本发明涉及一种花青素提取物的提取方法，具体涉及一种无塑化剂花青素提取物的提取方法。
背景技术：
塑化剂（增塑剂）是一种高分子材料助剂，种类繁多，最常见的品种是dehp，是一种无色、无味液体。塑化剂作为工业用高分子材料助剂，普遍运用于塑料制品、混凝土、化妆品及清洗剂等材料中，特别是聚氯乙烯塑料制品中。而且在塑料工业生产、塑料制品及塑料垃圾处理过程中会缓慢释放邻苯二甲酸内脂，通过多种途径污染食品，如大气、水、土壤、食品包装和运输材料等，特别是在受白色垃圾污染的土壤和水质中，塑化剂含量往往更高。
由于塑化剂属于持久性有机污染物，难降解，在人体内容易富集，而且不易被人体代谢掉，具有慢性毒性，如果长期摄入，当富集到一定程度，则可能引起生殖系统异常，甚至致癌、致畸、致突变等。
花青素类花青素提取物作为一类天然红色素，是被药典批准的食品添加剂，广泛运用于饮料、糕点等。但是，市场上的花青素提取物中塑化剂指标很多都超过国际标准。现有的脱塑化剂方式又很单一，塑化剂的脱除率较低，质量稳定性较差。
cn105198942a公开了一种去除桑葚花色苷中塑化剂的工艺，是将桑葚用40～95%的乙醇提取，提取液浓缩后，上d-101大孔吸附树脂，先水洗至流出液澄清，再用30～75%乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩至糖度为15度，用乙酸乙酯萃取，萃取剂与粗提取萃取比例为1:1～5，萃取1～3次。但是，虽然根据塑化剂易溶于有机溶剂的性质，乙酸乙酯萃取法对去除塑化剂有一定的效果，但该方法单一，操作繁琐，去除塑化剂的效果有限，且溶剂损耗量较大。
cn106306991a公开了一种同时去除罗汉果提取物中农残和塑化剂的方法，是将罗汉果提取物用含夹带剂的超临界co2萃取，得罗汉果提取物初萃取物，再将其溶于水中，纳滤，喷雾干燥，得同时去除农残和塑化剂的罗汉果提取物。该方法主要采用超临界co2萃取方式去除脂溶性塑化剂，以及通过超临界co2萃取和纳滤相结合的方式分别去除罗汉果提取物中的脂溶性和水溶性农残，虽然一定程度实现同时降低农残和塑化剂的含量，去除了大部分塑化剂，但是，该方法所得产品质量稳定性较差，由于超临界co2流体对固体干粉的渗透能力较弱，仅仅通过一次超临界co2萃取的方式并不能有效彻底地去除塑化剂。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单、成本低，选择性好，所得产品纯度、回收率高，质量稳定，适用于工业化生产的无塑化剂花青素提取物的提取方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种无塑化剂花青素提取物的提取方法，包括以下步骤：
（1）预处理、闪式提取：将花青素原料破碎，加入提取溶剂进行连续逆流闪式提取，冷却，过滤，提取液减压浓缩，得花青素提取液；
（2）过滤、透析：将步骤（1）所得花青素提取液，先过滤除杂，滤液再进行透析，截留液减压浓缩，得浓缩液；
（3）大孔吸附树脂纯化：将步骤（2）所得浓缩液上连续串接的大孔吸附树脂柱进行吸附，然后先用水洗至水洗脱液无色，弃掉水洗脱液，再用乙醇水溶液将串接的树脂柱洗脱至乙醇洗脱液无色，收集乙醇洗脱液；
（4）树脂脱塑化剂：将步骤（3）所得乙醇洗脱液上脱塑化剂树脂柱，流出液减压浓缩，得花青素提取物浸膏；
（5）超临界co2萃取：将步骤（4）所得花青素提取物浸膏分别用超临界co2流体萃取，减压浓缩，干燥，得无塑化剂花青素提取物。
优选地，步骤（1）中，所述花青素原料与提取溶剂的质量体积比（kg/l）为1:10～20。
优选地，步骤（1）中，所述花青素原料为蓝莓、黑莓、红莓、越橘、黑米、桑葚、紫甘薯或玫瑰茄等中的一种或几种。所述花青素原料中花青素的质量含量为0.5～1.0%，总塑化剂的含量为1.0～3.0mg/kg。塑化剂主要来于土壤、水质及采摘、包装及运输过程中接触的塑料材料。
优选地，步骤（1）中，所述提取溶剂为体积浓度40～95%（更优选70～80%）的乙醇水溶液。
优选地，步骤（1）中，所述连续逆流闪式提取的温度为30～60℃，提取的时间为50～120s，提取的次数≥2次。所述提取设备为连续逆流闪式提取器。由于原料中花青素性质不稳定，长时间或高温提取，都会破坏花青素结构，所以采用连续逆流闪式提取，既能缩短提取时间，又能保证工业化生产的连续性，同时在搅拌下提高花青素的提取收率。
优选地，步骤（1）中，用板式换热器进行冷却。所述连续逆流闪式提取后的溶液，用100～400目的滤网过滤。
优选地，步骤（1）中，所述减压浓缩的温度为40～70℃，压力为-0.10～-0.07mpa，浓缩至固含量为5～10%。
优选地，步骤（2）中，所述过滤的膜压为1～4mpa，温度为5～30℃。花青素原料在乙醇提取，减压回收完乙醇及浓缩后，部分醇溶性水不溶性杂质会在低温放置过程中析出，使用膜过滤则可有效去除。
优选地，步骤（2）中，用陶瓷膜过滤，陶瓷膜的孔径为0.2～1.0μm。
优选地，步骤（2）中，所述透析的膜压为1～3mpa，温度为5～20℃。透析可以有效去除小分子杂质，提升产品纯度，同时由于塑化剂的分子量较小，也可以通过透析的方式得以大部分去除。
优选地，步骤（2）中，用高分子有机材料纳滤膜进行透析，纳滤膜的分子量为500万～5000万道尔顿（更优选600万～2000万道尔顿）。
优选地，步骤（2）中，所述减压浓缩的温度为30～70℃，压力为-0.10～-0.07mpa，浓缩至固含量为5～20%。
优选地，步骤（3）中，所述大孔吸附树脂柱的径高比为1:1～8（更优选1:5～7）。所述大孔吸附树脂主要用于吸附分离纯化花青素原料中有效成分花青素。
优选地，步骤（3）中，所述大孔吸附树脂与花青素原料的体积质量比（l/kg）为1:8～40（更优选1:10～20）。
优选地，步骤（3）中，所述大孔吸附树脂柱串接的数量≥2，更优选串接3根树脂。
优选地，步骤（3）中，所述大孔吸附树脂型号为hp-20、hpd-100、xda-6或hp2mgl等中的一种或几种。所述xda-6型号大孔吸附树脂优选购于西安蓝晓科技新材料股份有限公司，所述hp-20、hpd-100型大孔吸附树脂优选购于艾美科健（中国）生物医药有限公司，所述hp2mgl型大孔吸附树脂优选购于三菱树脂株式会社。
优选地，步骤（3）中，上柱的流速为0.5～3.0bv/h（更优选1～2bv/h）。
优选地，步骤（3）中，所述水洗的流速为1.0～4.0bv/h。
优选地，步骤（3）中，所述乙醇水溶液与花青素原料的体积质量比（l/kg）为1:2～5。
优选地，步骤（3）中，乙醇洗脱的流速为0.4～0.8bv/h。所述乙醇洗脱主要用于洗脱大孔吸附树脂吸附的花青素。
优选地，步骤（3）中，所述乙醇水溶液的体积浓度为50～80%。
优选地，步骤（4）中，所述脱塑化剂树脂柱的装柱径高比为1:4～12。
优选地，步骤（4）中，所述用于脱塑化剂的树脂与洗脱液的体积比（l/l）为1:40～60。
优选地，步骤（4）中，上柱的流速为0.5～2.0bv/h。
优选地，步骤（4）中，所述用于脱塑化剂的树脂为一类特种大孔吸附树脂，树脂型号为xda-8g、xda-8d、hpd-500、hpd-950或d4020等中的一种或几种，更优选xda-8g和/或xda-8d。所述xda-8g、xda-8d型脱塑化剂树脂优选购于西安蓝晓科技新材料股份有限公司，所述hpd-500、hpd-950型脱塑化剂树脂优选购于艾美科健（中国）生物医药有限公司，所述d4020型脱塑化剂树脂优选购于天津南开和成科技有限公司。本发明人研究发现，虽然所述脱塑化剂树脂主要用于白酒行业，在天然产物中运用较少，但是，所述树脂在一定浓度醇相中，对塑化剂的吸附作用较为牢固，而对花青素吸附较少。
优选地，步骤（4）中，所述减压浓缩的温度为40～70℃，压力为-0.10～-0.07mpa，减压浓缩至固含量为30～50%。
优选地，步骤（3）、（4）中，所述树脂在使用前，均先用1.5～2.5bv体积浓度90～99%的乙醇浸泡20～30h，再用体积浓度90～99%的乙醇洗至流出液无色无异味，且检测不出塑化剂为止，再用3～5bv质量浓度3～5%的氢氧化钠溶液碱洗，再水洗至中性，最后用3～5bv质量浓度3～5%的盐酸溶液酸洗，再水洗至中性，且流出液检测不出塑化剂为止。
优选地，步骤（5）中，所述超临界co2流体萃取的压力为20～40mpa，萃取的温度为20～30℃，萃取的时间为1～2h，萃取≥2次。所述超临界co2流体主要用于萃取去除塑化剂。
优选地，步骤（5）中，所述花青素提取物浸膏与co2流体的质量体积比（kg/l）为1:10～25。
优选地，步骤（5）中，所述超临界co2流体萃取所用夹带剂的用量为萃取co2流体体积的10～30%，所述夹带剂为体积分数70～95%的甲醇或乙醇水溶液（更优选乙醇水溶液）。
优选地，步骤（5）中，所述减压浓缩的温度为40～70℃，压力为-0.10～0.07mpa，浓缩至固含量为40～60%。
优选地，步骤（5）中，所述干燥的方式为微波干燥，微波干燥的温度为10～40℃，压力为-0.10～-0.07mpa，干燥至含水量≤3%。
本发明方法中用于浓缩的设备为单效浓缩器、双效浓缩器或三效浓缩器。
本发明方法中所使用的试剂均为食品级无塑化剂试剂。
本发明方法中所使用的与物料接触的设备、管道及储罐均为耐酸碱的不锈钢材质。
本发明方法的原理如下：由于所述花青素原料在采摘、包装、运输，以及生产、包装过程中，都不可避免与含塑化剂的材料接触，特别是在制备高含量的花青素产品时，传统上都会用到大孔吸附树脂纯化，而大孔吸附树脂虽对塑化剂有富集作用，但在用高浓度有机溶剂洗脱时，又会将塑化剂随产品一起洗脱下来。本发明采用纳滤技术、大孔吸附树脂纯化、树脂脱塑化剂及超临界co2流体萃取先后结合的技术来制备无塑化剂的花青素提取物。首先采用纳滤技术透析脱塑化剂，主要塑化剂为脂溶性成分，易溶于乙醇，分子量在300～500之间，通过截留分子量600万～5000万道尔顿的纳滤膜，不仅能够透析掉大部分塑化剂，也能去除大部分乙醇，以及去除部分小分子杂质，从而缩短回收溶剂时间，降低对花青素的损耗，提高花青素的纯度。但单纯使用纳滤膜分离纯化，对塑化剂的去除和花青素纯度的提升均有一定的局限性，所以采用大孔吸附树脂串接分离纯化主要用于提纯花青素，可以获得规格不同的花青素提取物，但所得提取物由于大孔吸附树脂对塑化剂的富集作用，仍含有少量塑化剂，所以采用一种特定的树脂来去除塑化剂，不仅可以有效去除塑化剂同时可减少树脂对花青素的吸附损耗。最后采用超临界co2萃取技术协同去除塑化剂，虽然脂溶性超临界co2流体对塑化剂萃取能力极强，但本发明人研究发现，若单独采用此技术，是有一定的局限性，存在脱除不彻底及质量不稳定等问题。由于在具体大规模生产过程中，存在原料产地来源较广、生产所用溶剂较大等因素，都会导致每批产品塑化剂含量不同，有的含量高有的低，所以使用单一的方式来去除塑化剂，同样的工艺，会导致最终去除效果差异较大，作用很局限。所以，本发明方法采用将纳滤技术、大孔吸附树脂纯化技术、树脂脱塑化剂技术和超临界co2萃取技术先后结合的方式，由于大部分塑化剂会在纳滤、树脂脱塑化剂这个过程中被去除，再用超临界co2萃取技术就可以保证产品质量的稳定性。
本发明方法的有益效果如下：
（1）本发明方法通过采用纳滤技术、树脂脱塑化剂技术和超临界co2萃取技术的复合技术脱塑化剂，效果明显，塑化剂脱除率≥99.95%，脱塑化剂后的塑化剂含量符合国际标准；本发明方法所得花青素提取物的塑化剂达到国际标准的花青素产品，其花青素含量≥40%，所得花青素的总收率≥90%；
（2）本发明方法中用于提取的溶剂用量，由原来采用提取罐提取时，相当于原料用量的30～40倍降低到相当于原料用量的10～20倍，降低了能耗和成本；
（3）本发明方法使用纳滤技术、树脂脱塑化剂技术和超临界co2萃取技术先后结合的方式去除塑化剂，相比单一超临界co2萃取技术或溶剂萃取技术效果更好，稳定性更强，选择性好，适用于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的蓝莓鲜果、越橘鲜果、玫瑰茄为市售，花青素的质量含量分别为0.67%、0.65%、0.75%，总塑化剂含量分别为1.8mg/kg、1.2mg/kg、2.5mg/kg；本发明实例所使用的试剂均为食品级无塑化剂试剂；本发明实例所使用的与物料接触的设备、管道及储罐均为耐酸碱的不锈钢材质；
本发明实施例所使用的xda-6型号大孔吸附树脂购于西安蓝晓科技新材料股份有限公司，hpd-100型大孔吸附树脂购于艾美科健（中国）生物医药有限公司，hp2mgl型大孔吸附树脂购于三菱树脂株式会社；本发明实例所使用的xda-8g、xda-8d型脱塑化剂树脂均购于西安蓝晓科技新材料股份有限公司，hpd-500型脱塑化剂树脂购于艾美科健（中国）生物医药有限公司；
本发明实施例中的大孔吸附树脂或脱塑化剂树脂在使用前，均先用2bv体积浓度95%的乙醇浸泡24h，再用体积浓度95%的乙醇洗至流出液无色无异味，且检测不出塑化剂为止，再用4bv质量浓度5%的氢氧化钠溶液碱洗，再水洗至中性，最后用4bv质量浓度5%的盐酸溶液酸洗，再水洗至中性，且流出液检测不出塑化剂为止。
本发明实施例所使用的原料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
实施例1
（1）预处理、闪式提取：将1000kg蓝莓鲜果破碎，加入10000l体积分数70%的乙醇水溶液中，用连续逆流闪式提取设备，在40℃下，连续逆流闪式提取60s，提取2次，用板式换热器冷却，先用200目滤网过滤，提取液再用单效浓缩器，在50℃，真空度-0.08mpa下，减压浓缩回收乙醇至浓缩液固含量为8%，得蓝莓提取液；
（2）过滤、透析：将步骤（1）所得蓝莓提取液，先用0.5μm孔径的陶瓷膜，在膜压2mpa，10℃下，过滤除杂，滤液再用分子量600万道尔顿的纳滤膜，在膜压1mpa，10℃下，进行透析，截留液再用单效浓缩器，在40℃，真空度-0.08mpa下，减压浓缩至浓缩液固含量为10%，得423kg浓缩液；
（3）大孔吸附树脂纯化：将步骤（2）所得423kg浓缩液以上柱流速为1bv/h，上3根连续串接的xda-6型大孔吸附树脂柱（径高比为1:5，大孔树脂用量80l）进行吸附，然后先用水以流速2bv/h，水洗至水洗脱液无色，弃掉水洗脱液，再用200l体积浓度60%的乙醇水溶液，以流速0.4bv/h，将串接的树脂柱洗脱至乙醇洗脱液无色，收集乙醇洗脱液，体积为200l；
（4）树脂脱塑化剂：将步骤（3）所得200l乙醇洗脱液以上柱流速0.8bv/h，上hpd-500型脱塑化剂树脂柱（径高比为1:4，树脂的用量5l），流出液再用单效浓缩器，在50℃，-0.08mpa下，减压浓缩流出液至固含量为35%，得30.8kg蓝莓提取物浸膏；
（5）超临界co2萃取：将步骤（4）所得30.8kg蓝莓提取物浸膏用400l超临界co2流体，在20mpa，20℃下，萃取1h，萃取3次，再用单效浓缩器，在50℃，-0.08mpa下，减压浓缩至固含量为40%，最后在20℃，-0.08mpa下，微波干燥至含水量为3%，得15.13kg无塑化剂蓝莓提取物；其中，所用夹带剂为体积分数为70%的乙醇水溶液，夹带剂的用量为80l。
经气质连用（gc-ms）方法检测，本实施例所得无塑化剂蓝莓提取物中总的塑化剂含量为0.03mg/kg，去除率为99.98%，符合国际标准。
经紫外检测，本实施例所得无塑化剂蓝莓提取物中，花青素含量为40.6%，总收率为91.5%。
实施例2
（1）预处理、闪式提取：将1000kg越橘鲜果破碎，加入15000l体积分数80%的乙醇水溶液中，用连续逆流闪式提取设备，在50℃下，连续逆流闪式提取100s，提取3次，用板式换热器冷却，先用300目滤网过滤，提取液再用双效浓缩器，在60℃，真空度-0.095mpa下，减压浓缩回收乙醇至浓缩液固含量为5%，得越橘提取液；
（2）过滤、透析：将步骤（1）所得越橘提取液，先用0.3μm孔径的陶瓷膜，在膜压3mpa，20℃下，过滤除杂，滤液再用分子量1000万道尔顿的纳滤膜，在膜压2mpa，15℃下，进行透析，截留液再用双效浓缩器，在60℃，真空度-0.095mpa下，减压浓缩至浓缩液固含量为15%，得300kg浓缩液；
（3）大孔吸附树脂纯化：将步骤（2）所得300kg浓缩液以上柱流速为2bv/h，上3根连续串接的hp2mgl型大孔吸附树脂柱（径高比为1:6，大孔树脂用量100l）进行吸附，然后先用水以流速1bv/h，水洗至水洗脱液无色，弃掉水洗脱液，再用300l体积浓度70%的乙醇水溶液，以流速0.5bv/h，将串接的树脂柱洗脱至乙醇洗脱液无色，收集乙醇洗脱液，体积为300l；
（4）树脂脱塑化剂：将步骤（3）所得300l乙醇洗脱液以上柱流速1bv/h，上xda-8d型脱塑化剂树脂柱（径高比为1:6，树脂的用量5l），流出液再用双效浓缩器，在60℃，-0.095mpa下，减压浓缩流出液至固含量为40%，得35.5kg越橘提取物浸膏；
（5）超临界co2萃取：将步骤（4）所得35.5kg越橘提取物浸膏用800l超临界co2流体，在30mpa，30℃下，萃取2h，萃取2次，再用双效浓缩器，在60℃，-0.095mpa下，减压浓缩至固含量为45%，最后在20℃，-0.095mpa下，微波干燥至含水量为2%，得13.68kg无塑化剂越橘提取物；其中，所用夹带剂为体积分数为80%的乙醇水溶液，夹带剂的用量为80l。
经气质连用（gc-ms）方法检测，本实施例所得无塑化剂蓝莓提取物中总的塑化剂含量0.01mg/kg，去除率为99.99%，符合国际标准。
经紫外检测，本实施例所得无塑化剂蓝莓提取物中，花青素含量为43.2%，总收率为90.5%。
实施例3
（1）预处理、闪式提取：将1000kg玫瑰茄破碎，加入20000l体积分数70%的乙醇水溶液中，用连续逆流闪式提取设备，在60℃下，连续逆流闪式提取60s，提取3次，用板式换热器冷却，先用200目滤网过滤，提取液再用单效浓缩器，在60℃，真空度-0.095mpa下，减压浓缩回收乙醇至浓缩液固含量为5%，得玫瑰茄提取液；
（2）过滤、透析：将步骤（1）所得玫瑰茄提取液，先用0.8μm孔径的陶瓷膜，在膜压4mpa，30℃下，过滤除杂，滤液再用分子量2000万道尔顿的纳滤膜，在膜压3mpa，20℃下，进行透析，截留液再用单效浓缩器，在70℃，真空度-0.95mpa下，减压浓缩至浓缩液固含量为10%，得532kg浓缩液；
（3）大孔吸附树脂纯化：将步骤（2）所得532kg浓缩液以上柱流速为2bv/h，上3根连续串接的hpd-100型大孔吸附树脂柱（径高比为1:7，大孔树脂用量60l）进行吸附，然后先用水以流速3bv/h，水洗至水洗脱液无色，弃掉水洗脱液，再用500l体积浓度80%的乙醇水溶液，以流速0.6bv/h，将串接的树脂柱洗脱至乙醇洗脱液无色，收集乙醇洗脱液，体积为500l；
（4）树脂脱塑化剂：将步骤（3）所得500l乙醇洗脱液以上柱流速1.5bv/h，上xda-8g型脱塑化剂树脂柱（径高比为1:10，树脂的用量10l），流出液再用单效浓缩器，在70℃，-0.095mpa下，减压浓缩流出液至固含量为45%，得40.5kg玫瑰茄提取物浸膏；
（5）超临界co2萃取：将步骤（4）所得40.5kg玫瑰茄提取物浸膏用800l超临界co2流体，在40mpa，30℃下，萃取2h，萃取2次，再用单效浓缩器，在70℃，-0.095mpa下，减压浓缩至固含量为50%，最后在30℃，-0.095mpa下，微波干燥至含水量为2%，得15.13kg无塑化剂玫瑰茄提取物；其中，所用夹带剂为体积分数为90%的乙醇水溶液，夹带剂的用量为80l。
经气质连用（gc-ms）方法检测，本实施例所得无塑化剂蓝莓提取物中总的塑化剂含量0.05mg/kg，去除率为99.97%，符合国际标准。
经紫外检测，本实施例所得无塑化剂蓝莓提取物中，花青素含量为45.6%，总收率为92.5%。