CN115057900A - 一种从黑果腺肋花楸中提取花色苷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种从黑果腺肋花楸中提取花色苷的方法：（1）将黑果腺肋花楸果实干燥粉碎，获得黑果腺肋花楸粉末；（2）将黑果腺肋花楸粉末按照料液比（1:2‑1:8）g/mL加入提取溶剂，超声提取，然后固液分离，获得提取液；（3）将提取液以D101大孔吸附树脂吸附，然后分离树脂以水冲洗，再以pH=2浓度为80%v/v的乙醇溶液解吸，然后分离出树脂收集解吸液，干燥后获得黑果腺肋花楸花色苷。该操作工艺简单，工厂规模化处理简单可行，得到的花色苷纯度高，利于生产加工，应用前景广泛，提高了黑果腺肋花楸的综合利用。
Description
技术领域
本发明属于食品领域，涉及一种从黑果腺肋花楸中提取花色苷的方法。
背景技术
黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa）别名黑涩石楠，俗称不老莓，属蔷薇科腺肋花楸属落叶灌木，原产于北美，后经品种选育和引种栽培，慢慢扩展至欧洲，在世界范围已有100余年种植历史，目前已形成了具有一定规模的栽培面积和相关配套加工产业。中国自20世纪90年代引种，目前在辽宁、吉林、黑龙江、山东、江苏、安徽等省份均有种植。黑果腺肋花楸果实较小、多汁的一类水果，其资源丰富，种类多，含有丰富的氨基酸、维生素、膳食纤维等营养成分，还含有大量的鞣花酸、花青素、类黄酮等生物活性物质，被称为“第三代黄金水果”。
近几年我国的果腺肋花楸的种植面积和产量逐年增加，黑果腺肋花楸口味酸涩，不适宜鲜食，因此将黑果腺肋花楸加工成果汁、果酒等是目前利用黑果腺肋花楸的主要方式。黑果腺肋花楸含有丰富的花色苷、花色苷等活性物质，通过提取花色苷、花色苷等活性物质可以扩大黑果腺肋花楸的应用范围，拓展黑果腺肋花楸的综合利用与开发。
发明内容
为了提高黑果腺肋花楸的综合利用与开发，本发明提供一种从黑果腺肋花楸中提取花色苷的方法，操作工艺简单。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种从黑果腺肋花楸中提取花色苷的方法，包括以下步骤：
（1）将黑果腺肋花楸果实干燥粉碎，获得黑果腺肋花楸粉末；
（2）将黑果腺肋花楸粉末按照料液比（1:2-1:8）g/mL加入提取溶剂，超声提取，然后固液分离，获得提取液；
（3）将提取液以D101大孔吸附树脂吸附，然后分离树脂以水冲洗，再以pH=2浓度为80%v/v的乙醇溶液解吸，然后分离出树脂收集解吸液，干燥后获得黑果腺肋花楸花色苷。
步骤（1）中，所述干燥选自微波真空干燥、微波干燥、冷冻干燥、烘干；优选为微波真空干燥。
步骤（1）中，粉碎的细度可根据花色苷提取效果和后续工艺的操作简便性进行常规筛选，较细的粉末有利于提取，如80-250目细度的粉末；但更细的粉末在固液分离时操作简便性降低。
进一步地，对于80-250目细度的粉末，步骤（2）中，优选的超声的功率为300-800W；超声的温度为35-55℃；超声的时间为40min-90min。
为了尽可能提高花色苷提取率，可以重复步骤（2）一次或多次。
步骤（2）中，固液分离的方式可以是过滤、离心等常规方法，并不影响花色苷的提取率。
步骤（2）中，提取溶剂选自氯化胆碱和丙三醇或异丙醇的混合水溶液，或甜菜碱和乳酸或丙二醇的混合水溶液。优选为甜菜碱和乳酸的混合水溶液；进一步地，甜菜碱和乳酸的摩尔比为3:1-1:5；甜菜碱和乳酸在提取溶剂中的体积百分含量为65%-85%；优选为75%-80%。
优选地，步骤（3）中，D101大孔树脂和提取液或乙醇溶液的质量体积比均为3:2g/mL。吸附与解吸的温度为25-30℃；吸附与解吸的时间为2-3h。
一种上述方法制备的黑果腺肋花楸花色苷。所述黑果腺肋花楸花色苷的纯度不小于85%w/w。
一种上述黑果腺肋花楸花色苷在制备保健食品或药品中的应用。
本发明具有以下优点：
本发明以黑果腺肋花楸为原料，通过针对花色苷的高效提取溶剂筛选，可提高有效成分的释放量，且操作工艺简单，工厂规模化处理简单可行，得到的花色苷纯度高，利于生产加工，应用前景广泛，提高了黑果腺肋花楸的综合利用。
附图说明
图1是黑果腺肋花楸中提取的花色苷对DPPH的清除率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受下述实施例的限制。
实施例1 黑果腺肋花楸花色苷的提取
（1）将黑果腺肋花楸的果实筛选、净洗、去籽；然后以功率600W，真空度1MPa，温度55℃微波真空干燥1.5h至含水量不高于5%w/w；然后磨成120-150目粉末备用；
（2）称取几份等质量的黑果腺肋花楸粉末，按照料液比1:2g/mL分别加入摩尔比为1:2浓度为75%v/v的氯化胆碱-丙三醇（H1）、氯化胆碱-尿素（H2）、氯化胆碱-葡萄糖（H3）、氯化胆碱-异丙醇（H4）、氯化胆碱-柠檬酸（H5）、乳酸-葡萄糖（H6）、甜菜碱-丙三醇（H7）、甜菜碱-乳酸（H8）、甜菜碱-柠檬酸（H9）、甜菜碱-丙二醇（H10），以摩尔比4:1的乙醇-水为对照（C）；在600W、55℃条件下超声提取40min，然后以4000转/min离心20min进行固液分离，获得上清液，即提取液；
（3）将提取液按照质量体积比为3:2g/mL加入D101大孔吸附树脂在30℃下200rpm搅拌吸附2h，然后过滤分离树脂以水冲洗一次，将树脂再以pH=2浓度为80%v/v的乙醇溶液在30℃下200rpm搅拌解吸2h，然后过滤分离出树脂，收集解吸液并冷冻干燥后获得黑果腺肋花楸花色苷。
采用pH示差法测定花色苷总含量：将花色苷配制一定浓度的溶液，取0.1mL溶液，向其中加入4.9mL的HCl（pH=1），摇匀后避光静置50min，分别测定510nm、700 nm波长处的吸光度（A510，A700）；再取0.1mL提取液，向其中加入4.9mL的NaAc-HCl缓冲液（pH=4.5），摇匀后避光静置50min，分别测定510nm、700nm波长处的吸光度（A’510，A’700）；按照以下公式计算花色苷提取量X（mg/g）：
式中：
M：矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的摩尔质量，449.2g/mol；
ε：矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的摩尔消光系数，26900；
V：溶液体积（mL）；
N：稀释倍数；
m：黑果腺肋花楸的质量（g）。
表1 不同提取溶剂的黑果腺肋花楸花色苷提取量
注：数据以平均值±标准偏差表示；与对照组相比，*p<0.05，**p<0.01。
不同提取溶剂的黑果腺肋花楸花色苷提取率，如表1所示。根据表1可知，H1、H4、H8和H10的提取量显著高于对照；而H8的提取率最高，即氯化胆碱-异丙醇组合溶剂对黑果腺肋花楸红花色苷的提取效果最好，因此选择H8作为最优的提取溶剂。
实施例2 黑果腺肋花楸花色苷的提取
（1）将黑果腺肋花楸的果实筛选、净洗、去籽；称取几份等质量的样品，分别微波真空干燥，微波干燥、真空冷冻干燥、45℃低温烘干，干燥至含水量5%以下，然后分别磨成200-250目粉末备用；
微波真空干燥参数：微波功率600W，真空度1MPa，温度55℃，干燥时间1.5h；
微波干燥参数：微波功率600W，温度55℃，履带式传送干燥，干燥时间2h；
真空冷冻干燥参数：真空度2MPa，干燥48h，
低温烘干参数：40℃热风干燥，干燥时间2d；
（2）称取等质量的不同干燥处理的黑果腺肋花楸粉末，按照料液比1:4g/mL分别加入摩尔比为1:2浓度为80%v/v的甜菜碱-乳酸溶液；在500W、50℃条件下超声提取60min，然后滤纸过滤进行固液分离，获得滤液，即提取液；
（3）将提取液按照质量体积比为3:2g/mL加入D101大孔吸附树脂在30℃下200rpm搅拌吸附2h，然后过滤分离树脂以水冲洗一次，将树脂再以pH=2浓度为80%v/v的乙醇溶液在30℃下200rpm搅拌解吸2h，然后过滤分离出树脂，收集解吸液并冷冻干燥后获得黑果腺肋花楸花色苷，按照实施例1中方法进行花色苷提取量测定。
表2 不同干燥方式的黑果腺肋花楸花色苷提取量
注：数据以平均值±标准偏差表示，不同的字母表示p=0.05水平存在显著差异。
结果如表2所示，四种干燥方法的花色苷提取量分布在12.61-23.12mg/g，而微波真空干燥的提取率高于另外几种，且差异显著。
实施例3 黑果腺肋花楸花色苷的提取
（1）将黑果腺肋花楸的果实筛选、净洗、去籽；然后以功率600W，真空度1MPa，温度55℃微波真空干燥1.5h至含水量不高于5%w/w；然后磨成80-100目粉末备用；
（2）称取几份等质量的黑果腺肋花楸粉末，按照料液比1:8g/mL分别加入摩尔比为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5浓度为80%v/v的甜菜碱-乳酸溶液；在300W、50℃条件下超声提取90min；然后分别以3000转/min离心30min进行固液分离，获得上清液，即提取液；
（3）将提取液按照质量体积比为3:2g/mL加入D101大孔吸附树脂在25℃下200rpm搅拌吸附2h，然后过滤分离树脂以水冲洗一次，将树脂再以pH=2浓度为80%v/v的乙醇溶液在25℃下200rpm搅拌解吸2h，然后过滤分离出树脂，收集解吸液并冷冻干燥后获得黑果腺肋花楸花色苷，按照实施例1中方法进行花色苷提取量测定。
表3 不同甜菜碱-乳酸比例的黑果腺肋花楸花色苷提取量
注：数据以平均值±标准偏差表示；不同字母表示p=0.05时差异显著。
结果如表3所示，不同的甜菜碱-乳酸比例对花色苷提取有着显著的影响，随着乳酸含量的增加，花色苷的提取量明显提高；当甜菜碱与乳酸的摩尔质量比为1:3时，提取量最高。因此，甜菜碱和乳酸的摩尔比为1:3是最优的提取条件。
实施例4 黑果腺肋花楸花色苷的提取
（1）将黑果腺肋花楸的果实筛选、净洗、去籽；然后以功率600W，真空度1MPa，温度55℃微波真空干燥1.5h至含水量不高于5%w/w；然后磨成80-100目粉末备用；
（2）称取几份等质量的黑果腺肋花楸粉末，按照料液比1:6g/mL分别加入摩尔比为1:3体积百分浓度为85%、80%、75%、70%、65%的甜菜碱-乳酸溶液；在500W、35℃条件下超声提取40min；然后分别以3000转/min离心30min进行固液分离，获得上清液，即提取液；
（3）将提取液按照质量体积比为3:2g/mL加入D101大孔吸附树脂在30℃下200rpm搅拌吸附2h，然后过滤分离树脂以水冲洗一次，将树脂再以pH=2浓度为80%v/v的乙醇溶液在30℃下200rpm搅拌解吸2h，然后过滤分离出树脂，收集解吸液并冷冻干燥后获得黑果腺肋花楸花色苷，按照实施例1中方法进行花色苷提取量测定。
表4 不同甜菜碱-乳酸浓度的黑果腺肋花楸花色苷提取量
注：数据以平均值±标准偏差表示；不同字母表示p=0.05时差异显著。
结果如表4所示，提取溶剂中甜菜碱-乳酸的含量为80%时，花色苷的提取量最高分，达到了23.51mg/g。
实施例5 黑果腺肋花楸花色苷的提取及抗氧化性
（1）将黑果腺肋花楸的果实筛选、净洗、去籽；然后以功率600W，真空度1MPa，温度55℃微波真空干燥1.5h至含水量不高于5%w/w；然后磨成200-250目粉末备用；
（2）称取黑果腺肋花楸粉末，按照料液比1:5g/mL分别加入摩尔比为1:3、浓度为80%v/v的甜菜碱-乳酸溶液；在600W、50℃条件下超声提取90min；然后以4000转/min离心30min进行固液分离，获得上清液，即提取液；
（3）将提取液按照质量体积比为3:2g/mL加入D101大孔吸附树脂在25℃下200rpm搅拌吸附2h，然后过滤分离树脂以水冲洗一次，将树脂再以pH=2浓度为80%v/v的乙醇溶液在25℃下200rpm搅拌解吸2h，然后过滤分离出树脂，收集解吸液并冷冻干燥后获得黑果腺肋花楸花色苷样品，按照实施例1中的方法进行测定，并按照以下公式计算花色苷样品的纯度（%）：
式中：
M：矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的摩尔质量，449.2g/mol；
ε：矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的摩尔消光系数，26900；
V：溶液体积（mL）；
N：稀释倍数；
m’：花色苷样品的质量（mg）。
上述制备的花色苷样品的质量百分含量为87.51%，称取样品配制成约20μg/mL、40μg/mL、60μg/mL、80μg/mL、100μg/mL的溶液，以同浓度的Vc为对照进行DPPH自由基清除实验。结果见图1，自由基清除能力与质量浓度成正相关性；当花色苷的质量浓度在40和60μg/mL时，对DPPH的清除率分别在90%、95%以上，当高于80μg/mL时，对DPPH的清除率接近100%。
Claims (10)
1.一种从黑果腺肋花楸中提取花色苷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将黑果腺肋花楸果实干燥粉碎，获得黑果腺肋花楸粉末；
（2）将黑果腺肋花楸粉末按照料液比（1:2-1:8）g/mL加入提取溶剂，超声提取，然后固液分离，获得提取液；
（3）将提取液以D101大孔吸附树脂吸附，然后分离树脂以水冲洗，再以pH=2浓度为80%v/v的乙醇溶液解吸，然后分离出树脂收集解吸液，干燥后获得黑果腺肋花楸花色苷；
步骤（2）中，提取溶剂选自氯化胆碱和丙三醇或异丙醇的混合水溶液，或甜菜碱和乳酸或丙二醇的混合水溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述干燥选自微波真空干燥、微波干燥、冷冻干燥、烘干；优选为微波真空干燥。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，粉末的细度为80-250。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，超声的功率为300-800W；超声的温度为35-55℃；超声的时间为40min-90min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，固液分离的方式选自过滤或离心；步骤（2）重复一次或多次。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，提取溶剂为甜菜碱和乳酸的混合水溶液。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，甜菜碱和乳酸的摩尔比为3:1-1:5；甜菜碱和乳酸在提取溶剂中的体积百分含量为65%-85%；优选为75%-80%。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，D101大孔树脂和提取液或乙醇溶液的质量体积比均为3:2g/mL；
吸附与解吸的温度为25-30℃；吸附与解吸的时间为2-3h。
9.一种权利要求1-8任一所述的方法制备的黑果腺肋花楸花色苷，其特征在于，所述黑果腺肋花楸花色苷的纯度不小于85%w/w。
10.一种如权利要求9所述的黑果腺肋花楸花色苷在制备保健食品或药品中的应用。
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