一种提高腊八蒜色素提取物热稳定性的方法与流程

文档序号:15430842发布日期:2018-09-14 21:35

本发明涉及一种提高腊八蒜色素提取物热稳定性的方法,属于农产品加工领域。



背景技术:

我国是大蒜的主要生产国,其产量占世界总产量的四分之三。除鲜食外,大蒜还加工成蒜泥、蒜汁、脱水蒜片、蒜粉等制品,此外腊八蒜是中国的传统蒜制品,绿色是其呈色物质,其中绿色素是由黄色素及蓝色素组成在一起呈现的颜色。蓝色素及黄色素是天然色素,研究表明腊八蒜色素醇提物具有抗氧化、清除自由基、抗肿瘤等作用。色素的稳定性是腊八蒜产品颜色呈现及功能表征的前提。经研究表明腊八蒜色素对热、光照敏感,pH值对其也有影响。中国发明专利ZL200910077868.0公开了从洋葱汁中提取的天然活性物质丙烯基半胱氨酸亚砜加入到腊八蒜中,使其绿色素不断的形成,使原本只能有1个月货架期的腊八蒜延长到了3~6个月,提高了色素的稳定性。

腊八蒜无论鲜食贮藏过程中还是烹饪加热过程中热稳定性对其色素的影响至关重要。研究表明腊八蒜经醇提后,在40℃水浴加热30min,蓝色素及黄色素损失率仅为1.1%和0.7%。随着加热温度的升高,损失率增加,在80℃和100℃时,蓝色素损失14.7%和27.9%;黄色素损失15.4%和27.1%。在60℃水浴加热,两种色素分别损失4.7%和5.9%。因此提供一种提高色素热稳定性的方法,可为其进一步应用提供功效及色泽稳定性的保证。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种提高腊八蒜色素提取物热稳定性的方法,该方法利用DNA和蛋白质提高腊八蒜色素提取物的热稳定性。

本发明所提供的提高腊八蒜色素提取物热稳定性的方法,包括向所述腊八蒜色素提取物中加入DNA或蛋白质的步骤。

具体实施时,可将所述腊八蒜色素提取物的溶液与所述DNA的溶液或所述蛋白质的溶液混合,可明显提高腊八蒜色素提取物中蓝色素和黄色素提取物的热稳定性。

具体地,所述腊八蒜色素提取物与所述DNA或所述蛋白质在如下条件下反应,实现它们之间的结合;

温度可为15~25℃,时间可为10~30分钟。

所述DNA可为小牛胸腺DNA,所述蛋白质可为牛血清白蛋白。

所述腊八蒜色素提取物与所述DNA的质量比可为500~800:1,如750:1;

所述腊八蒜色素提取物与所述蛋白质的质量比可为700~1000:1,如857:1。

本发明所涉及的腊八蒜色素提取物是按照如下方法制备的:

(1)将新鲜大蒜粉碎成蒜泥,向所述蒜泥中加入乙酸水溶液至其变为绿色;

所述新鲜大蒜在0~4℃贮藏1~2个月打破休眠;

所述乙酸水溶液中乙酸的体积百分含量为4.5~5.5%;

(2)采用乙醇水溶液Ⅰ提取所述蒜泥,所得滤液Ⅰ经浓缩得到色素粗提物Ⅰ;

所述乙醇水溶液Ⅰ的pH值为2.5~4.0;

采用甲酸、乙酸、三氟乙酸、磷酸或其混合物调节所述乙醇水溶液Ⅰ的pH值;

所述乙醇水溶液Ⅰ中乙醇的体积百分含量为75~85%;

所述蒜泥与所述乙醇水溶液Ⅰ的比例为:1g:1~8mL;

所述提取的次数为2~4次;

(3)采用乙酸乙酯萃取所述色素粗提物Ⅰ的乙醇溶液,弃去乙酸乙酯相,保留乙醇相,所述乙醇相经浓缩得到色素粗提物Ⅱ;

所述色素粗提物Ⅰ、所述乙醇与所述乙酸乙酯的体积比为1:1~3:1~3;

(4)采用大孔树脂分离所述色素粗提物Ⅱ,采用乙醇水溶液Ⅱ进行洗脱,收集在波长为440nm和590nm处存在紫外吸收的洗脱液,经浓缩、干燥即得;

所述乙醇水溶液Ⅱ的pH值为2.5~4.0;

所述大孔树脂分离的条件如下:

所述色素粗提物Ⅱ按照比例1g:2~4mL溶于水后上样;

首先采用pH值为2.5~4.0的水溶液Ⅰ进行冲洗,然后采用pH值为2.5~4.0的乙醇水溶液Ⅲ进行洗脱;

所述大孔树脂为XAD-7大孔树脂、AB-8大孔树脂或YWD-01大孔树脂;

步骤(4)之后,上述制备方法还包括采用超滤膜超滤处理所述腊八蒜色素提取物的步骤;

所述超滤膜的截留分子量为3000~5000道尔顿;

所述超滤之前,将所述大蒜色素提取物溶于pH值为2.5~4.0的水溶液Ⅱ中;

所述腊八蒜色素提取物与所述水溶液Ⅱ的比例为1g:6~15mL;

所述超滤的条件如下:

透膜压力为3~5bar,流速为20~35mL/min。

所述腊八蒜色素提取物包括腊八蒜蓝色素提取物和腊八蒜黄色素提取物,为了研究DNA或蛋白质对所述腊八蒜色素提取物的热稳定性的影响,需要将腊八蒜蓝色素提取物和腊八蒜黄色素提取物分离出来,可按照下述步骤进行:采用凝胶树脂柱(SephadexG-25、Sephadex LH-20、SephadexG-20或SephadexG-15)分离;按重量体积比g/mL为1:2~4的比例溶于pH=2.5~3.5的酸水溶液中(甲酸、乙酸、三氟乙酸或磷酸调pH值),进样量为2~6mL,采用pH=2.5~3.5的酸水溶液(甲酸、乙酸、三氟乙酸或磷酸调pH值)与有机溶剂(乙醇、乙腈或正丁醇)的混合液作为洗脱液进行洗脱,其中,洗脱液中有机溶剂的体积百分含量为50~70%,流速控制在1~4mL/min,分别收集440nm和590nm处具有特征吸收峰的洗脱液合并同一吸收峰的洗脱液后浓缩,在压力为0.22MPa下,冷冻干燥成黄色粉末和蓝色粉末,获得腊八蒜黄色素提取物和腊八蒜蓝色素提取物。

本发明基于DNA或蛋白质对腊八蒜色素提取物(腊八蒜蓝色素提取物和腊八蒜黄色素提取物)的热稳定性的影响,提供了一种提高腊八蒜色素提取物热稳定性的方法。经本发明实施例表明,腊八蒜蓝色素提取物结合DNA后60℃加热1小时,可减少降解率20~25%,结合蛋白质后可减少降解率15~18%;腊八蒜黄色素提取物结合DNA后60℃加热1小时,可减少降解率45~50%,结合蛋白质后可减少降解率30~35%。

附图说明

图1为腊八蒜蓝色素提取物和黄色素提取物的紫外可见扫描图谱。

图2为小牛胸腺DNA和牛血清白蛋白对腊八蒜蓝色素提取物的热稳定性影响。

图3为小牛胸腺DNA和牛血清白蛋白对腊八蒜黄色素提取物的热稳定性影响。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

实施例1、腊八蒜蓝色素及黄色素提取物的制备

将1kg新鲜大蒜4℃贮藏1个月,打破休眠,剥皮,洗净。粉碎置于烧杯中,加入5%乙酸水溶液(v:v),室温4天蒜泥变为绿色。

采用pH=3(乙酸调pH)的80%乙醇水溶液于常温提取3次,每次12h。原料质量与提取液体积的料液比为1:3,每次提取物料过滤得滤液合并,35℃旋转蒸发进行浓缩,得到色素粗提物。

将该粗提物溶于乙醇中得到乙醇溶液,然后采用乙酸乙酯进行萃取,其中,粗提物、乙酸乙酯、乙醇的体积比为1:2:2;萃取3次,弃去乙酸乙酯相(色素中残存的大蒜素等脂溶性杂质),合并乙醇萃取液,35℃旋转蒸发浓缩。

将上述色素粗提物按重量体积比g/mL为1:2的比例溶于双蒸水,上大孔树脂XAD-7进行纯化。4mL/min流速的pH=3的水(甲酸调pH值)冲洗4个柱体积,而后用4mL/min流速的pH=3的乙醇(甲酸调pH值)洗脱色素组分,收集440nm及590nm洗脱液,35℃下旋转蒸发浓缩,冷冻干燥成绿色粉末。

按照1:10的重量体积比(g/mL)将腊八蒜色素粗提物溶于pH=3(乙酸调pH)的双蒸水,使用截留分子量为5000道尔顿的超滤膜(聚醚砜)进行超滤,去除分子量大于5000道尔顿的其它杂质,控制透膜压力4bar,流速控制25mL/min,对滤液冷冻干燥,得到腊八蒜绿色素提取物。

腊八蒜绿色素由蓝色素和黄色素组成,为了分离蓝色素和黄色素,将腊八蒜绿色素提取物进一步上凝胶树脂柱Sephadex LH-20,按重量体积比g/mL为1:2的比例溶于pH=3的酸水(甲酸调pH值),进样量为3mL,采用pH=3的酸水(甲酸调pH值):乙醇=4:6(体积比)的洗脱液进行洗脱,流速控制在2.5mL/min,分别收集440nm和590nm处具有特征吸收峰的洗脱液合并浓缩,在压力为0.22MPa下,冷冻干燥成黄色粉末和蓝色粉末,获得腊八蒜黄色素提取物和腊八蒜蓝色素提取物,两者的紫外可见扫描光谱如图1所示,可以看出,分别在440nm和590nm处有吸收峰,是典型的腊八蒜黄色素和腊八蒜蓝色素的吸收峰波长。

实施例2、DNA结合腊八蒜蓝色素及黄色素提取物后提高色素热稳定性实验

取小牛胸腺DNA溶于双蒸水配制成0.8mg/mL溶液,置于4℃冰箱过夜。腊八蒜蓝色素和腊八蒜黄色素提取物分别用双蒸水配制成600mg/mL的溶液后备用,低温避光保存。

在10mL的试管中加入0.8mg/mL的小牛胸腺DNA溶液3mL,再加入3mL浓度为600mg/mL的腊八蒜蓝色素提取物溶液,对照样为双蒸水3mL再加入3mL浓度为600mg/mL的腊八蒜蓝色素提取物溶液,20℃反应10min后。分别在60℃加热0、1小时后,紫外可见分光光度计扫描。以上述同样方法处理腊八蒜黄色素提取物。

分别以590nm及440nm的紫外吸收值代表蓝色素及黄色素提取物的含量变化。结果如图2和图3所示。可以看出,60℃加热1小时后蓝色素及黄色素提取物均有所降解,蓝色素提取物降解30.26%,结合DNA后降解率为23.47%,表明结合DNA后降解率减少了22.44%((30.26%-23.47%)/30.26%×100%),明显提高了蓝色素提取物的热稳定性。60℃加热1小时后黄色素提取物均有所降解,黄色素提取物降解22.58%,结合DNA后降解率为11.49%,表明结合DNA后降解率减少了49.11%((22.58%-11.49%)/22.58%×100%),明显提高了黄色素提取物的热稳定性。

实施例3、蛋白质结合腊八蒜蓝色素及黄色素提取物后提高色素热稳定性实验

取牛血清白蛋白溶于pH=6.9磷酸缓冲液制成0.7mg/mL溶液。腊八蒜蓝色素和腊八蒜黄色素提取物分别用磷酸缓冲液配制成600mg/mL的溶液后备用,低温避光保存。

在10mL的试管中加入0.7mg/mL的牛血清白蛋白溶液3mL,再加入3mL浓度为600mg/mL的腊八蒜蓝色素溶液提取物,对照样为磷酸缓冲液3mL再加入3mL浓度为600mg/mL的腊八蒜蓝色素提取物溶液,20℃反应10min后。分别在60℃加热0、1小时后,紫外可见分光光度计扫描。同样方法处理腊八蒜黄色素提取物。

分别以590nm及440nm的紫外吸收值代表蓝色素及黄色素提取物的含量变化。结果如图2和图3所示,可以看出,60℃加热1小时后蓝色素及黄色素提取物均有所降解,蓝色素提取物降解30.26%,结合牛血清白蛋白后降解率为24.96%,表明结合牛血清白蛋白后降解率减少了17.51%((30.26%-24.96%)/30.26%×100%),明显提高了蓝色素提取物的热稳定性。60℃加热1小时后黄色素提取物均有所降解,黄色素提取物降解22.58%,结合牛血清白蛋白后降解率为14.87%,表明结合牛血清白蛋白降解率减少了34.14%((22.58%-14.87%)/22.58%×100%),后明显提高了黄色素提取物的热稳定性。

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