CN112931764A - 一种基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法，所述紫花苜蓿花朵花色苷的提取方法为：取紫花苜蓿新鲜花朵，在‑60～‑48℃冷冻干燥后粉碎过筛，以体积浓度为40％～80％的乙醇水溶液为提取液，按液料比20～40mL/g，用200～400W超声辅助，在55～75℃提取15～35分钟，提取物经盐酸调节pH＝1.5～2、低温高速离心、上清液真空抽滤干制，获得花色苷。将花色苷按料液比为0.04～0.06g/mL溶解于蒸馏水中，以麦芽糊精和黄原胶质量比10～30:1的水溶液作壁材溶剂，两者按体积比为1:4～5混合，经搅拌、冷冻干燥制得微胶囊。本发明花色苷提取方法简单，条件温和，容易操作，制得的微胶囊品质优良，性能稳定，保质期长，适合扩大生产。
Description
技术领域
本发明属于食品制作领域，具体涉及一种基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法。
背景技术
紫花苜蓿原产于亚洲，如今广泛种植于世界各地，是世界种植面积第一的牧草，紫花苜蓿是一种多年生优质的豆科饲草作物，其所具有的产量高、品质好、适用性广等优良特性，被誉为“牧草之王”。我国西部、中部和华北地区大面积种植，资源丰富。紫花苜蓿花朵中富含花色苷。花色苷是花青素和糖以糖苷键连接而成的化合物，主要存在于植物的果实、花朵、茎、叶等部位，可赋予植物红色、紫色和蓝色等绚丽的颜色，是一种天然的水溶性色素。近年来国内外对其进行了广泛的研究，具有抗氧化、抗炎等保健功能。据报道，温度、光照等条件影响花色苷稳定性，造成花色苷的应用局限。微胶囊化是一种将活性成分包埋在特定壁材中的技术，目的是提高活性物质的稳定性，延长物质的保存期。
发明内容
本发明的目的是提供一种提取方法简单，条件温和，紫花苜蓿花朵花色苷的得率高，微胶囊包埋率高、品质优良、性能稳定、保质期长的基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法。
针对上述目的，本发明基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法由下述步骤组成：
1、取紫花苜蓿新鲜花朵，在-60～-48℃冷冻干燥32～48小时，粉碎过60～80目筛，以体积浓度为40％～80％的乙醇水溶液为提取液，超声辅助提取，提取物经盐酸调节pH＝1.5～2、离心、上清液真空抽滤干制，获得花色苷。
2、将步骤1获得的花色苷溶解于蒸馏水中，配制成0.04～0.06g/mL的花色苷水溶液；以麦芽糊精和黄原胶质量比10～30:1的混合物为溶质，配制成质量浓度为4～6％的水溶液作为壁材溶液；将所述花色苷水溶液与壁材溶液按体积比为1:4～5混合，经搅拌、冷冻干燥制得花色苷微胶囊。
上述步骤1中，优选按液料比20～40mL/g，用200～400W超声辅助，在55～75℃提取15～35分钟。
上述步骤1中，进一步优选按液料比30～35mL/g，用250～300W超声辅助，在65～70℃提取25～30分钟。
上述步骤1中，优选以体积浓度为60％～70％的乙醇水溶液为提取液。
上述步骤2中，优选以麦芽糊精和黄原胶质量比25～30:1的混合物为溶质，配制成质量浓度为5％的水溶液作为壁材溶液。
上述步骤2中，进一步优选将步骤1获得的花色苷溶解于蒸馏水中，配制成0.05g/mL的花色苷水溶液，所述花色苷水溶液与壁材溶液按体积比为1:4混合。
本发明的有益效果如下：
本发明以紫花苜蓿花朵为原料，采用超声辅助乙醇提取法对紫花苜蓿中的花色苷进行提取，通过响应面法优化提取工艺，并对花色苷进行微胶囊化处理，以提高紫花苜蓿花朵中花色苷的稳定性和贮藏期。本发明提取方法简单，条件温和，容易操作，在本发明提取条件下，所得提取物中紫花苜蓿花朵花色苷的得率显著提高，制得的花色苷微胶囊包埋率高，品质优良，性能稳定，保质期长，适合扩大生产。
附图说明
图1是液料比对提取物中花色苷含量的影响。
图2是乙醇浓度对提取物中花色苷含的影响。
图3是提取温度对提取物中花色苷含的影响。
图4是提取时间对提取物中花色苷含的影响。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
1、采摘新鲜紫花苜蓿花，去梗，于-60℃下真空冷冻干燥32小时，粉碎过40目筛，制得紫花苜蓿花粉末；准确称取紫花苜蓿花粉末，按液料比31mL/g加入体积浓度为60％的乙醇水溶液中，在功率为250W超声辅助下65℃提取25分钟，提取物经盐酸调节pH＝1.5，4℃8000r/min离心10min，上清液真空抽滤干制，获得紫花苜蓿花朵花色苷，得率1.58mg/g。
2、将1.0g步骤1获得的花色苷溶解于20mL蒸馏水中，配制成0.05g/mL的花色苷水溶液；以麦芽糊精和黄原胶质量比30:1的混合物为溶质，配制成质量浓度为5％的水溶液作为壁材溶液；将20mL花色苷水溶液与80mL壁材溶液混合，经搅拌、冷冻干燥制得花色苷微胶囊，包埋率98.3％。
实施例2
1、采摘新鲜紫花苜蓿花，去梗，于-60℃下真空冷冻干燥32小时，粉碎过40目筛，制得紫花苜蓿花粉末；准确称取紫花苜蓿花粉末，按液料比35mL/g加入体积浓度为70％的乙醇水溶液中，在功率为300W超声辅助下70℃提取30分钟，提取物经盐酸调节pH＝1.5，4℃8000r/min离心10min，上清液真空抽滤干制，获得紫花苜蓿花朵花色苷。
2、将1.0g步骤1获得的花色苷溶解于20mL蒸馏水中，配制成0.05g/mL的花色苷水溶液；以麦芽糊精和黄原胶质量比25:1的混合物为溶质，配制成质量浓度为5％的水溶液作为壁材溶液；将20mL花色苷水溶液与80mL壁材溶液混合，经搅拌、冷冻干燥制得花色苷微胶囊。
实施例3
1、采摘新鲜紫花苜蓿花，去梗，于-60℃下真空冷冻干燥48小时，粉碎过60目筛，制得紫花苜蓿花粉末；准确称取紫花苜蓿花粉末，按液料比40mL/g加入体积浓度为50％的乙醇水溶液中，在功率为250W超声辅助下60℃提取25分钟，提取物经盐酸调节pH＝1.5，4℃8000r/min离心10min，上清液真空抽滤干制，获得紫花苜蓿花朵花色苷。
2、将1.0g步骤1获得的花色苷溶解于20mL蒸馏水中，配制成0.05g/mL的花色苷水溶液；以麦芽糊精和黄原胶质量比30:1的混合物为溶质，配制成质量浓度为5％的水溶液作为壁材溶液；将20mL花色苷水溶液与100mL壁材溶液混合，经搅拌、冷冻干燥制得花色苷微胶囊。
为了确定本发明的工艺条件，发明人进行了大量的实验室研究实验，具体实验情况如下：
试验材料：紫花苜蓿花朵，产自陕西省临潼市；麦芽糊精、黄原胶和阿拉伯胶均为食品级，购自西安市晶博化学试剂公司；无水乙醇、乙酸钠、醋酸、盐酸、氯化钾均为分析纯，购自西安市晶博化学试剂公司。
仪器与设备：LGJ-25C型真空冷冻干燥机，产自北京四环科学仪器厂；UV300型紫外可见分光光度计，产自上海仪迈仪器科技有限公司；PHS-3E型pH计，产自上海仪电科学仪器股份有限公司；TGL-16gR型高速冷冻离心机，产自上海安亭科学仪器厂；Quanta 200型环境扫描电子显微镜，产自FEI公司；D8 Advance型粉末X射线衍射仪，产自德国布鲁克公司；NS800型分光色差仪，产自深圳市三恩时科技有限公司；QL-866型旋涡混合器，产自江苏海门其林贝尔仪器制造有限公司；108Auto108C型金铂碳溅射仪，产自英国Cressington公司；Q1000DSC+LNCS+FACS Q600SDT型热分析系统，产自美国TA公司。
花色苷得率的测量方法：采用pH示差法测量花色苷得率，分别取1mL提取物加入8mL 0.025mol/L的氯化钾缓冲液(pH 1.0)和1.0mL 0.4mol/L的乙酸钠缓冲液(pH 4.5)，振荡摇匀，室温条件下避光放置30min，以蒸馏水为空白对照，在520nm和700nm波长下测定其吸光度，计算公式如下：
其中，A＝A1-A2，A1为pH＝1.0时样品在520mn处与700mn处的吸光度的差值，A2为pH＝4.5时样品在520mn处与700mn处的吸光度的差值；M为矢车菊-3-葡萄糖苷的相对分子质量(449.2g/mol)；D为样品的稀释倍数；V为提取物总体积(mL)；ε为矢车菊-3-葡萄糖苷的消光系数(26900L/cm/mg)；m为紫花苜蓿花粉末的质量(g)；L为光程(cm)。
微胶囊包埋率测定方法：①总花色苷含量(TAC)测定：准确称量100mg微胶囊，加入1mL蒸馏水，在旋涡混合器中充分混合1min，放入超声清洗机内水浴20min，加入10mL乙醇提取5min，过滤，按上述花色苷得率的测定方法测定滤液中总花色苷含量。②表面花色苷含量(SAC)测定：准确称量100mg微胶囊，与10mL乙醇混合，在旋涡混合器中混合10s，3000r/min离心3min，取上清液，过滤，按上述花色苷得率的测定方法测定滤液中表面花色苷含量。微胶囊包埋率(EE)计算公式：
1、提取紫花苜蓿花色苷
(1)液料比单因素试验：准确称量0.1g紫花苜蓿花粉末，以体积浓度为60％的乙醇水溶液为提取剂，提取温度60℃，提取时间30分钟，分别研究液料比为20、25、30、35、40mL/g对提取物中花色苷含量的影响，结果见图1。
(2)乙醇浓度单因素试验：准确称量0.1g紫花苜蓿花粉末，按液料比20mL/g，提取温度60℃，提取时间30分钟，分别研究乙醇浓度为40％、50％、60％、70％、80％对提取物中花色苷含量的影响，结果见图2。
(3)提取温度单因素试验：准确称量0.1g紫花苜蓿花粉，按液料比20mL/g，乙醇体积浓度60％，提取时间30分钟，分别研究提取温度为55、60、65、70、75℃对提取物中花色苷含量的影响，结果见图3。
(4)提取时间单因素试验：准确称量0.1g紫花苜蓿花粉，按液料比20mL/g，乙醇体积浓度60％，提取温度60℃，分别研究提取时间为15、20、25、30、35分钟对提取物中花色苷含量的影响，结果见图4。
(5)响应面法优化提取试验：利用Box-Behnken中心组合试验设计原理，以乙醇为提取剂在上述单因素试验的基础上，选择液料比(A)、乙醇浓度(B)、提取温度(C)和提取时间(D)进行四因素三水平响应面优化试验设计，结果见表1。
表1响应面优化提取试验设计及结果分析
由表1可见，按照本发明的提取方法，当液料比为31mL/g，乙醇体积浓度为60％，提取时间为25分钟，提取温度为65℃时，所得紫花苜蓿花朵花色苷得率达1.586±0.03mg/g，提取效果显著优于其他条件的提取效果。
2、紫花苜蓿花色苷微胶囊化
麦芽糊精(M)与黄原胶(H)按质量比10:1、20:1、30:1进行配比后作为溶质，制成质量浓度为5％的水溶液，于4℃充分水合24小时作为壁材溶液。准确称取1g紫花苜蓿花色苷，室温下溶解于20mL蒸馏水中；在花色苷水溶液中加入80mL充分水合的壁材溶液，在旋涡混合器中3000r/min充分混合5分钟，之后转至培养皿预冻后冷冻干燥，制得花色苷微胶囊。结果见表2。
表2紫花苜蓿花色苷微胶囊包埋率与色差分析表
注：表征a*代表了样品的红绿程度，其值为正时样品为红色，为负时样品为绿色；L为样品的亮度；b*为黄蓝度；c为色度；h°为色相角。
从表2可以看出，麦芽糊精与黄原胶按质量比30:1进行配比，包埋率98.3％，包埋效果最好。
Claims (6)
1.一种基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法，其特征在于所述方法由下述步骤组成：
(1)取紫花苜蓿新鲜花朵，在-60～-48℃冷冻干燥32～48小时，粉碎过40～80目筛，以体积浓度为40％～80％的乙醇水溶液为提取液，超声辅助提取，提取物经盐酸调节pH＝1.5～2、离心、上清液真空抽滤干制，获得花色苷；
(2)将步骤(1)获得的花色苷溶解于蒸馏水中，配制成0.04～0.06g/mL的花色苷水溶液；以麦芽糊精和黄原胶质量比10～30:1的混合物为溶质，配制成质量浓度为4％～6％的水溶液作为壁材溶液；将所述花色苷水溶液与壁材溶液按体积比为1:4～5混合，经搅拌、冷冻干燥制得花色苷微胶囊。
2.根据权利要求1所述的基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法，其特征在于：步骤(1)中，按液料比20～40mL/g，用200～400W超声辅助，在55～75℃提取15～35分钟。
3.根据权利要求2所述的基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法，其特征在于：步骤(1)中，按液料比30～35mL/g，用250～300W超声辅助，在65～70℃提取25～30分钟。
4.根据权利要求3所述的基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法，其特征在于：步骤(1)中，以体积浓度为60％～70％的乙醇水溶液为提取液。
5.根据权利要求1所述的基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法，其特征在于：步骤(2)中，以麦芽糊精和黄原胶质量比25～30:1的混合物为溶质，配制成质量浓度为5％的水溶液作为壁材溶液。
6.根据权利要求5所述的基于紫花苜蓿花朵花色苷的微胶囊制作方法，其特征在于：步骤(2)中，将步骤(1)获得的花色苷溶解于蒸馏水中，配制成0.05g/mL的花色苷水溶液，所述花色苷水溶液与壁材溶液按体积比为1:4混合。
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