一种蓝莓花青素的提取方法 【技术领域】
本发明属于农产品深加工的方法， 具体涉及一种蓝莓花青素的提取方法。背景技术 蓝莓， 学名越桔， 属于杜鹃花科越橘属植物。蓝莓果为浆果， 近圆形， 呈蓝色， 是少 有的蓝色食物之一。 研究表明， 蓝莓花青素是一种强有力的抗氧化剂， 具有保护人体免受自 由基的损伤， 增强免疫力等功效， 对眼科疾病和心脑血管疾病也有较好的疗效， 因此可作为 一种天然色素资源应用于食品、 制药和化妆品等行业。 检测结果表明， 蓝莓果中花青素的含 量高于其他所有水果与蔬菜， 排名第一， 因此， 蓝莓果是良好的提取天然花青素的原料。
目前对花青素的提取的研究主要有溶剂提取法、 微波法、 超临界流体萃取法等。 微 波提取法是利用磁控管所产生的超高频率的快速震动， 使植物内分子间相互碰撞、 挤压， 从 而使其有效成分浸出的一种提取方法 ； 其优点是提取时间大大缩短， 提取率较高， 节省溶 剂， 但对设备要求高。超临界流体萃取法利用超临界流体作为萃取剂从液体和固体中提取 某种成分， 达到分离或提纯的目的 ； 这种方法虽然选择性和提取率高， 但同样存在设备成本 过高的缺陷。 溶剂提取法是花青素的常规提取方法， 常用的提取溶剂包括热水、 甲醇、 乙醇、 丙酮、 乙酸乙酯及其水溶液等 ； 该法设备简单， 容易操作， 成本低， 是目前应用最广泛的一种 花青素提取方法。 美国、 法国、 波兰等均有专利介绍采用丙酮、 甲醇、 乙酸乙酯提取原花色素 低聚物的方法。 花青素结构中含有酚羟基， 呈酸性 ； 而其结构中的吡喃杂环上的氧原子为四 价， 使其具有碱性 ； 两性特征使其色调及稳定性受 pH 值变化的影响较大。 研究表明， 酸性环 境更有利于其花青素的着色和稳定， 因此， 当前基本是以盐酸调节酸性环境以保证提取率 和稳定性。这对设备的耐酸性有很高的要求， 而且增加了环境的二次污染。目前尚未有采 用有机弱酸酸化的乙醇做提取剂提取蓝莓花青素的报道。
发明内容
为了解决蓝莓果采收季节性强， 且不易储藏， 滞销的蓝莓果因腐烂既造成巨大的 经济损失， 又污染环境的问题， 本发明提供一种高效经济的从蓝莓果中提取蓝莓花青素的 方法， 充分利用蓝莓花青素， 拓展蓝莓花青素的应用领域。
实现上述目的的技术解决方案如下 ：
一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤 ：
(1) 原料的预处理 ：
取无腐烂的蓝莓果洗净去杂， 按料液质量比 1 ∶ 1 ～ 1 ∶ 2 加入提取液， 破碎打浆， 得蓝莓浆液 ；
(2) 蓝莓花青素的提取 ：
取蓝莓浆液， 按料液体积比 1 ∶ 4 ～ 1 ∶ 10 加入提取液， 于 40 ～ 65℃浸提 2 ～ 3 小时， 得浸提液 ； 取浸提液于 6000 ～ 12000r/min 离心 10 ～ 15min， 得到沉淀物和上清液， 将沉淀物按上述条件再浸提 1 次， 并以上述相同条件离心分离收集上清液 ； 收集、 合并 2 次澄清的离心上清液 ； 离心上清液在温度 50 ～ 60℃、 真空度 -0.08 ～ -1.0MPa 条件下减压浓 缩， 得到蓝莓花青素粗提液 ；
(3) 蓝莓花青素的精制 ：
将蓝莓花青素粗提液以 1 ～ 4 倍柱体积 /h 的流速经过填充有大孔树脂的吸附 柱， 蓝莓花青素被大孔树脂吸附饱和， 再用 65 ％的乙醇溶液以 0.1 ～ 0.5 倍柱体积 /h 的 流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素， 收集洗脱液 ； 将洗脱液在温度 50 ～ 60 ℃、 真空 度 -0.08 ～ -1.0MPa 条件下减压浓缩， 得到蓝莓花青素浓缩液 ； 将浓缩液冷冻干燥或进行喷 雾干燥得到蓝莓花青素成品 ；
所述步骤 (1) 和步骤 (2) 中的提取液为酒石酸酸化的乙醇溶液或乳酸酸化的乙醇 溶液或柠檬酸酸化的乙醇溶液 ； 提取液中乙醇的体积分数为 35 ～ 75％， 滴加酒石酸或乳酸 或柠檬酸， 使酸化的乙醇溶液 pH 值为 3.0 ～ 6.0。
步骤 (2) 中所述的浸提为超声辅助浸提 ； 超声温度 30-50℃， 超声功率 500-700W， 占空比 1 ∶ 0.1-1 ∶ 0.5， 超声时间 5-10min。
步骤 (3) 中所述的大孔树脂为 D101 或 AB-8 等非极性大孔吸附树脂。
本发明采取硫酸——香草醛法进行蓝莓花青素的定量测定 ： 显色剂为 30g/L(W/V) 香草醛 - 乙醇溶液， 催化剂为 30％ (V/V) 硫酸 - 乙醇溶液， 检测样品体系为 0.5mL 样品溶液 +2.5mL 30g/L 香草醛 -- 乙醇溶液 +2.5mL 30％硫酸 -- 乙醇溶液 ； 检测样品体系在 30℃下 避光反应 20min 后， 以蒸馏水代替样品溶液作空白对照， 测 520nm 处吸光度。根据标准曲线 计算蓝莓花青素含量。 本发明方法具有如下优点 ： (1) 使用有机酸酸化的乙醇作为提取剂， 在保证高提 取率的前提下避免了强酸对设备的腐蚀， 节约了成本， 保护了环境 ； (2) 本发明以蓝莓果为 原料提取蓝莓花青素， 解决了蓝莓果采收季节性强不易储藏。滞销的蓝莓果因腐烂造成巨 大的经济损失的问题 ； (3) 本发明的提取方法工艺简便， 设备简单， 操作可控， 成本低， 便于 规模化生产，
附图说明
图 1 为本发明的蓝莓花青素提取工艺流程。具体实施方式
下面结合附图， 通过实施例对本发明作进一步地详细描述。
实施例 1
参见图 1， 一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤 ：
步骤 1 ： 原料的预处理 ： 取 10g 无腐烂、 洗净去杂的蓝莓果， 加入 10mL 柠檬酸酸化 的乙醇溶液， 放入电动匀浆机中破碎打浆， 得蓝莓浆液 ；
柠檬酸酸化的乙醇溶液中乙醇的体积分数为 45％， 滴加柠檬酸， 使柠檬酸酸化的 乙醇溶液 pH 值为 5.0。
步骤 2 ： 蓝莓花青素的提取 ： 取蓝莓浆液， 按料液体积比 1 ∶ 6， 加入 55mL 柠檬酸 酸化的乙醇溶液 (pH5.0， 乙醇体积分数为 45 ％ )， 先超声助提， 超声助提条件为超声温度 40℃， 超声功率 500W， 占空比 1 ∶ 0.1， 超声时间 8min， 再于 60℃浸提 2.5 小时， 得浸提液 ；取浸提液于 8000r/min 离心 10min， 得到沉淀物和上清液， 将沉淀物按上述条件再浸提 1 次， 并以上述相同条件离心分离收集上清液 ； 收集、 合并 2 次澄清的离心上清液 ； 离心上清液在 温度 60℃、 真空度 -0.09MPa 条件下减压浓缩得到蓝莓花青素粗提液 ；
步骤 3 ： 蓝莓花青素的精制 ： 将蓝莓花青素粗提液以 2 倍柱体积 /h 的流速经过填 充有 D101 大孔树脂的吸附柱， 蓝莓花青素被 D101 大孔树脂吸附饱和后， 再用 65％的乙醇溶 液以 0.5 倍柱体积 /h 的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素， 收集洗脱液 ； 将洗脱液在 温度 50℃、 真空度 -0.09MPa 条件下减压浓缩， 得到蓝莓花青素浓缩液 ； 将浓缩液冷冻干燥 得到蓝紫色蓝莓花青素粉末 23.78mg。
实施例 2
一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤 ：
步骤 1 ： 原料的预处理 ： 取冷冻保存的蓝莓 10g， 洗净后用研钵充分研磨， 得蓝莓浆 液；
步骤 2 ： 蓝莓花青素的提取 ： 取蓝莓浆液， 按料液体积比 1 ∶ 4， 加入 70mL 酒石 酸酸化的乙醇溶液， 先超声助提， 超声助提条件为超声温度 30 ℃， 超声功率 700W， 占空 比 1 ∶ 0.3， 超声时间 10min， 再于 55 ℃浸提 2 小时， 得浸提液 ； 取浸提液于 9000r/min 离 心 10min， 得到沉淀物和上清液， 将沉淀物按上述条件再浸提 1 次， 并以上述相同条件离 心分离收集上清液 ； 收集、 合并 2 次澄清的离心上清液 ； 离心上清液在温度 60 ℃、 真空 度 -0.09MPa 条件下减压浓缩得到蓝莓花青素粗提液 ；
酒石酸酸化的乙醇溶液中乙醇的体积分数为 55％， 滴加酒石酸， 使酒石酸酸化的 乙醇溶液 pH 值为 3.5。
步骤 3 ： 蓝莓花青素的精制 ： 将蓝莓花青素粗提液以 2 倍柱体积 /h 的流速经过填 充有 D101 大孔树脂的吸附柱， 蓝莓花青素被 D101 大孔树脂吸附饱和后， 再用 65％的乙醇溶 液以 0.5 倍柱体积 /h 的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素， 收集洗脱液 ； 将洗脱液在 温度 50℃、 真空度 -0.09MPa 条件下减压浓缩， 得到蓝莓花青素浓缩液 ； 将浓缩液冷冻干燥 得到蓝紫色蓝莓花青素粉末 28.73mg。
实施例 3
一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤 ：
步骤 1 ： 原料的预处理 ： 取 100g 无腐烂、 洗净去杂的蓝莓果， 加入 150mL 乳酸酸化 的乙醇溶液， 放入电动匀浆机中破碎打浆， 得蓝莓浆液 ；
乳酸酸化的乙醇溶液中乙醇的体积分数为 65％， 滴加乳酸， 使乳酸酸化的乙醇溶 液 pH 值为 6.0。
步骤 2 ： 蓝莓花青素的提取 ： 取蓝莓浆液， 按料液体积比 1 ∶ 10， 加入 650mL 乳酸 酸化的乙醇溶液 (pH6.0， 乙醇体积分数为 65 ％ )， 先超声助提， 超声助提条件为超声温度 50℃， 超声功率 600W， 占空比 1 ∶ 0.5， 超声时间 5min， 再于 65℃浸提 2.5 小时， 得浸提液 ； 取浸提液于 8000r/min 离心 10min， 得到沉淀物和上清液， 将沉淀物按上述条件再浸提 1 次， 并以上述相同条件离心分离收集上清液 ； 收集、 合并 2 次澄清的离心上清液 ； 离心上清液在 温度 60℃、 真空度 -0.09MPa 条件下减压浓缩得到蓝莓花青素粗提液 ；
步骤 3 ： 蓝莓花青素的精制 ： 将蓝莓花青素粗提液以 2 倍柱体积 /h 的流速经过填 充有 AB-8 大孔树脂的吸附柱， 蓝莓花青素被 AB-8 大孔树脂吸附饱和后， 再用 65％的乙醇溶液以 0.5 倍柱体积 /h 的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素， 收集洗脱液 ； 将洗脱液在 温度 50℃、 真空度 -0.09MPa 条件下减压浓缩， 得到蓝莓花青素浓缩液 ； 将浓缩液的固形物 含量达 25％ -30％， 再进入喷雾干燥塔干燥， 进风温度 125-130℃， 出风温度 80-85℃得到蓝 紫色蓝莓花青素粉末 239.2mg。
实施例 4
一种蓝莓花青素的提取方法包括以下操作步骤 ：
步骤 1 ： 原料的预处理 ： 取 100g 无腐烂、 洗净去杂的蓝莓果， 加入 150mL 柠檬酸酸 化的乙醇溶液后， 放入电动匀浆机中破碎打浆， 得蓝莓浆液 ；
柠檬酸酸化的乙醇溶液中乙醇的体积分数为 65％， 滴加柠檬酸， 使柠檬酸酸化的 乙醇溶液 pH 值为 4.0。
步骤 2 ： 蓝莓花青素的提取 ： 取蓝莓浆液， 加入 650mL 柠檬酸酸化的乙醇溶液 (pH4.0， 乙醇体积分数为 65 ％ ) ； 先超声助提， 超声助提条件为超声温度 40 ℃， 超声功率 500W， 占空比 1 ∶ 0.5， 超声时间 5min， 再于 65 ℃浸提 2.5 小时， 得浸提液 ； 取浸提液于 8000r/min 离心 10min， 得到沉淀物和上清液， 将沉淀物按上述条件再浸提 1 次， 并以上述相 同条件离心分离收集上清液 ； 收集、 合并 2 次澄清的离心上清液 ； 离心上清液在温度 60℃、 真空度 -0.09MPa 条件下减压浓缩得到蓝莓花青素粗提液 ； 步骤 3 ： 蓝莓花青素的精制 ： 将蓝莓花青素粗提液以 2 倍柱体积 /h 的流速经过填 充有 AB-8 大孔树脂的吸附柱， 蓝莓花青素被 AB-8 大孔树脂吸附饱和后， 再用 65％的乙醇溶 液以 0.5 倍柱体积 /h 的流速洗脱被大孔树脂吸附的蓝莓花青素， 收集洗脱液 ； 将洗脱液在 温度 50℃、 真空度 -0.09MPa 条件下减压浓缩， 得到蓝莓花青素浓缩液 ； 将浓缩液冷冻干燥 后得到蓝紫色蓝莓花青素粉末 261.3mg。