本发明涉及花青素提取
技术领域：
，具体涉及一种紫薯花青素的高效提取方法。
背景技术：
：：紫薯，又名紫甘薯，常见的多年生双子叶植物，草本，其蔓细长，茎匍匐地面。紫薯的薯肉颜色为紫色，由于富含花青素等对人体营养的保健物质，而在近年被认定为特用品种。花青素含量20-180mg/100克，有较高的食用和药用价值，是一种纯天然的保健食品。目前，广泛采用的紫薯花青素的提取方法是紫薯经清洗切片，添加柠檬酸水溶液提取，所得提取液直接经浓缩喷粉烘干，或者将提取液利用大孔吸附树脂吸附，再用乙醇洗脱，经浓缩乙醇后喷粉烘干。其中，直接将提取液浓缩喷粉烘干，虽然花青素的损失量小，但含量低；而利用大孔吸附树脂处理提取液，如果所选吸附树脂对花青素的选择吸附性差，会降低花青素收率，并且吸附在树脂上的花青素需要大量乙醇洗脱，即使能够回收利用乙醇，也大大增加了成本投入。技术实现要素：：本发明所要解决的技术问题在于提供一种提取率高、操作简便且能耗小的紫薯花青素的高效提取方法。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种紫薯花青素的高效提取方法，包括如下步骤：(1)紫薯清洗：将紫薯置于清洗池中，并加入清洗液将紫薯浸没，每隔15-30min搅动一次，1-2h后将紫薯捞出，并将紫薯单层平摊于筛板上，利用清水冲洗2-3min，沥去水分；(2)紫薯磨浆：将经清洗后的紫薯切成薄片，与5倍重量份水一并送入磨浆机中磨浆，反复磨浆三次，即得紫薯浆液；(3)花青素提取：向上述所得紫薯浆液中加入果胶酶，充分混合，并加入柠檬酸调节溶液pH值至3.5，再升温至45-50℃保温静置1-2h，然后加入泊洛沙姆和阴离子聚丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解后静置3-5h，最后过200目筛，所得滤液即为提取液；(4)提取液分离：将上述所得提取液加入由大孔吸附树脂填充制成的分离柱中，待底部无溶液流出，再将湿润的大孔吸附树脂加入2-3倍重量份的75％乙醇溶液中，所得混合溶液于50-55℃下保温搅拌0.5-1h，过筛除去大孔吸附树脂，即得分离液；(5)制粉：将上述所得分离液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得紫薯花青素。所述步骤(3)中紫薯浆液、果胶酶、泊洛沙姆和阴离子聚丙烯酰胺的重量用量比为100-150:1-2:3-5:2-3。所述清洗液由如下重量份数的原料制成：预胶化小麦淀粉10-15份、预糊化小麦淀粉5-10份、β-环状糊精3-5份、羟乙基纤维素1-2份、苦荞粉1-2份、海藻酸钠0.5-1份、山楂叶冻干粉0.1-0.3份、樒树叶冻干粉0.05-0.1份、水100-150份，其制备方法为：将预胶化淀粉、β-环状糊精和羟乙基纤维素加入水中，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10-15min，待自然冷却至45-50℃后加入预糊化小麦淀粉和海藻酸钠，再在45-50℃下保温混合10-15min，然后加入苦荞粉、山楂叶冻干粉和樒树叶冻干粉，充分混合后将所得混合溶液送入球磨机中，研磨5-8h后过200目筛。上述清洗液不仅能有效去除紫薯表面粘附的杂质，节约清洗用水量，还能起到一定的杀菌效果，并且使用安全性高，易被清水冲洗除去。所述大孔吸附树脂使用前经过预处理，其预处理方法为：先将大孔吸附树脂浸没于水中，以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合5-10min，再加入聚丙烯酸钠和小苏打粉，继续回流保温混合5-10min，并自然冷却至50-55℃后加入氢化蓖麻油和柠檬酸钠，在50-55℃保温混合10-15min后再次以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合5-10min，随后自然冷却至室温，过滤，所得大孔吸附树脂水洗一次，即完成大孔吸附树脂的预处理。所述大孔吸附树脂、聚丙烯酸钠、小苏打粉、氢化蓖麻油和柠檬酸钠的重量用量比为15-20:0.5-1:0.1-0.2:0.5-1:0.1-0.2。大孔吸附树脂经上述预处理后，不仅增强其内部孔道的通畅性，还大大提高其吸附活性和乙醇作用下的解吸附活性。本发明的有益效果是：本发明所述紫薯花青素的高效提取方法具有操作简便、能耗小、投入成本低的特点，大大减少紫薯清洗用水量，缩短清洗时间，保证清洗后紫薯的清洁度；并通过所述提取和分离方法，显著提高青花素的提取率，缩短提取时间，并通过大孔吸附树脂选择性分离花青素，减少花青素在提取过程中的损失量。具体实施方式：为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例1(1)紫薯清洗：将紫薯置于清洗池中，并加入清洗液将紫薯浸没，每隔30min搅动一次，2h后将紫薯捞出，并将紫薯单层平摊于筛板上，利用清水冲洗3min，沥去水分；(2)紫薯磨浆：将经清洗后的紫薯切成薄片，与5倍重量份水一并送入磨浆机中磨浆，反复磨浆三次，即得紫薯浆液；(3)花青素提取：向上述所得100份紫薯浆液中加入1份果胶酶，充分混合，并加入柠檬酸调节溶液pH值至3.5，再升温至45-50℃保温静置2h，然后加入3份泊洛沙姆和2份阴离子聚丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解后静置3h，最后过200目筛，所得滤液即为提取液；(4)提取液分离：将上述所得提取液加入由大孔吸附树脂填充制成的分离柱中，待底部无溶液流出，再将湿润的大孔吸附树脂加入3倍重量份的75％乙醇溶液中，所得混合溶液于50-55℃下保温搅拌0.5h，过筛除去大孔吸附树脂，即得分离液；(5)制粉：将上述所得分离液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得紫薯花青素。清洗液的制备：将10份预胶化淀粉、3份β-环状糊精和1份羟乙基纤维素加入150份水中，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10min，待自然冷却至45-50℃后加入10份预糊化小麦淀粉和0.5份海藻酸钠，再在45-50℃下保温混合10min，然后加入1份苦荞粉、0.3份山楂叶冻干粉和0.05份樒树叶冻干粉，充分混合后将所得混合溶液送入球磨机中，研磨5h后过200目筛。大孔吸附树脂的预处理：先将20份大孔吸附树脂浸没于水中，以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合5min，再加入0.5份聚丙烯酸钠和0.1份小苏打粉，继续回流保温混合10min，并自然冷却至50-55℃后加入0.5份氢化蓖麻油和0.1份柠檬酸钠，在50-55℃保温混合15min后再次以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10min，随后自然冷却至室温，过滤，所得大孔吸附树脂水洗一次，即完成大孔吸附树脂的预处理。实施例2(1)紫薯清洗：将紫薯置于清洗池中，并加入清洗液将紫薯浸没，每隔30min搅动一次，2h后将紫薯捞出，并将紫薯单层平摊于筛板上，利用清水冲洗3min，沥去水分；(2)紫薯磨浆：将经清洗后的紫薯切成薄片，与5倍重量份水一并送入磨浆机中磨浆，反复磨浆三次，即得紫薯浆液；(3)花青素提取：向上述所得150份紫薯浆液中加入1.5份果胶酶，充分混合，并加入柠檬酸调节溶液pH值至3.5，再升温至45-50℃保温静置2h，然后加入5份泊洛沙姆和3份阴离子聚丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解后静置3h，最后过200目筛，所得滤液即为提取液；(4)提取液分离：将上述所得提取液加入由大孔吸附树脂填充制成的分离柱中，待底部无溶液流出，再将湿润的大孔吸附树脂加入3倍重量份的75％乙醇溶液中，所得混合溶液于50-55℃下保温搅拌0.5h，过筛除去大孔吸附树脂，即得分离液；(5)制粉：将上述所得分离液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得紫薯花青素。清洗液的制备：将15份预胶化淀粉、5份β-环状糊精和1份羟乙基纤维素加入150份水中，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10min，待自然冷却至45-50℃后加入5份预糊化小麦淀粉和0.5份海藻酸钠，再在45-50℃下保温混合10min，然后加入1份苦荞粉、0.3份山楂叶冻干粉和0.05份樒树叶冻干粉，充分混合后将所得混合溶液送入球磨机中，研磨5h后过200目筛。大孔吸附树脂的预处理：先将20份大孔吸附树脂浸没于水中，以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10min，再加入1份聚丙烯酸钠和0.1份小苏打粉，继续回流保温混合10min，并自然冷却至50-55℃后加入0.5份氢化蓖麻油和0.1份柠檬酸钠，在50-55℃保温混合15min后再次以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10min，随后自然冷却至室温，过滤，所得大孔吸附树脂水洗一次，即完成大孔吸附树脂的预处理。实施例3(1)紫薯清洗：将紫薯置于清洗池中，并加入清洗液将紫薯浸没，每隔30min搅动一次，2h后将紫薯捞出，并将紫薯单层平摊于筛板上，利用清水冲洗3min，沥去水分；(2)紫薯磨浆：将经清洗后的紫薯切成薄片，与5倍重量份水一并送入磨浆机中磨浆，反复磨浆三次，即得紫薯浆液；(3)花青素提取：向上述所得150份紫薯浆液中加入1.5份果胶酶，充分混合，并加入柠檬酸调节溶液pH值至3.5，再升温至45-50℃保温静置2h，然后加入5份泊洛沙姆和3份阴离子聚丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解后静置3h，最后过200目筛，所得滤液即为提取液；(4)提取液分离：将上述所得提取液加入由大孔吸附树脂填充制成的分离柱中，待底部无溶液流出，再将湿润的大孔吸附树脂加入3倍重量份的75％乙醇溶液中，所得混合溶液于50-55℃下保温搅拌0.5h，过筛除去大孔吸附树脂，即得分离液；(5)制粉：将上述所得分离液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得紫薯花青素。清洗液的制备：将15份预胶化淀粉、5份β-环状糊精和1份羟乙基纤维素加入150份水中，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10min，待自然冷却至45-50℃后加入5份预糊化小麦淀粉和0.5份海藻酸钠，再在45-50℃下保温混合10min，然后加入1份苦荞粉、0.3份山楂叶冻干粉和0.05份樒树叶冻干粉，充分混合后将所得混合溶液送入球磨机中，研磨5h后过200目筛。对照例1(1)紫薯清洗：将紫薯置于清洗池中，并加入清水将紫薯浸没，每隔30min搅动一次，2h后将紫薯捞出，并将紫薯单层平摊于筛板上，利用清水冲洗3min，沥去水分；(2)紫薯磨浆：将经清洗后的紫薯切成薄片，与5倍重量份水一并送入磨浆机中磨浆，反复磨浆三次，即得紫薯浆液；(3)花青素提取：向上述所得150份紫薯浆液中加入1.5份果胶酶，充分混合，并加入柠檬酸调节溶液pH值至3.5，再升温至45-50℃保温静置2h，然后加入5份泊洛沙姆和3份阴离子聚丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解后静置3h，最后过200目筛，所得滤液即为提取液；(4)提取液分离：将上述所得提取液加入由大孔吸附树脂填充制成的分离柱中，待底部无溶液流出，再将湿润的大孔吸附树脂加入3倍重量份的75％乙醇溶液中，所得混合溶液于50-55℃下保温搅拌0.5h，过筛除去大孔吸附树脂，即得分离液；(5)制粉：将上述所得分离液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得紫薯花青素。对照例2(1)紫薯清洗：将紫薯置于清洗池中，并加入清水将紫薯浸没，每隔30min搅动一次，2h后将紫薯捞出，并将紫薯单层平摊于筛板上，利用清水冲洗3min，沥去水分；(2)紫薯磨浆：将经清洗后的紫薯切成薄片，与5倍重量份水一并送入磨浆机中磨浆，反复磨浆三次，即得紫薯浆液；(3)花青素提取：向上述所得150份紫薯浆液中加入1.5份果胶酶，充分混合，并加入柠檬酸调节溶液pH值至3.5，再升温至45-50℃保温静置2h，最后过200目筛，所得滤液即为提取液；(4)提取液分离：将上述所得提取液加入由大孔吸附树脂填充制成的分离柱中，待底部无溶液流出，再将湿润的大孔吸附树脂加入3倍重量份的75％乙醇溶液中，所得混合溶液于50-55℃下保温搅拌0.5h，过筛除去大孔吸附树脂，即得分离液；(5)制粉：将上述所得分离液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得紫薯花青素。实施例4分别利用实施例1、实施例2、实施例3、对照例1和对照例2所述方法对同批等量的紫薯进行花青素提取，对紫薯清洗效果、提取液中的花青素得率和最终分离出的花青素得率进行测定，结果如表1所示。表1本发明所述提取方法的提取效果项目实施例1实施例2实施例3对照例1对照例2杂质清除率/％99.8699.9199.8897.2697.34病菌杀灭率/％97.4596.9797.1200提取液花青素得率/％8.818.768.798.757.88最终花青素得率/％8.538.496.744.823.26以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页1 2 3