
(2)本发明的红心火龙果果肉提取物的提取方法，简单易操作，通过破壁机高速搅拌得果汁浆液，通过离心、超滤去除果汁浆液中的大量纤维、果胶、淀粉、蛋白质等大分子，通过大孔吸附树脂去除葡萄糖、盐分等小分子物质。进一步地，通过阳离子交换树脂去除金属离子，避免Fe3+、Cu2+、Ca2+的存在使提取液发生褐变。还通过减压抽提的方式去除乙醇，避免高温对甜菜红素的影响。最后通过冷冻干燥的方法制粉。
(3)本发明的提取方法整个提取过程不涉及高温，不引入多余杂质。抗坏血酸的添加可以保护甜菜红素，增加其稳定性。使用该方法提取红心火龙果中的甜菜红素和维生素C，具有提取率高，产品纯度高，所得产品性能稳定等优点。
具体实施方式
以下具体实施例是对上述发明的进一步详细说明，但本发明的范围不局限于以下实例。在不脱离本发明上述方法思维的前提下，适当的替换或变更均在本发明的范围内。
一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，包括以下步骤：
(1)红心火龙果去皮处理后用破壁机高速搅拌得到浆液，所得浆液经离心处理使浆液中的固体纤维沉降，取上清液经超滤膜过滤，得到火龙果果汁粗提液。
其中，所述破壁机高速搅拌的搅拌速度为30000～40000rpm，搅拌时间5～10min，所述破壁机搅拌速度优选为35000rpm，搅拌时间优选为5min。高速搅拌将火龙果果肉充分打碎形成浆液，得到的浆液再经离心处理使浆液中的固体纤维沉降。
其中，本发明步骤(1)离心处理所用的设备没有特别的限制，可采用常用的离心设备，例如离心机，本发明的关键在于离心转速和时间的控制。所述离心转速为5000～10000rpm，离心时间10～15min。通过离心处理，浆液中的固体纤维与浆液清液被粗分离，取上清液经超滤膜进一步的过滤、分离。
其中，所述过滤膜为截留量10～20KDa的超滤膜，更优选的，所述过滤膜为截留量10～20KDa的陶瓷滤膜。所述上清液经过超滤膜的流量为20L/m3/h，压力为0.5MPa，通过该超滤膜的过滤，得到火龙果果汁粗提液。由此，通过前述离心、超滤步骤去除了果汁浆液中的大量纤维、果胶、淀粉、蛋白质等大分子，方便后续其它小分子及杂质的去除处理。
(2)将果汁粗提液用大孔吸附树脂进行吸附，用乙醇-水溶液作为洗脱剂进行洗脱，收集洗脱液。
其中，步骤(1)得到的果汁粗提液，通过大孔吸附树脂去除葡萄糖、盐分等小分子物质。所述大孔吸附树脂为D101、AB8或WPA-210等非极性或弱极性大孔吸附树脂，使用前用2～3BV乙醇过柱处理，去除树脂内有机残留，再用5～6BV纯水将乙醇置换完全。大孔吸附树脂使用时的装柱高径比为4:1～8:1；吸附流速为3～6BV/h，优选吸附流速为3BV/h，过柱吸附完成后，用乙醇体积浓度为40％～60％的乙醇-水溶液作为洗脱剂进行洗脱，所述乙醇-水溶液中乙醇浓度优选为50％；所述洗脱速度为0.5～1.5BV/h，优选为1BV/h，洗脱时间为2h。
通过该步骤，能将粗提液中想要的产物通过非极性大孔吸附树脂吸附，从而与葡萄糖、盐分等小分子物质分离，所述产物经洗脱后转移至洗脱液中。
(3)将步骤(2)中经树脂吸附后流出的流出液再次过柱吸附，重复吸附-洗脱步骤2～4次，直至流出液颜色不再变浅，收集所有洗脱液。
其中，吸附-洗脱的条件与步骤(2)相同，一般，重复吸附-脱附次数为2～4次就能达到流出液颜色不变的效果。
在本发明中，所述流出液是经树脂吸附后的液体，流出液里大多是不需要的成分，但不排除部分需要的产物被夹带，所以要重复上柱以最大化收集提取产物，所以要收集流出液，再次用洗脱后的大孔吸附树脂吸附，当重复吸附-洗脱步骤2～4次、流出液颜色明显变浅后，说明最终流出液中想要的产物基本回收完全，此时流出液可以不要。而本发明所需要的产物被吸附在树脂上，通过洗脱将产物从树脂上洗脱下来，最终本发明想要的提取物都在洗脱液里，随后再进行后续的吸附脱除金属离子步骤。
(4)使用抗坏血酸调节洗脱液的pH至4～5，再经过阳离子交换树脂柱去除铁离子等金属离子，收集滤液。
在该步骤中，进一步地，通过阳离子交换树脂去除金属离子，避免Fe3+、Cu2+、Ca2+的存在使提取液发生褐变。优选使用质量浓度为10％～20％的抗坏血酸调节洗脱液的pH至4～5，对应地，添加比例为抗坏血酸水溶液：洗脱液＝1:10～1:15(质量比)。通过加入抗坏血酸，把甜菜红素调节成非解离的稳定状态，避免甜菜红素被阳离子交换树脂吸附，从而保证阳离子交换树脂主要吸附去除金属离子而不吸附产物，可以使甜菜红素更加稳定。
加入抗坏血酸调节pH值后，所述洗脱液经过阳离子交换树脂过柱吸附去除铁、铜等金属离子，避免金属离子的存在影响最终提取物的稳定性。其中，所述阳离子交换树脂为弱酸型阳离子交换树脂，例如D113，离子交换树脂在使用前先后用1M NaOH和1M HCl预处理。具体预处理方式例为：用1M NaOH过柱冲洗4～5BV，水洗至pH近中性，再用1M HCl过柱冲洗4～5BV，后水洗至pH近中性，其中，1M表示1mol/L的溶液摩尔浓度。所述洗脱液经过阳离子交换树脂的吸附过柱流速为2～4BV/h，优选为3BV/h，通常，一次吸附过柱基本上就能将绝大多数金属离子去除。
(5)将步骤(4)中的提取液减压抽提，去除乙醇得水溶液，将该水溶液冷冻干燥得到粉末状提取物。
通过减压抽提的方式去除提取液中的乙醇，避免高温对甜菜红素的影响；所述抽提温度为42℃，压力为0.1～0.2MPa，抽提时间60～90min。减压抽提可以采用本领域常见的设备，没有任何特别的限制。抽提后的水溶液经冷冻干燥得到粉末状提取物，其中，冷冻干燥温度为-10～-50℃，真空度为5～15Pa。当然，本领域技术人员可以理解的是，也可以进一步将粉末状提取物制成胶囊、颗粒等形状，作为色素等用于保健品、食品领域。
下面通过更具体地实施例进一步解释说明本发明，但不对本发明的权利要求构成任何限制。
原料来源：
陶瓷超滤膜采购于三达膜科技有限公司；
大孔吸附树脂D101采购于河北利江生物科技有限公司；
大孔吸附树脂AB8采购于天津南开和成科技有限公司；
大孔吸附树脂ADS-7采购于郑州和成新材料有限公司；
大孔吸附树脂WPA-200H、阳离子交换树脂D113均为万华化学自产产品。
检测方法：
提取物中甜菜红素和维生素C含量通过高效液相色谱检测，检测使用C18柱，检测波长分别为538nm和265nm。
实施例1
将新鲜红心火龙果去皮，果肉切块称取1000g。将果肉放入破壁料理机中，盖紧杯盖密封，设置转速35000rpm，搅拌10min，得火龙果浆液。将火龙果浆液以8000rpm转速离心10min，将上清液经截留分子量为20KDa的超滤陶瓷膜过滤，得火龙果果汁粗提液约656g。
将55mL D101大孔吸附树脂以高径比4:1进行填装，用3BV无水乙醇以1BV/h的流速过柱，清洗树脂中的有机残留。醇洗结束后用去离子水清洗树脂至TOC低于5ppm。将火龙果果汁粗提液以3BV/h的流速过柱吸附，收集流出液；吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，流速1BV/h，共洗脱3BV，收集洗脱液。
将流出液再次用洗脱后的大孔吸附树脂吸附，收集流出液。吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，吸附和洗脱条件不变。重复吸附-洗脱步骤3次，流出液颜色明显变浅。将多次洗脱的洗脱液混合，添加浓度为18％的抗坏血酸水溶液，添加比例为抗坏血酸水溶液：洗脱液＝1:11，pH调节至4.5。
将55mL弱酸型阳离子交换树脂D113以高径比4:1进行填装，先后用1M NaOH、1MHCl和去离子水以4BV/h的流速清洗树脂1h。将调酸后的洗脱液以3BV/h流速经过弱酸型阳离子树脂D113吸附脱除金属离子，收集流出液。
将纯化后的提取液进行减压蒸馏，温度42℃，压力0.1MPa，抽提时间80min，除净洗脱液中的乙醇得水溶液。将水溶液经冷冻干燥得粉末状产物。冷冻干燥温度为-50℃，真空度为10Pa。
经称量，共获得干燥粉末产物3.050g。经高效液相色谱检测，本发明实施例所得产品中甜菜红素的质量百分含量为80.01％，维生素C含量为,维生素C含量为10.21％。
实施例2
将新鲜红心火龙果去皮，果肉切块称取1000g。将果肉放入破壁料理机中，盖紧杯盖密封，设置转速35000rpm，搅拌10min，得火龙果浆液。将火龙果浆液以8000rpm转速离心10min，将上清液经截留分子量为15KDa的超滤陶瓷膜过滤，得火龙果果汁粗提液约635g。
将55mL D101大孔吸附树脂以高径比4:1进行填装，用3BV无水乙醇以1BV/h的流速过柱，清洗树脂中的有机残留。醇洗结束后用去离子水清洗树脂至TOC低于5ppm。将火龙果果汁粗提液以3BV/h的流速过柱吸附，收集流出液；吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，流速1BV/h，共洗脱3BV，收集洗脱液。
将流出液再次用洗脱后的大孔吸附树脂吸附，收集流出液。吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，吸附和洗脱条件不变。重复吸附-洗脱步骤3次，流出液颜色明显变浅。将多次洗脱的洗脱液混合，添加浓度为15％的抗坏血酸水溶液，添加比例为抗坏血酸水溶液：洗脱液＝1:10，pH调节至4.8。
将55mL弱酸型阳离子交换树脂D113以高径比4:1进行填装，先后用1M NaOH、1MHCl和去离子水以4BV/h的流速清洗树脂1h。将调酸后的洗脱液以3BV/h流速经过弱酸型阳离子树脂D113吸附脱除金属离子，收集流出液。
将纯化后的提取液进行减压蒸馏，温度42℃，压力0.15MPa，抽提时间60min，除净洗脱液中的乙醇得水溶液。将水溶液经冷冻干燥得粉末状产物。冷冻干燥温度为-50℃，真空度为10Pa。
经称量，共获得干燥粉末装产物2.883g。经高效液相色谱检测，本发明实施例所得产品中甜菜红素的质量百分含量为84.21％，维生素C含量为10.45％。
实施例3
将新鲜红心火龙果去皮，果肉切块称取1000g。将果肉放入破壁料理机中，盖紧杯盖密封，设置转速35000rpm，搅拌10min，得火龙果浆液。将火龙果浆液以10000rpm转速离心15min，将上清液经截留分子量为10KDa的的超滤陶瓷膜过滤，得火龙果果汁粗提液约621g。
将55mL WPA-210大孔吸附树脂以高径比8:1进行填装，用3BV无水乙醇以1BV/h的流速过柱，清洗树脂中的有机残留。醇洗结束后用去离子水清洗树脂至TOC低于5ppm。将火龙果果汁粗提液以3BV/h的流速过柱吸附，收集流出液；吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，流速1BV/h，共洗脱3BV，收集洗脱液。
将流出液再次用洗脱后的大孔吸附树脂吸附，收集流出液。吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，吸附和洗脱条件不变。重复吸附-洗脱步骤3次，流出液颜色明显变浅。将多次洗脱的洗脱液混合，添加浓度为15％的抗坏血酸水溶液，添加比例为抗坏血酸水溶液：洗脱液＝1:10，pH调节至4.8。
将55mL弱酸型阳离子交换树脂D113以高径比8:1进行填装，先后用1M NaOH、1MHCl和去离子水以4BV/h的流速清洗树脂1h。将调酸后的洗脱液以3BV/h流速经过弱酸型阳离子树脂D113吸附脱除金属离子，收集流出液。
将纯化后的提取液进行减压蒸馏，温度42℃，压力0.15MPa，抽提时间60min，除净洗脱液中的乙醇得水溶液。将水溶液经冷冻干燥得粉末状产物。冷冻干燥温度为-50℃，真空度为10Pa。
经称量，共获得干燥粉末装产物2.802g。经高效液相色谱检测，本发明实施例所得产品中甜菜红素的质量百分含量为85.19％，维生素C含量为10.65％。
实施例4
将新鲜红心火龙果去皮，果肉切块称取1000g。将果肉放入破壁料理机中，盖紧杯盖密封，设置转速35000rpm，搅拌10min，得火龙果浆液。将火龙果浆液以5000rpm转速离心15min，将上清液经截留分子量为10KDa的的超滤陶瓷膜过滤，得火龙果果汁粗提液约618g。
将55mL AB8大孔吸附树脂以高径比6:1进行填装，用3BV无水乙醇以1BV/h的流速过柱，清洗树脂中的有机残留。醇洗结束后用去离子水清洗树脂至TOC低于5ppm。将火龙果果汁粗提液以3BV/h的流速过柱吸附，吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，流速1BV/h，共洗脱3BV，收集洗脱液。
将流出液再次用洗脱后的大孔吸附树脂吸附，收集流出液。吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，吸附和洗脱条件不变。重复吸附-洗脱步骤4次，流出液颜色明显变浅。将多次洗脱的洗脱液混合，添加浓度为15％的抗坏血酸水溶液，添加比例为抗坏血酸水溶液：洗脱液＝1:10，pH调节至4.8。
将55mL弱酸型阳离子交换树脂D113以高径比6:1进行填装，先后用1M NaOH、1MHCl和去离子水以4BV/h的流速清洗树脂1h。将调酸后的洗脱液以3BV/h流速经过弱酸型阳离子树脂D113吸附脱除金属离子，收集流出液。
将纯化后的提取液进行减压蒸馏，温度42℃，压力0.15MPa，抽提时间60min，除净洗脱液中的乙醇得水溶液。将水溶液经冷冻干燥得粉末状产物。冷冻干燥温度为-50℃，真空度为10Pa。
经称量，共获得干燥粉末装产物2.782g。经高效液相色谱检测，本发明实施例所得产品中甜菜红素的质量百分含量为83.73％，维生素C含量为10.72％。
对比例1
将新鲜红心火龙果去皮，果肉切块称取1000g。将果肉放入破壁料理机中，盖紧杯盖密封，设置转速35000rpm，搅拌10min，得火龙果浆液。将火龙果浆液以10000rpm转速离心15min，将上清液经截留分子量为10KDa的的超滤陶瓷膜过滤，得火龙果果汁粗提液约621g。
将55mL ADS-7大孔吸附树脂以高径比8:1进行填装，用3BV无水乙醇以1BV/h的流速过柱，清洗树脂中的有机残留。醇洗结束后用去离子水清洗树脂至TOC低于5ppm。将火龙果果汁粗提液以3BV/h的流速过柱吸附，收集流出液；吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，流速1BV/h，共洗脱3BV，收集洗脱液。
将流出液再次用洗脱后的大孔吸附树脂吸附，收集流出液。吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，吸附和洗脱条件不变。重复吸附-洗脱步骤3次，流出液颜色明显变浅。将多次洗脱的洗脱液混合，添加浓度为15％的抗坏血酸水溶液，添加比例为抗坏血酸水溶液：洗脱液＝1:10，pH调节至4.8。。
将55mL弱酸型阳离子交换树脂D113以高径比8:1进行填装，先后用1M NaOH、1MHCl和去离子水以4BV/h的流速清洗树脂1h。将调酸后的洗脱液以3BV/h流速经过弱酸型阳离子树脂D113吸附脱除金属离子，收集流出液。
将纯化后的提取液进行减压蒸馏，温度42℃，压力0.15MPa，抽提时间60min，除净洗脱液中的乙醇得水溶液。将水溶液经冷冻干燥得粉末状产物。冷冻干燥温度为-50℃，真空度为10Pa。
经称量，共获得干燥粉末装产物2.492g。经高效液相色谱检测，本发明实施例所得产品中甜菜红素的质量百分含量为78.96％，维生素C含量为11.01％。
对比例2
将新鲜红心火龙果去皮，果肉切块称取1000g。将果肉放入破壁料理机中，盖紧杯盖密封，设置转速35000rpm，搅拌10min，得火龙果浆液。将火龙果浆液以10000rpm转速离心15min，将上清液经截留分子量为10KDa的的超滤陶瓷膜过滤，得火龙果果汁粗提液约621g。
将55mL WPA-210大孔吸附树脂以高径比8:1进行填装，用3BV无水乙醇以1BV/h的流速过柱，清洗树脂中的有机残留。醇洗结束后用去离子水清洗树脂至TOC低于5ppm。将火龙果果汁粗提液以3BV/h的流速过柱吸附，收集流出液；吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，流速1BV/h，共洗脱3BV，收集洗脱液。
将流出液再次用洗脱后的大孔吸附树脂吸附，收集流出液。吸附结束后用50％的乙醇水溶液洗脱，吸附和洗脱条件不变。重复吸附-洗脱步骤3次，流出液颜色明显变浅。将多次洗脱的洗脱液混合，添加浓度为15％的柠檬酸水溶液，添加比例为柠檬酸水溶液：洗脱液＝1:10，pH调节至4.8。
将55mL弱酸型阳离子交换树脂D113以高径比8:1进行填装，先后用1M NaOH、1MHCl和去离子水以4BV/h的流速清洗树脂1h。将调酸后的洗脱液以3BV/h流速经过弱酸型阳离子树脂D113吸附脱除金属离子，收集流出液。
将纯化后的提取液进行减压蒸馏，温度42℃，压力0.15MPa，抽提时间60min，除净洗脱液中的乙醇得水溶液。将水溶液经冷冻干燥得粉末状产物。冷冻干燥温度为-50℃，真空度为10Pa。
经称量，共获得干燥粉末装产物2.838g。经高效液相色谱检测，本发明实施例所得产品中甜菜红素的质量百分含量为83.83％，维生素C含量为2.26％。
上述实施例的主要工艺参数和提取结果如表1、表2所示：
表1实施例工艺参数表
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 | |
| 离心速度/rpm | 8000 | 8000 | 10000 | 5000 | 10000 | 10000 |
| 离心时间/min | 10 | 10 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| 滤膜截留分子量/KDa | 20 | 15 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 大孔吸附树脂型号 | D101 | D101 | WPA-210 | AB8 | ADS-7 | WPA-210 |
| 吸附树脂填装高径比 | 4:1 | 4:1 | 8:1 | 6:1 | 8:1 | 8:1 |
| 重复吸附次数 | 3 | 3 | 3 | 4 | 3 | 3 |
| 离子交换树脂填装高径比 | 4:1 | 4:1 | 8:1 | 6:1 | 8:1 | 8:1 |
| 调酸剂 | 抗坏血酸 | 抗坏血酸 | 抗坏血酸 | 抗坏血酸 | 抗坏血酸 | 柠檬酸 |
表2实施例提取结果表
| 样品名 | 提取物产量 | 甜菜红素含量 | 维生素C含量 |
| 实施例1 | 3.050g | 80.01％ | 10.21％ |
| 实施例2 | 2.883g | 84.21％ | 10.45％ |
| 实施例3 | 2.802g | 85.19％ | 10.65％ |
| 实施例4 | 2.782g | 83.73％ | 10.72％ |
| 对比例1 | 2.492g | 78.96％ | 11.01％ |
| 对比例2 | 2.838g | 83.83％ | 2.26％ |
由表中结果可知，采用本发明的方法，可从红心火龙果果肉中提取甜菜红素和维生素C，提取物中甜菜红素和维生素C的质量占比超过90％，甜菜红素的质量占比超过80％。实施例1和实施例2相比，主要关键因素在于滤膜截留分子量大小不同，实施例1截留的分子量较大，最终提取物产量也较大，但其中部分杂质也通过滤膜，导致最终甜菜红素纯度降低，含量比实施例2小。对比例1与实施例3相比，使用强极性大孔吸附树脂ADS-7进行提取，甜菜红素被吸附在树脂上较难脱附下来，导致所得产物中甜菜红素的量损失10％以上。对比例2与实施例3相比，没有添加抗坏血酸，改为添加柠檬酸，柠檬酸还原性相对较弱，对甜菜红素的保护作用相对较弱，导致部分甜菜红素发生褐变，产物中甜菜红素的含量降低明显，维生素C的含量也明显低于实施例3。本发明的提取方法，通过果肉汁液提取、树脂吸附纯化浓缩、树脂吸附脱金属离子、冷冻干燥制粉得到粉末状提取物，该提取方法工艺简单，提取率高，且不破坏甜菜红素的分子结构。所得提取物是一种天然色素，色泽鲜艳，纯度高，性能稳定，不易发生褐变，同时具有抗氧化、清除自由基等功效，可作为色素用于食品、保健品的添加。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种红心火龙果果肉提取物，其特征在于，以所述提取物总质量计，所述提取物含有90％以上的甜菜红素和维生素C；优选地，所述提取物为一种紫红色水溶性粉末，其中含有80％以上的甜菜红素。
2.权利要求1所述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述提取方法包括以下步骤：
(1)红心火龙果去皮处理后用破壁机高速搅拌得到浆液，所述浆液经离心处理使浆液中的固体纤维沉降，取上清液经超滤膜过滤，得到火龙果果汁粗提液；
(2)将所述果汁粗提液用大孔吸附树脂吸附，用乙醇-水溶液作为洗脱剂洗脱，收集洗脱液；
(3)将步骤(2)中经树脂吸附后的流出液再次过柱吸附，重复吸附-洗脱步骤2～4次，直至流出液颜色不再变浅，收集所有洗脱液；
(4)使用抗坏血酸调节所述洗脱液的pH至4～5，再经过阳离子交换树脂柱去除金属离子，收集滤液；
(5)将步骤(4)中的滤液减压抽提，去除乙醇得水溶液，将该水溶液冷冻干燥得到粉末状提取物。
3.根据权利要求2所述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌速度为30000～40000rpm，搅拌时间5～10min；离心处理的转速为5000～10000rpm，离心时间10～15min；所述超滤膜为10～20KDa的超滤膜；优选为10～20KDa的陶瓷滤膜。
4.根据权利要求2所述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述步骤(2)中大孔吸附树脂为非极性或弱极性大孔吸附树脂；优选地，所述非极性或弱极性大孔吸附树脂选自D101、AB8或WPA-210，所述大孔吸附树脂使用前用乙醇预处理，去除树脂内有机残留。
5.根据权利要求2所述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述步骤(2)中乙醇-水溶液中乙醇体积浓度为40％～60％。
6.根据权利要求2所述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述步骤(2)或步骤(3)中吸附流速为3～6BV/h，洗脱速度为0.5～1.5BV/h。
7.根据权利要求2所述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述步骤(4)中所述抗坏血酸的质量浓度为10％～20％，添加比例为抗坏血酸水溶液：洗脱液＝1:10～1:15(质量比)。
8.根据权利要求2所述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述步骤(4)中阳离子交换树脂为弱酸型阳离子树脂；优选地，所述阳离子交换树脂为D113，使用前先后用1M NaOH和1M HCl预处理。
9.根据权利要求2所述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述步骤(4)中吸附过柱流速为2～4BV/h；所述去除的金属离子为Fe3+、Cu2+、Ca2+。
10.根据权利要求2所述的一种红心火龙果果肉提取物的提取方法，其特征在于，所述步骤(5)中抽提温度为42℃～45℃，压力为0.1～0.2MPa，抽提时间60～90min；所述冷冻干燥温度为-10～-50℃，真空度为5～15Pa。
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