[发明专利]一种桑椹花青素提取工艺

说明书

技术领域

本发明涉及天然色素提取领域，尤其是涉及一种桑椹花青素的提取工艺。

背景技术

花青素一种水溶性植物色素，化学本质是多酚类物质，自从花青素能清除人体内自由基的作用被发现后，被越来越多的人所认识。目前花青素广泛地被用于药品、保健品、化妆品等领域。花青素价格昂贵，而且其价格随着纯度的提高而成倍数增长，因此开发出纯度高的花青素具有极大的市场价值。传统方法提取花青素不仅提取率低，纯度低，而且无法去除糖份和蛋白质，因此其用途也受到局限，只能作为果汁饮料的原料。公开号为101153031A 的发明专利公开了一种从桑葚中提取花青素的方法，它是以桑果为原料，将清洗后的桑果打成果浆，搅拌均匀，然后脱水脱糖，然后在-20℃以下干燥，至其含水率低于5%，超微粉碎；然后用已知的提取手段提取。说明书中和权利要求书中也进一步公开了已知提取手段可以是有机溶剂萃取法、水提醇沉树脂吸附法、超临界CO2 萃取法。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题，提供一种桑椹花青素的提取纯化工艺。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

桑椹花青素的提取方法，包括以下步骤：

①在超声条件下，先采用含有纤维素酶和果胶酶的混合酶对桑椹进行酶解，再以盐酸溶于去氧水形成的盐酸质量分数为0.1～0.2wt% 的溶液为提取剂，在75～80℃的温度下，控制料液比为1︰4～7，对酶解后的桑葚进行若干次提取，每次提取2～2.5h，合并提取液；

②在上述花青素提取液中加入聚合硫酸铁，并进行过滤，除去絮凝沉淀物，得初级滤液；

③将步骤②所得初级滤液经超滤装置进行过滤处理，得次级滤液；

④用大孔树脂对步骤③所得次级滤液进行吸附，然后采用50～ 55％的乙醇水溶液对已经吸附在大孔树脂上的花青素有效成分进行洗脱，得洗脱液；

⑤采用纳滤装置对步骤④所得洗脱液进行过滤处理，得到透过液和截留液，实现对所需溶液和洗脱溶剂的分离，对所需溶液的浓缩。

花青素难以提取，其一是它稳定地存在于植物的细胞内，受到细胞壁的保护；其二是它在细胞内还与其他多种有机物形成高度共轭的体系，范德瓦耳斯力、氢键等作用高度协调。本发明采用超声波、酶解、絮凝并且微酸水提的方法，从根本上解决花青素难以提取的问题。其原理是，超声波能产生并传递强大的能量，穿透植物组织细胞，引起空化作用使植物细胞破裂，有利于植物中有效成分的转移、扩散及提取，具有缩短提取时间、提高收率等优势，被公认为是一种经济、高效、省时、选择性好的提取方法；酶解技术主要是由于花青素被包含在细胞壁内，利用酶可以将细胞壁降解，从而使得达到最高的提取收率成为可能。

传统的方法通常是用物理破碎的方法使得植物细胞壁破碎，这种破碎相当有限。

一直以来，研究人员从植物中提取花青素都是采用有机溶剂或者有机溶剂-水作为提取剂。对于花青素，有机溶剂的提取能力顺序为丙醇<乙醇<甲醇<丙酮<四氢呋喃，因此应用较多的是丙酮一水体系和甲醇一水体系为提取剂。由于甲醇毒性更大，因此本领域技术人员通常采用丙酮占总体积的50％～ 70％的丙酮- 水的复合体系为提取剂。确实，用这种提取剂提取效果较好，但是由于花青素的特殊理化性质，花青素极易被氧化，也因此使得刚被提取出来的花青素其中一部分马上就损失了。这也是使用传统花青素提取方法提取的花青素，花青素含量很难高于16% 的重要原因。

尽管花青素是一种易溶于水的色素，但是由于花青素在植物体内通常与蛋白质、多糖等以氢键形成稳定的分子复合物，因此就算细胞壁破除后，也很难直接用水提取。氢键的形成是由于H 与电负性较大的基团形成共价键，而导致共用电子对强烈地偏移至电负性较大的基团附近从而使得H 几乎被裸露而表现出一定的吸引另一分子中的电子的能力。本发明人在水中添加了质量分数为0.1～0.2wt%的盐酸，在有H+ 的情况下，氢键则容易被破坏。再加上花青素易溶于水，使得用盐酸水溶液提取花青素成为可能。而且，经本发明人研究得出，花青素在酸性环境中的稳定性更好，如当在偏碱性环境中，花青素在常温下就会发生分解；当在酸性环境中，花青素在高于常温的温度下也不见得会分解，但在酸性环境中更容易被氧化，因此本发明人对提取剂做了去氧的处理，通常可以是通氮气除溶解氧。