CN1733784A - 一种黑大豆种皮花色苷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑大豆种皮花色苷的制备方法，包括以下步骤：1.剥取黑大豆种皮为原料；2.采用超微粉碎机将黑大豆种皮粉碎成细粉；用微波机处理黑大豆种皮微粉，3.用60～80％的乙醇作溶剂对微粉碎的黑大豆种皮花色苷进行浸提；4.对步骤3中所得的黑大豆种皮花色苷浸提液进行真空浓缩，直至提取液的固形物浓度达到40％以上；5.对步骤4中所得的浸提浓缩液采取脱脂、大孔吸附树脂吸附和65～75％的乙醇解吸处理，得纯化的黑大豆种皮花色苷提取液；6.对步骤5中所得的提取液再次进行真空浓缩，直至固形物浓度达到60％以上时，再采用冷冻干燥得黑大豆种皮花色苷。本发明工艺简单，花色苷稳定性好。

Description

一种黑大豆种皮花色苷的制备方法
技术领域
本发明涉及一种黑大豆种皮花色苷的制备方法。
背景技术
黑大豆是传统的药食兼用的农产品资源之一，自古以来民间就有用黑大豆补血、活血和乌发养颜的记载，这提示黑大豆具有较高的研究价值和开发潜力。现代营养学研究进一步发现，黑色食品中的天然花色苷类物质有极强的防止活性氧危害和抗氧化作用，可消除机体代谢过程中产生的过多自由基，具有延缓衰老、预防各种疾病等功能。黑大豆种皮富含花色苷类化合物，是天然色素的重要来源。前人已对黑大豆种皮色素的化学结构及稳定性进行了大量研究，表明其主要成分为飞燕草-3-葡萄糖苷和矢车菊-3-葡萄糖苷，但其稳定性较差。
现有关于花色苷的制备方法主要根据原料中花色苷的分布部位选择合适的溶剂进行萃取。其核心技术主要是解决花色苷在提取过程中的稳定性、溶剂选择、纯化方法以干燥方式等问题，目的在于最大限度地保持花色苷的稳定性、提高花色苷的得率和纯度。
发明内容
本发明的目的在于提供工艺简单、花色苷稳定性好的黑大豆种皮花色苷的制备方法。
为实现上述目的，包括以下步骤：
1、用剥壳机剥取占黑大豆重2％～4％的黑大豆种皮为原料；
2、采用超微粉碎机将黑大豆种皮粉碎成300～400目的细粉；用微波机处理黑大豆种皮微粉，破碎细胞。
3、用60～80％的乙醇作溶剂对微粉碎的黑大豆种皮花色苷进行浸提；
4、对步骤3中所得的黑大豆种皮花色苷浸提液进行真空浓缩，直至提取液的固形物浓度达到40％以上；
5、对步骤4中所得的黑大豆种皮花色苷浸提浓缩液采取脱脂、大孔吸附树脂吸附和65～75％的乙醇解吸处理，得纯化的黑大豆种皮花色苷提取液；
6、对步骤5中所得的纯化的黑大豆种皮花色苷提取液再次进行真空浓缩，直至固形物浓度达到60％以上时，再采用冷冻干燥得黑大豆种皮花色苷。
本发明中步骤2中采用微波频率2450MHz、微波功率12～20kw、时间40～60s。
本发明中步骤3的具体过程为：用含有浓度为0.05～0.1％维生素C的60～80％乙醇作溶剂，将粉碎后的黑大豆种皮微粉按料液比1∶4～6，温度50～70℃，浸提时间1～2小时，浸提次数为2～3次；
本发明中步骤5中对提取液的脱脂处理采用石油醚，大孔吸附树脂选用的型号为NKA-II。
本发明中步骤3和步骤5中真空浓缩过程中的真空度为0.09Mpa，温度为50～55℃。
本发明中步骤6中冷冻干燥时的真空度10～30Pa，温度低于-30℃，干燥时间20～24h。
本发明与现有技术相比，具有以下的优点：
1、由于黑大豆中的99％以上的花色苷分布在占黑大豆重2％～4％的黑大豆皮中，选取占黑大豆重2％～4％的黑大豆皮为材料提取花色苷，与用整粒黑大豆为材料相比，可以减少提取溶剂的使用量，节约成本，提高效率。
2、由于黑大豆种皮坚硬，直接用溶剂提取花色苷的得率低，浸提时间长，对花色苷的损失大，采用超微粉碎机将黑大豆种皮粉碎成300～400目的细粉；用微波机处理黑大豆皮微粉，破碎细胞，可缩短提取时间，大大提高取花色苷的得率，并花色苷的损失。
经对比实验(表1)发现，不同颗粒细度黑大豆皮的花色苷粗品提取得率明显不同，随着细度的不断加大，花色苷粗品提取得率明显提高，40目以下时，提取得率最低，80～240目时提取得率中等，到320目以上时，提取得率显著提高，但320目与400目之间的差异已不明显。故本发明选定将黑大豆种皮粉碎成300～400目的细粉。
经对比实验(表2)同样发现，黑大豆种皮粉经微波处理后，花色苷粗品提取得率明显提高，与未处理之间的差异达到显著水平(P＜0.05)。同样地，不同的提取时间，对花色苷粗品的色价有较大影响，1～2小时以内，其色价较高，2小时以上，色价明显下降，差异达到显著水平(P＜0.05)(表3)。
表1  不同颗粒细度黑大豆皮的花色苷粗品提取得率
  黑大豆皮   花色苷粗品提取得率(％)
  未粉碎黑大豆皮10目黑大豆皮40目黑大豆皮80目黑大豆皮160目黑大豆皮240目黑大豆皮320目黑大豆皮400目黑大豆皮   7.62±0.52d7.71±0.64d9.05±0.62bc9.18±0.54bc9.83±0.68b10.40±0.73b12.10±0.92a12.97±0.86a
表2  不同处理黑大豆皮中花色苷粗品的提取得率
  处理   花色苷粗品提取得率(％)
  320目黑大豆皮320目黑大豆皮+微波处理400目黑大豆皮400目黑大豆皮+微波处理   12.10±0.92b14.50±1.06a12.97±0.86b14.84±1.17a
表3  不同提取时间对黑大豆皮花色苷色价的影响(60℃)
  提取时间   花色苷粗品色价
  1小时2小时3小时4小时   35.80±1.02a34.50±0.96a28.79±0.86b27.68±0.87b
3、用含有0.05～0.1％维生素C的60～80％乙醇的作溶剂，可以最大限度地增大原料中花色苷的溶出，提高花色苷粗品的得率；同时由于维生素C可以使提取溶液维持酸性环境，有利于保持花色苷的稳定性。
经实验，以花色苷为指标，第一次的提取得率可达72.18％，第二次的可达12.93％，二次合计达85％以上，表明该乙醇和温度等条件的提取效果是较理想的。结果见表4。
表4  黑大豆皮花色苷提取物的得率
  得率/％
  一次浸提二次浸提合计   72.1812.9385.11
4、为提高黑大豆花色苷提取物的纯度，对提取物采用脱脂和大孔吸附树脂吸附处理进一步纯化的工艺，具有操作简单易行、成本低、效率高、稳定性好等优点。
研究表明，由于浸提液为乙醇溶液，在浸提液中含有一些非极性物质，在用大孔吸附树脂纯化目标物时，它们可能会对其产生一些不利的影响，故需对浸提液进行脱脂处理。从石油醚、正己烷和甲苯3种有机溶剂的脱脂效果可知，用石油醚脱脂对提取物中花色苷影响最小，损失率为8.1％，用正己烷的损失率为11.2％，而用甲苯的损失率则较大，为22.7％。经统计学检验，石油醚和正己烷处理之间差异不显著，而与不脱脂处理和甲苯处理间的差异达显著水平(P＜0.05)。因此，对黑大豆花色苷提取物脱脂可选用石油醚。
通过大孔吸附树脂静态吸附试验结果(表5)可见，不同型号的大孔树脂对黑大豆花色苷提取物的吸附效果明显不同，在所选的8种树脂中，以NKA-II的效果最好。
大孔吸附树脂分离有效成分主要是利用其吸附的可逆性(即解吸性)。由于树脂极性不同，吸附作用力的强弱也有差别，解吸难易也不同，因此，具有较高解吸率也是树脂筛选的重要环节。通过静态吸附试验的解吸试验结果(表6)可知，NKA-II具有较高的解吸率，70％乙醇易于从树脂上将花色苷解吸下来。
表5  不同大孔吸附树脂对黑大豆花色苷提取物的吸附能力
  树脂   花色苷色价
  D4020D3520AB-8NKA-IIX-5NKANKA-9H1070   25.67±1.41f28.19±1.33e31.18±1.32c35.80±1.62a30.66±1.12c32.68±1.12b29.68±1.02d21.18±1.04g
表6  不同解吸剂对黑大豆花色苷提取物的解吸率
  树脂   70％乙醇
  D4020D3520AB-8NKA-IIX-5NKANKA-9H1070   80.5586.2283.3497.5468.7295.6386.3356.72
具体实施方式
实施例一
1、选用“粤引黑大豆1号”品种100Kg，剥取占黑大豆重3％的黑大豆种皮为原料；
2、采用超微粉碎机将黑大豆种皮粉碎成320目的细粉；用微波机处理黑大豆种皮微粉，破碎细胞。微波频率2450MHz、微波功率20kw、时间40s；
3、用含有0.1％维生素C的70％乙醇作溶剂，将上述黑大豆种皮微粉按料液比1∶5，温度55℃，浸提时间2小时，浸提次数为2次；
4、对步骤3中所得的黑大豆花色苷浸提液进行真空浓缩，真空度为0.09Mpa，温度为50℃，直至提取液的固形物浓度达到40％以上；
5、对步骤4中所得的黑大豆花色苷浸提浓缩液采用石油醚脱脂，并用型号为NKA-II的大孔吸附树脂吸附，用65％的乙醇解吸，得纯化的黑大豆花色苷提取液；
6、对步骤5中所得的纯化的黑大豆花色苷提取液进行真空浓缩，真空度为0.09Mpa，温度为55℃，固形物浓度达到60％以上时，采用冷冻干燥得黑大豆花色苷提取物，冷冻干燥时的真空度为15Pa，温度为-25℃，干燥时间24h。
实施例二
1、选用“粤引黑大豆1号”品种100Kg，剥取占黑大豆重4％的黑大豆种皮为原料；
2、采用超微粉碎机将黑大豆种皮粉碎成400目的细粉；用微波机处理黑大豆种皮微粉，破碎细胞。微波频率2450MHz、微波功率12kw、时间60s；
3、用含有0.08％维生素C的60％乙醇作溶剂，将上述黑大豆种皮微粉按料液比1∶6，温度60℃，浸提时间1.5小时，浸提次数为3次；
4、对步骤3中所得的黑大豆花色苷浸提液进行真空浓缩，真空度为0.09Mpa，温度为55℃，直至提取液的固形物浓度达到40％以上；
5、对步骤4中所得的黑大豆花色苷浸提浓缩液采用石油醚脱脂，并用型号为NKA-II的大孔吸附树脂吸附，用70％的乙醇解吸，得纯化的黑大豆花色苷提取液；
6、对步骤5中所得的纯化的黑大豆花色苷提取液进行真空浓缩，真空度为0.09Mpa，温度为50℃，固形物浓度达到60％以上时，采用冷冻干燥得黑大豆花色苷提取物，冷冻干燥时的真空度为25Pa，温度为-30℃，干燥时间20h。
实施例三
1、选用“粤引黑大豆1号”品种100Kg，剥取占黑大豆重2％的黑大豆种皮为原料；
2、采用超微粉碎机将黑大豆种皮粉碎成400目的细粉；用微波机处理黑大豆种皮微粉，破碎细胞。微波频率2450MHz、微波功率15kw、时间50s；
3、用含有0.05％维生素C的80％乙醇作溶剂，将上述黑大豆种皮微粉按料液比1∶4，温度70℃，浸提时间1小时，浸提次数为3次；
4、对步骤3中所得的黑大豆花色苷浸提液进行真空浓缩，真空度为0.09Mpa，温度为55℃，直至提取液的固形物浓度达到40％以上；
5、对步骤4中所得的黑大豆花色苷浸提浓缩液采用石油醚脱脂，并用型号为NKA-II的大孔吸附树脂吸附，用75％的乙醇解吸，得纯化的黑大豆花色苷提取液；
6、对步骤5中所得的纯化的黑大豆花色苷提取液进行真空浓缩，真空度为0.09Mpa，温度为50℃，固形物浓度达到60％以上时，采用冷冻干燥得黑大豆花色苷提取物，冷冻干燥时的真空度为30Pa，温度为-28℃，干燥时间22h。

Claims (6)

1、一种黑大豆种皮花色苷的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)用剥壳机剥取占黑大豆重2％～4％的黑大豆种皮为原料；
(2)对黑大豆种皮进行微粉碎和细胞破碎处理；
(3)用60～80％的乙醇作溶剂对微粉碎的黑大豆种皮花色苷进行浸提；
(4)对步骤(3)中所得的黑大豆种皮花色苷浸提液进行真空浓缩，直至提取液的固形物浓度达到40％以上；
(5)对步骤(4)中所得的黑大豆种皮花色苷浸提浓缩液采取脱脂、大孔吸附树脂吸附和65～75％的乙醇解吸处理，得纯化的黑大豆种皮花色苷提取液；
(6)对步骤(5)中所得的纯化的黑大豆种皮花色苷提取液再次进行真空浓缩，直至固形物浓度达到60％以上时，再采用冷冻干燥得黑大豆种皮花色苷。
2、根据权利要求1所述的黑大豆种皮花色苷的制备方法，其特征在于步骤(2)中采用超微粉碎机将黑大豆种皮粉碎成300～400目的细粉；用微波机处理黑大豆种皮微粉破碎细胞，微波频率2450MHz、微波功率12～20kw、时间40～60s。
3、根据权利要求1所述的黑大豆种皮花色苷的制备方法，其特征在于步骤(3)的具体过程为：用含有浓度为0.05～0.1％维生素C的60～80％乙醇作溶剂，将粉碎后的黑大豆种皮微粉按料液比1∶4～6，温度50～70℃，浸提时间1～2小时，浸提次数为2～3次。
4、根据权利要求1所述的黑大豆种皮花色苷的制备方法，其特征在于步骤(5)中对提取液的脱脂处理采用石油醚，大孔吸附树脂选用的型号为NKA-II。
5、根据权利要求1所述的黑大豆种皮花色苷的制备方法，其特征在于步骤(3)和步骤(5)中真空浓缩过程中的真空度为0.09Mpa，温度为50～55℃。
6、根据权利要求1所述的黑大豆种皮花色苷的制备方法，其特征在于步骤(6)中冷冻干燥时的真空度10～30Pa，温度低于-30℃，干燥时间20～24h。
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