[发明专利]一种黑米、黑豆、紫薯、玫瑰、牡丹等花色苷提取制备方法

说明书

本发明涉及一种提取黑米、黑豆、紫薯、玫瑰、牡丹等花色苷色素的方法。其工艺流程：拣选除杂→粉碎→去除脂溶性杂质→去除水溶性杂质→双水相浸提→电场提取→纯化→干燥→成品。本发明主要是利用高压脉冲电场提取黑米花色苷，步骤简单、操作方便、实用性强。花色苷提取物中花色苷含量均高于20％(以矢车菊素‑3‑葡萄糖苷计算)；花色苷单体(矢车菊素‑3‑葡萄糖苷、芍药素‑3‑葡萄糖苷)降解动力学稳定性显著(P＜0.05)高于传统方式。

技术领域

本发明属于食品加工领域，特别涉及一种黑米、黑豆、紫薯、玫瑰、牡丹等花色苷的提 取制备方法。

背景技术

黑米、黑豆、紫薯、牡丹、玫瑰等在我国有着悠久的种植史，其含有大量的色素。这些 色素为黄酮花色苷类化合物。花色苷是植物色素，其广泛分布在各种鲜花(玫瑰、牡丹等)、 水果(尤其是浆果类)、蔬菜、及谷物中，且产生橙、红、蓝等颜色。花色苷是由花青素和糖 成苷而成。花青素的基本结构是2-苯基苯并吡喃，即花色基元(式1)，具有C₆-C₃-C₆的分子 结构。花青素是花色基元的羟基取代衍生物，通常在3-,5-,7-碳位的取代羟基，由于B环各 碳位的取代基(羟基或甲氧基)不同，形成了多种的花青素，现已知的有20种。在自然状态 下，游离的花青素极少见，大多数以糖苷的形式纯在，成苷的糖已知有5种，根据其在各种 花色苷中的丰富程度，排列如下：葡萄糖鼠李糖半乳糖木糖阿拉伯糖，除单糖外还有可 能是由这5种单糖结合形成的二糖。如果是单糖苷，成苷位置通常在3-碳位。

式1花色基元的结构

表1花青素

花色苷显示出在植物生理、食品工业及人类健康中的重要作用。在美国，由于花色苷广 泛分布在水果和蔬菜中，其每天摄入量达180～215mg/d，远高于其他黄酮类的摄入量(23mg/d)。

花色苷由于其自身多酚类结构的原因，不稳定，容易受到热、光、pH值、金属离子、酚 类化合物、糖、糖降解产物、氧气、抗坏血酸等理化因素的影响。在不同酸碱度下，花色素苷以四种不同的结构存在。pH是通过影响花色素苷结构来改变其颜色的最重要因素，当pH3 时，花色素苷往往显示出最强的红色，随着pH值的增加，颜色逐渐转淡为无色，最后转为紫 色或蓝色(pH6)。花色随pH值变化比较典型的是牵牛花，随着花瓣上表皮液泡pH值逐渐增大，花冠颜色逐渐变蓝，其机制与液泡内外Na⁺与H⁺的置换有关。在花色苷提取过程中， pH值相对比较好控制。

花色苷的提取及纯化：目前在花色苷的提取的方法主要有：溶剂浸提法、微波辅助萃取 法、超声波辅助提取法、酶解提取法、超临界萃取法、超高压辅助提取法等。溶剂法最为普 遍，但是溶剂法一般需要加热(50～80℃)，且时间较长(30～90min)，容易造成花色苷分解。 酶催化反应条件温和，一般在较低温度、接近中性的条件下就能进行，所以酶解法非常适合 于天然食用色素的提取与精制。目前为止已经有了用酶解法辅助提取花色苷的报道。虽然利 用酶法提取有上述优点，但也有不足，因为酶解时也可能将花色苷的糖苷键破坏，并且容易 生成其他未知的杂质，为后来的纯化造成一定的麻烦。微波辅助提取技术主要存在于提取多 糖等物质中。随着技术的发展，已经有学者展开用微波辅助提取植物中花色苷的研究。但是 微波处理过度也会引起色素的破坏。超声波辅助提取法目前由于设备上的原因，在大型生产 上的应用较少。超临界流体萃取和超高压辅助提取法的设备昂贵，难于普及。