[发明专利]一种采用超声波提取板栗壳棕色素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然色素的提取技术，具体是一种采用超声波提取板栗壳棕色素的提取技术。

背景技术

食用色素作为食品添加剂的重要组成部分，其安全性备受关注。食用色素按来源可分为天然色素和合成色素两大类，现代医学证明，合成色素大多数对人体有不同程度的副作用，而天然色素尤其是来自可食性植物的天然色素，不仅安全，有的还具有一定的营养和药理作用，目前世界各国正大力开发和利用天然色素，天然色素逐渐取代合成色素是食用色素发展的必然趋势。

板栗壳棕色素是从废弃的板栗壳中提取出来的一种天然棕色素，此棕色素不仅可用于食用着色，还可以用于纺织品着色等工业领域。板栗壳棕色素是一种水溶性好、着色力强、性质稳定的天然色素，且具有一定的抗氧化和抑菌作用，是目前世界上并不多见的性质稳定的天然食用色素之一，具有很高的开发价值。

目前国内现有的板栗壳棕色素提取专利中几乎都采用单纯的乙醇溶液或稀碱溶液浸提法，其思路多注重于低成本和高产量，但忽视了提取产物的性能。现有提取方法存在以下问题：板栗壳棕色素的提取率较低，造成较大浪费；提取物水溶性差，杂质较多，易产生污染；提取出的板栗壳棕色素纯度较低、品质不高。

超声波提取技术是利用超声波辐射压强产生的骚动效应、空化效应和热效应来加速物质的扩散溶解，有效地提高化合物提取的得率和含量。研究表明，超声波的辐照因其机械作用，能使液体媒质质点运动增强，质量传输加速，与传统溶剂浸提法相比，细胞壁在空化作用和渗透作用下，其通透性增加，加速了细胞内色素的溶出。超声波提取色素可明显加快传质速率，缩短浸取时间，提取速度快，省溶剂，节约能源，只要控制适量的能量输入就可以达到强化分离过程且不破坏提取物结构的目的。

快，省溶剂，节约能源，只要控制适量的能量输入就可以达到强化分离过程且不破坏提取物结构的目的。

采用超声波法提取板栗壳棕色素，不但能优化提取工艺，提高生产效率和色素产率，还能改善提取得到的板栗壳棕色素的品质。随着社会的进步，市场对产品的质量要求不断提高，在这种形势下本发明将推动板栗壳棕色素工业化生产步入一个新台阶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以板栗壳为原料，采用超声波法提取，大孔树脂纯化板栗壳棕色素的方法。改进板栗壳棕色素的提取工艺，提高生产效率、色素产率和产品品质，并可推广到大范围的工业化生产中，使板栗壳这种废弃资源得到最大利用。

本发明技术方案包括以下步骤：

a、干燥粉碎将板栗壳烘干、粉碎、过筛，并通过风选或筛分除去壳内的絮状物；

b、第一次浸提将步骤a中制得的板栗壳粉末放入浸提容器中，用乙醇-氢氧化钠溶剂体系作为提取剂，在超声波作用下第一次浸提。静置过滤后，保存第一次浸提液；

c、第二次浸提将步骤b中过滤得到的滤渣用乙醇-氢氧化钠溶剂体系作为提取剂，在超声波作用下进行第二次浸提。第二次静置过滤，保存第二次浸提液，并将两次浸提液合并；

d、大孔树脂纯化将步骤c中得到的浸提液过滤浓缩，泵入大孔树脂柱进行吸附和洗脱，收集洗脱液；

e、喷雾干燥将步骤d中收集的洗脱液浓缩后采用喷雾干燥的方法制得板栗壳棕色素粉末。

步骤a中板栗壳烘干至水分含量为8％-10％，粉碎后的板栗壳过50-60目筛。

步骤b中所述乙醇-氢氧化钠溶剂体系具体为：以氢氧化钠作为溶质，以体积浓度为50％的乙醇作为溶剂，按质量体积百分比配制成浓度为0.1％的碱性乙醇溶液。

步骤b中所述超声波作用下第一次浸提具体为：板栗壳与乙醇-氢氧化钠溶剂固液比为1∶15-1∶20，浸提温度60-70℃，浸提时间1.5-2小时，超声波功率400-500w。

步骤c中超声波作用下进行第二次浸提具体为：滤渣与乙醇-氢氧化钠溶剂料液比为1∶10，浸提温度60-70℃，浸提时间1小时，超声波功率400-500w。

步骤d中浸提液过滤浓缩具体为：将合并后的浸提液用200目的滤布过滤，将滤液在40℃、0.1MPa下减压浓缩。

步骤d中大孔树脂纯化具体为：将板栗壳棕色素粗提液泵入DA-201大孔树脂柱，控制吸附流速为3.6ml/min，当流出液的吸光度为上样液吸光度的1/10时，停止上样。用体积浓度为80％的乙醇洗脱板栗壳棕色素，洗脱流速为1.8ml/min，乙醇洗脱剂用量(ml)与DA-201大孔树脂(g)的比值为10∶1。DA-201大孔树脂循环使用5次后，需要进行再生处理。