一種低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原 花青素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 原花青素是自然界一類廣泛存在于植物中的天然色素，是一類由不同數(shù)量的兒茶 素或表兒茶素縮合而成的多酚化合物的總稱。原花青素在體內(nèi)的抗氧化和清除自由基的能 力遠(yuǎn)高于維生素 E和維生素 C，由于其卓越的抗氧化能力和多種藥理活性而日益受到重視， 研宄表明，原花青素有其強(qiáng)的清除人體內(nèi)致病的自由基的作用，具有明顯抑制糖尿病發(fā) 病、降低低密度脂蛋白氧化修飾抑制動脈粥樣硬化作用，并可降低膽固醇水平，減少血管壁 上的膽固醇沉積，提高血管壁彈性，降低血壓，預(yù)防中風(fēng)、偏癱的等功效，在心血管疾病控制 中發(fā)揮日益重要的作用。此外，花青素可以減緩細(xì)胞死亡和細(xì)胞膜變性，延緩衰老，對多種 癌變?nèi)缛橄侔?、皮膚癌等都有不同程度的抑制作用。原花青素可以維護(hù)皮膚膠原合成，抑制 彈性蛋白酶，從而減少皺紋產(chǎn)生；原花青素可抑制絡(luò)氨酸酶活性，具有防曬美白的作用。享 有"皮膚維生素"的美譽(yù)。目前，原花色素已作為一類重要的保健食品，天然食品添加劑，代 替苯甲酸的等合成食品防腐劑，其開發(fā)利用已成為新興的產(chǎn)業(yè)，鑒于此，原花青素的提取分 離技術(shù)已成為目前研宄的熱點(diǎn)。
[0003] 目前報道的花青素的提取辦法很多，包括：有機(jī)溶劑萃取法、水溶液提取法、超臨 界流體萃取法、微波提取法、超聲波提取法、微生物發(fā)酵提取法、加壓溶劑萃取等，并結(jié)合液 相萃取、固相萃取、薄板層析、柱層析、酶法、離子交換法、大孔樹脂法、膜分離和綜合技術(shù)法 等進(jìn)行純化。其中大孔樹脂吸附是近年來花青素提純最常用的方法之一，而新的純化方法 例如高速逆流色譜應(yīng)用。但天然花青素因其熱敏性，在受熱時易于分解失去生理活性，常規(guī) 熱回流提取法和有機(jī)溶劑萃取法不僅得率低，而且功能成分受到破壞。加壓溶劑萃取、亞臨 界水提取技術(shù)傳統(tǒng)的溶劑提取方法提取時間長，生產(chǎn)效率較低，且熱溶劑容易造成花青素 降解以及生理活性的降低。常溫微波提取法、超聲波提取法在提取過程中存在升溫、并誘發(fā) 自由基產(chǎn)生，導(dǎo)致花青素分解。因此，采用低溫提取技術(shù)以解決花青素在提取過程的失活問 題是目前研發(fā)的重點(diǎn)，超臨界〇) 2萃取萃取能力強(qiáng)、萃取條件溫和、提取率高、產(chǎn)品品質(zhì)好， 是較為理想的花青素提取方法，但必須在25MPa以上的超高壓狀態(tài)下才能進(jìn)行，限制了設(shè) 備有效容積的放大，較高的設(shè)備制造和運(yùn)行費(fèi)用制約了該技術(shù)在花青素生產(chǎn)中的應(yīng)用。為 改善低溫提取的傳質(zhì)問題，目前已發(fā)展出低溫微波提取技術(shù)、低溫超聲波提取技術(shù)等，但因 為提取體系在〇°C以下存在結(jié)冰的問題，國內(nèi)外報道的低溫提取原花青素的方法是多采用 4~8°C，并不是真正意義上的低溫。
[0004] 研宄表明，山楂中的原花青素經(jīng)簡單提取即可得到大量具有強(qiáng)生物活性的低聚體 原花青素，在許多方面，山楂原花青素比葡萄籽原花青素具有更強(qiáng)的生物活性，而且原料來 源廣泛，成本低，提取過程不需破壁處理，極具開發(fā)價值，但山楂原花青素穩(wěn)定性較更差，且 常規(guī)條件還存在著較明顯的酶促褐變現(xiàn)象，酶促褐變降低了山楂原花青素的活性，也改變 了山楂原花青素的風(fēng)味的感觀。因此，山楂原花青素的低溫提取技術(shù)更具研發(fā)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本專利針對上述山楂原花青素提取中的問題，將低溫雙水相提取分離體系引入山 楂原花青素提取，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一種低溫雙水相冷卻提取山楂肉原花青素的方法，該技 術(shù)使山楂原花青素提取溫度降低至-KTC以下，在均質(zhì)化條件下，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的高效 低溫提取，有效保留了山楂原花青素的生理活性，且簡化了工藝，原料渣與提取液分離簡單 效果好、通過雙水相分離體系的引入，山楂原花青素與雜質(zhì)成分得到有效分離，純度更高。
[0006] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法具體步驟如下：
[0008] 新鮮山渣經(jīng)清洗后，每10克山渣，加入30-70mL檸檬酸溶液和30-70mL氯化鈉溶 液，以及30-70mL異丙醇，置于冷凍機(jī)中冷卻至-18°C，取出，用勻漿機(jī)均質(zhì)處理三次，每次 l-3min，靜置5-15min，待分相完全后，分去異丙醇上相，收集得到的異丙醇通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 真空蒸餾蒸去異丙醇，加入l_4ml乙醇將固體物洗出，將所得到固體20-35°C真空干燥至 干，即得山楂原花青素提取物。
[0009] 優(yōu)選每10克山渣，加入50mL檸檬酸溶液。
[0010] 優(yōu)選每10克山澄，加入50mL氯化鈉溶液。
[0011] 優(yōu)選每10克山渣，加入50mL異丙醇。
[0012] 所述的檸檬酸溶液濃度為Iwt%，pH = 3。
[0013] 所述的氯化鈉溶液溶度為30wt %。
[0014] 優(yōu)選用勾衆(zhòng)機(jī)均質(zhì)處理三次，每次2min，靜置lOmin。
[0015] 本發(fā)明的積極效果如下：
[0016] -是巧妙利用凝固點(diǎn)降低原理，將雙水相體系構(gòu)建與低溫處理相結(jié)合，利用雙水 相體系中的鹽份使提取體系的凝固點(diǎn)降低到-l〇°C以下，在低溫冷卻條件下實(shí)現(xiàn)了真正意 義上的低溫提取，山楂原花青素的生理活性得到有效程度的保留。從表1可看出，本法提到 的山楂原花青素提取物對DPPH自由基的半對數(shù)清除率明顯低于其它方法，表明本法得到 的提取物保留了更高的抗氧化活性。
[0017] 成相體系中包括含了析相作用較強(qiáng)的檸檬酸，可將體系pH控制在3. 5附近，結(jié)合 低溫有效抑制酶促褐變和非酶促褐變，保留了山楂原花青素的風(fēng)味的和色澤。
[0018] 二是將提取與分離融合，集成度高，在提取過程中，提取的山楂原花青素分配于醇 相，而果渣、微量金屬離子、其它雜質(zhì)則分配于鹽水相，在提取的同時，實(shí)現(xiàn)了山楂原花青素 與雜質(zhì)的初步分離，得到的山楂原花青素純度更高，從表1可看出，本法得到的山楂原花青 素含量按兒茶素計(jì)，達(dá)到〇. 262g/g，后續(xù)處理更容易。
[0019] 提取溶劑、降低凝固點(diǎn)物質(zhì)與雙水相體系的成相物質(zhì)一致，減少試劑種類，無毒、 可降解，綠色環(huán)保。且將均質(zhì)技術(shù)引入提取過程，有效改善了傳質(zhì)，提取時間大大縮短。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面的實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 本發(fā)明的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法具體步驟如下：
[0023] 新鮮山渣經(jīng)清洗后，每10克山渣，加入30mL檸檬酸溶液和30mL氯化鈉溶液，以 及30mL異丙醇，置于冷凍機(jī)中冷卻至-18°C，取出，用勾衆(zhòng)機(jī)均質(zhì)處理三次，每次lmin，靜置 5min，待分相完全后，分去異丙醇上相，收集得到的異丙醇通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器真空蒸餾蒸去異 丙醇，加入1ml乙醇將固體物洗出，將所得到固體20°C真空干燥至干，即得山楂原花青素提 取物。
[0024] 所述的檸檬酸溶液濃度為Iwt%，pH = 3。
[0025] 所述的氯化鈉溶液溶度為30wt %。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 本發(fā)明的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法具體步驟如下：
[0028] 新鮮山渣經(jīng)清洗后，每10克山渣，加入70mL檸檬酸溶液和70mL氯化鈉溶液，以 及70mL異丙醇，置于冷凍機(jī)中冷卻至-18°C，取出，用勾衆(zhòng)機(jī)均質(zhì)處理三次，每次3min，靜置 15min，待分相完全后，分去異丙醇上相，收集得到的異丙醇通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器真空蒸餾蒸去 異丙醇，加入4ml乙醇將固體物洗出，將所得到固體35°C真空干燥至干，即得山楂原花青素 提取物。
[0029] 所述的檸檬酸溶液濃度為Iwt%，pH = 3。
[0030] 所述的氯化鈉溶液溶度為30wt %。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] 本發(fā)明的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法具體步驟如下：
[0033] 新鮮山渣經(jīng)清洗后，每10克山渣，加入50mL檸檬酸溶液和50mL氯化鈉溶液，以 及50mL異丙醇，置于冷凍機(jī)中冷卻至-18°C，取出，用勾衆(zhòng)機(jī)均質(zhì)處理三次，每次2min，靜置 lOmin，待分相完全后，分去異丙醇上相，收集得到的異丙醇通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器真空蒸餾蒸去 異丙醇，加入2ml乙醇將固體物洗出，將所得到固體30°C真空干燥至干，即得山楂原花青素 提取物。
[0034] 所述的檸檬酸溶液濃度為Iwt%，pH = 3。
[0035] 所述的氯化鈉溶液溶度為30wt %。
[0036] 將本發(fā)明實(shí)施例3的方法與現(xiàn)有的超聲法、微波法、勻漿法和回流法進(jìn)行對比，結(jié) 果如表1所示。
[0037] 表1本法與其它方法對照實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[0038]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法，其特征在于：所述的方法具 體步驟如下： 新鮮山渣經(jīng)清洗后，每10克山渣，加入30-70mL檸檬酸溶液和30-70mL氯化鈉溶液， 以及30-70mL異丙醇，置于冷凍機(jī)中冷卻至-18°C，取出，用勻漿機(jī)均質(zhì)處理三次，每次 l-3min，靜置5-15min，待分相完全后，分去異丙醇上相，收集得到的異丙醇通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 真空蒸餾蒸去異丙醇，加入l_4ml乙醇將固體物洗出，將所得到固體20-35°C真空干燥至 干，即得山楂原花青素提取物。
2. 如權(quán)利要求1所述的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法，其特征在 于：每10克山澄，加入50mL檸檬酸溶液。
3. 如權(quán)利要求1所述的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法，其特征在 于：每10克山渣，加入50mL氯化鈉溶液。
4. 如權(quán)利要求1所述的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法，其特征在 于：每10克山澄，加入50mL異丙醇。
5. 如權(quán)利要求1所述的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法，其特征在 于：所述的檸檬酸溶液濃度為lwt%，pH = 3。
6. 如權(quán)利要求1所述的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法，其特征在 于：所述的氯化鈉溶液溶度為30wt%。
7. 如權(quán)利要求1所述的低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法，其特征在 于：用勾衆(zhòng)機(jī)均質(zhì)處理三次，每次2min，靜置lOmin。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低溫雙水相冷卻提取分離山楂肉原花青素的方法，步驟如下：新鮮山渣經(jīng)清洗后，每10克山渣，加入30-70mL檸檬酸溶液和30-70mL氯化鈉溶液，以及30-70mL異丙醇，置于冷凍機(jī)中冷卻至-18℃，取出，用勻漿機(jī)均質(zhì)處理三次，每次1-3min，靜置5-15min，待分相完全后，分去異丙醇上相，收集得到的異丙醇通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器真空蒸餾蒸去異丙醇，加入1-4ml乙醇將固體物洗出，將所得到固體20-35℃真空干燥至干，即得山楂原花青素提取物。本發(fā)明的方法減少試劑種類，無毒、可降解，綠色環(huán)保。且將均質(zhì)技術(shù)引入提取過程，有效改善了傳質(zhì)，提取時間大大縮短。得到的山楂原花青素純度更高。
【IPC分類】C09B61-00, C07D311-62
【公開號】CN104803960
【申請?zhí)枴緾N201510090306
【發(fā)明人】高云濤, 李曉芬, 熊華斌, 劉滿紅, 馬肖艷, 楊洪巧, 張宏教
【申請人】云南民族大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月27日