一种从越橘中提取花色苷的方法
【专利摘要】一种从越橘中提取花色苷的方法，包括以下步骤：（1）破碎：取新鲜越橘果，除杂，破碎；（2）酶解：向破碎的越橘果中加入去离子水，在40～50℃下添加生物酶酶解；（3）提取：用乙醇水溶液对酶解后的越橘果提取2～3次，过滤，得提取液；（4）真空浓缩：将提取液真空浓缩至原重量的1/3～1/2，离心，得离心液；（5）絮凝澄清：向离心液中加入酸液，调节pH值，再加入絮凝澄清剂，搅拌，静置，过滤，得澄清液；（6）膜分离纯化：使用超滤膜对澄清液进行超滤，再进行反渗透；（7）喷雾干燥。利用本发明可实现获得产品得率0.80～0.85%，花色苷含量达52～55%，花色苷的收率为43～48%并能减少能耗，缩短周期，降低成本，适于工业化生产。
【专利说明】一种从越橘中提取花色苷的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提取花色苷的方法，特别是涉及一种从越橘中提取花色苷的方 法。
【背景技术】
[0002] 越橘（Vaccinium mytrillus)是一类生有楽果的多年生落叶或常绿灌木或小灌 木树种，属于杜醇花科(Ericaceae)越橘属（Vaccinium)，分布于北半球北极至热带高山地 区，通常产于欧洲的成为欧洲越橘，其他地区的成为普通越橘，越橘在我国主要分布于长白 山及大、小兴安岭等一带，越橘中营养成分丰富，主要含糖类、有机酸类、果胶、单宁、黄酮 类、各种维生素以及矿质元素等物质，具有抗氧化、抗病毒、预防动脉硬化、保护视力等多种 功效，其中越橘中的花色苷类物质被证实具有明显的保护眼睛、改善视力，抗氧化等活性， 其越来越被重视，其成品也被广泛应用于食品、保健品以及药品等行业。
[0003] 目前国内外关于越橘中花色苷的研究较多，尤其是对其药理研究颇多，且趋于成 熟，而对越橘中花色苷分离纯化研究相对较少，我国对越橘花色苷研究起步较晚，且真正适 用于工业化生产的从越橘中提取高含量花色苷的工艺较少。
[0004] CN101161667A于2008年04月16日公开了一种适用于工业生产的越橘中花色甙 的提取方法，是将越橘果实压榨得果汁，经浓缩、大孔树脂吸附分离、喷雾干燥制备出一定 含量的花色甙越橘提取物产品，由于没有充分利用压榨果渣，且大孔树脂吸附分离前，果汁 浓缩液未经过滤等预处理，导致大孔树脂易堵，直接影响到树脂的吸附性能，使得最终产品 的纯度达到25%左右，得率约0. 4%，花色苷收率约为33%，纯度和得率不理想。
[0005] CN1294131A于2001年05月9日公开了一种越橘中花色甙的提取方法，是将越橘 果经酸醇提取，离心后回收，再调酸过滤，通过大孔树脂吸附分离，有机溶剂萃取后，干燥得 产品。此工艺相对较繁琐，周期较长，有效成分过程中损失较多，最终产品的花色苷收率约 为35%，纯度13?35%，得率为0. 4?2. 5%，收率与纯度均偏低。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术周期长、纯度低、收率低、高成本等 状况，提供一种工艺简单，周期短，所得产品得率和纯度高，适于工业化生产的从越橘中提 取花色苷的方法。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种从越橘中提取花色苷的方法， 包括以下步骤： (1) 前处理：取新鲜越橘果，除杂，洗净，破碎，备用； (2) 酶解：向破碎的越橘果中加入相当于新鲜越橘果重量2?4倍的去离子水，在40? 50°C下添加生物酶，酶解2?3h ; (3) 提取：用体积分数为50?80%的乙醇水溶液对酶解后的越橘果提取2?3次，每 次提取所用乙醇水溶液的重量相当于新鲜越橘果重量的6?8倍，提取温度为50?60°C， 提取时间为1. 5?2. Oh，过滤，得提取液； (4) 真空浓缩：将步骤（3)所得的提取液在50?60°C下真空浓缩至原重量的1/3? 1/2,离心，得离心液； (5) 絮凝澄清：向步骤（4)所得的离心液中加入酸液，调节pH值至3. 5?5. 0,再加入 絮凝澄清剂，在搅拌速率60?80r/min的条件下搅拌5?lOmin，然后静置2?3h，过滤， 得澄清液； (6) 膜分离纯化：使用超滤膜对步骤（5)所得的澄清液进行超滤后，再进行反渗透，得 纯化液； (7) 喷雾干燥：将步骤（6)所得的纯化液进行喷雾干燥，即得产品。
[0008] 进一步，步骤（2)中，添加的生物酶是纤维素酶、果胶酶与淀粉酶的组合酶，三者的 质量比为纤维素酶：果胶酶：淀粉酶=1?3:3:3?5 (优选2:3:5)，加入组合酶的量为新 鲜越橘果重量的6?8%。。
[0009] 进一步，步骤（3)中，所述乙醇水溶液中含质量分数为0. 2?0. 6%的酸，酸可以是 柠檬酸或体积分数为37%的盐酸。
[0010] 进一步，步骤（4)中，真空浓缩的真空度为-0· 04?-0· 08MPa。
[0011] 进一步，步骤（4)中，离心的方式为管式离心，离心速率为10000?16000r/min。
[0012] 进一步，步骤（5)中，加入的酸液是体积分数为15?20%的盐酸或体积分数为 15?20%硫酸。
[0013] 进一步，步骤（5)中，加入的絮凝澄清剂为壳聚糖与明胶的组合物，二者的质量比 为壳聚糖：明胶=5?3:2?1，添加量为每kg离心液添加500?650mg的壳聚糖与明胶的 组合物。
[0014] 进一步，步骤（6)中，超滤膜的截留分子量为3?5万道尔顿，操作压力为0.4? 0. 7MPa ;反渗透所用反渗透膜的材料为醋酸纤维素或聚酰胺，截留分子量为50?150道尔 顿。
[0015] 进一步，步骤（7)中，喷雾干燥的进风温度控制为170?190°C，出风温度控制为 75 ?85?。
[0016] 本发明所得的越橘提取物产品，经高效液相色谱仪检测，产品中的花色苷含量达 52?55%，得率0. 80?0. 85%，花色苷收率43?48%。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下优点： (1) 工艺过程简约，易于操作，适于工业化生产； (2) 工艺使用絮凝澄清结合膜分离工艺代替传统的树脂纯化工艺，可降低花色苷过程 损失，同时可缩短生产周期，节约成本； (3) 使用膜浓缩代替机械浓缩，能耗低，生产成本低； (4) 产品纯度高，色泽好，产品质量高。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合实施例对本发明作进一步说明。
[0019] 实施例1 本实施例之从越橘中提取花色苷的方法，包括以下步骤： (1) 前处理：取10kg新鲜越橘果，除杂，洗净，破碎，备用； (2) 酶解：向破碎的越橘果中加入40kg的去离子水，升温至45°C，然后加入80g生物 酶(其中生物酶是纤维素酶、果胶酶与淀粉酶的组合酶，三者的质量之比为纤维素酶：果胶 酶：淀粉酶=2:3:5 )，保持温度恒定，酶解3h ; (3) 提取：用体积分数为70%的乙醇水溶液(其中乙醇水溶液中含质量分数为0. 6%的 盐酸，盐酸的体积分数为37%)对酶解后的越橘果提取3次，每次提取用乙醇水溶液80kg，提 取温度为55°C ± 1°C，提取时间为2h，过滤，得提取液255kg ; (4) 真空浓缩：将步骤（3)所得的提取液进行真空浓缩，真空度为-0. 08?-0. 04MPa， 浓缩温度控制为55°C ± 1°C，浓缩后，得浓缩液92. 5kg，管式离心，离心速率为15000r/min， 得离心液； (5) 絮凝澄清：向步骤（4)所得的离心液中加入体积分数为15%的盐酸，调节pH值至 4. 52,再加入46g絮凝澄清剂(为壳聚糖与明胶的组合物，二者的质量比为壳聚糖：明胶 =5:1 )，在搅拌速率80r/min的条件下搅拌lOmin，然后静置3小时，过滤，得澄清液； (6) 膜分离纯化：对絮凝澄清液进行超滤，超滤膜的截留分子量为5万道尔顿，超滤压 力在0. 4?0. 7MPa之间，超滤后，经截留分子量为50?150道尔顿的醋酸纤维素反渗透膜 浓缩，得纯化液； (7) 喷雾干燥：将纯化液进行喷雾干燥，进风温度控制为185°C,出风温度控制为80°C, 得产品84g，花色苷含量为52. 31%，花色苷收率46. 25%。
[0020] 实施例2 本实施例之从越橘中提取花色苷的方法，包括以下步骤： (1) 前处理：取100kg新鲜越橘果，除杂，洗净，破碎，备用； (2) 酶解：向破碎的越橘果中加入200kg的去离子水，升温至50°C，加入600g生物酶 (其中生物酶是纤维素酶、果胶酶与淀粉酶的组合酶，三者的质量之比为纤维素酶：果胶 酶：淀粉酶=2:3:5)，保持温度恒定，酶解1. 5h ; (3) 提取：用体积分数为50%的乙醇水溶液(其中乙醇水溶液中含质量分数为0. 2%的 盐酸，盐酸的体积分数为37%)对酶解后的越橘果提取2次，每次提取用乙醇水溶液600kg， 提取温度为58°C ±1°C，提取时间为1. 5h，过滤，得提取液1225kg ; (4) 回收：将步骤（3)所得的提取液进行真空浓缩，真空度为-0. 08?-0. 04MPa，浓缩 温度控制为55°C ± 1°C，浓缩后，得浓缩液607. 5kg，管式离心，离心速率为12000r/min，得 离心液； (5) 絮凝澄清：向步骤（4)所得的离心液中加入体积分数为20%盐酸，调节pH值至 4. 98,再加入305g絮凝澄清剂（为壳聚糖与明胶的组合物，二者的质量比为壳聚糖：明胶 =3:2)，在搅拌速率6〇171^11的条件下搅拌51^11，然后静置211，过滤，得澄清液 ； (6) 膜分离纯化：对絮凝澄清液进行超滤，超滤膜的截留分子量为3万道尔顿，超滤压 力在0. 4?0. 7MPa之间，超滤后，经截留分子量为50?150道尔顿的聚酰胺反渗透膜浓缩， 得纯化液； (7) 喷雾干燥：将纯化液进行喷雾干燥，进风温度控制为185°C,出风温度控制为78°C, 得产品806g，花色苷含量为53. 17%，花色苷收率44. 78%。
[0021] 实施例3 本实施例之从越橘中提取花色苷的方法，包括以下步骤： (1) 前处理：取500kg新鲜越橘果，除杂，洗净，破碎，备用； (2) 酶解：向破碎的越橘果中加入1600kg的去离子水，升温度至43°C，加入3175g生 物酶（其中生物酶是纤维素酶、果胶酶与淀粉酶的组合酶，三者的质量比为纤维素酶：果胶 酶：淀粉酶=2:3:5)，保持温度恒定，酶解1. 7h ; (3) 提取：用体积分数为67%的乙醇水溶液(其中乙醇水溶液中含质量分数为0. 4%的 盐酸，盐酸的体积分数为37%)对酶解后的越橘果提取2次，每次提取用乙醇水溶液3700kg， 提取温度为57°C ±1°C，提取时间为1.8h，过滤，得提取液8535kg; (4) 真空浓缩：将步骤（3)所得的提取液进行真空浓缩，真空度为-0. 08?-0. 04MPa， 浓缩温度控制为54°C ± 1°C，浓缩后，得浓缩液3584kg，管式离心，离心速率为16000r/min， 得离心液； (5) 絮凝澄清：向步骤（4)所得的离心液中加入体积分数为17%硫酸，调节pH值至 4. 37,再加入2. 21kg絮凝澄清剂(为壳聚糖与明胶的组合物，二者的质量比为壳聚糖：明胶 =2:1 )，在搅拌速率75r/min的条件下搅拌6min，然后静置2. 3h，过滤，得澄清液； (6) 膜分离纯化：对絮凝澄清液进行超滤，超滤膜的截留分子量为4万道尔顿，超滤压 力在0. 4?0. 7MPa之间，超滤后，经截留分子量为50?150道尔顿的聚酰胺反渗透膜浓缩， 得纯化液； (7) 喷雾干燥：将纯化液进行喷雾干燥，进风温度控制为183°C,出风温度控制为81 °C, 得产品4. 12kg，花色苷含量为54. 46%，花色苷收率44. 85%。
[0022] 实施例4 本实施例之从越橘中提取花色苷的方法，包括以下步骤： (1) 前处理：取500kg新鲜越橘果，除杂，洗净，破碎，备用； (2) 酶解：向破碎的越橘果中加入1150kg的去离子水，升温至47°C，加入3635g生物酶 (其中生物酶是纤维素酶、果胶酶与淀粉酶的组合酶，三者的质量比为纤维素酶：果胶酶： 淀粉酶=2:3:5)，保持温度恒定，酶解2. 3h ; (3) 提取：用体积分数为58%的乙醇水溶液(其中乙醇水溶液中含质量分数为0. 5%的柠 檬酸)对酶解后的越橘果提取3次，每次提取用乙醇水溶液3390kg，提取温度为54°C ± 1 °C， 提取时间为1. 6h，过滤，得提取液10787kg ; (4) 真空浓缩：将步骤（3)所得的提取液进行真空浓缩，真空度为-0. 08?-0. 04MPa， 浓缩温度控制为52°C ±1°C，浓缩后，得浓缩液5037kg，管式离心，离心速率为14000r/min， 得离心液； (5) 絮凝澄清：向步骤（4)所得的离心液中加入体积分数为16%盐酸，调节pH值至 3. 89,再加入2. 83kg絮凝澄清剂(为壳聚糖与明胶的组合物，二者的质量比为壳聚糖：明胶 =3:1 )，在搅拌速率68r/min的条件下搅拌9min，然后静置2. 7h，过滤，得澄清液； (6) 膜分离纯化：对絮凝澄清液进行超滤，超滤膜的截留分子量为3万道尔顿，超滤压 力在0. 4?0. 7MPa之间，超滤后，经截留分子量为50?15道尔顿的醋酸纤维素反渗透膜 浓缩，得纯化液； (7) 喷雾干燥：将纯化液进行喷雾干燥，进风温度控制为175°C，出风温度控制为76°C， 得产品4. 24kg，花色苷含量为52. 18%，花色苷收率44. 76%。
【权利要求】
1. 一种从越橘中提取花色苷的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 前处理：取新鲜越橘果，除杂，洗净，破碎，备用； (2) 酶解：向破碎的越橘果中加入相当于新鲜越橘果重量2?4倍的去离子水，在40? 50°C下添加生物酶，酶解2?3h ; (3) 提取：用体积分数为50?80%的乙醇水溶液对酶解后的越橘果提取2?3次，每 次提取所用乙醇水溶液的重量相当于新鲜越橘果重量的6?8倍，提取温度为50?60°C， 提取时间为1. 5?2. 0h，过滤，得提取液； (4) 真空浓缩：将步骤（3)所得的提取液在50?60°C下真空浓缩至原重量的1/3? 1/2,离心，得离心液； (5) 絮凝澄清：向步骤（4)所得的离心液中加入酸液，调节pH值至3. 5?5. 0,再加入 絮凝澄清剂，在搅拌速率60?80r/min的条件下搅拌5?lOmin，然后静置2?3h，过滤， 得澄清液； (6) 膜分离纯化：使用超滤膜对步骤（5)所得的澄清液进行超滤后，再进行反渗透，得 纯化液； (7) 喷雾干燥：将步骤（6)所得的纯化液进行喷雾干燥，即得产品。
2. 根据权利要求1或2所述的从越橘中提取花色苷的方法，其特征在于，步骤（2)中， 添加的生物酶是纤维素酶、果胶酶与淀粉酶的组合酶，三者的质量比为纤维素酶：果胶酶： 淀粉酶=1?3:3:3?5,加入组合酶的量为新鲜越橘果重量的6?8%。。
3. 根据权利要求1或2所述的从越橘中提取花色苷的方法，其特征在于，步骤（3)中， 所述乙醇水溶液中含质量分数为〇. 2?0. 6%的酸。
4. 根据权利要求1或2所述的从越橘中提取花色苷的方法，其特征在于，步骤（4)中， 真空浓缩的真空度为-0. 04?-0. 08MPa。
5. 根据权利要求1或2所述的从越橘中提取花色苷的方法，其特征在于，步骤（4)中， 离心的方式为管式离心，离心速率为10000?16000r/min。
6. 根据权利要求1或2所述的从越橘中提取花色苷的方法，其特征在于，步骤（5)中， 加入的酸液是体积分数为15?20%的盐酸或体积分数为15?20%硫酸。
7. 根据权利要求1或2所述的从越橘中提取花色苷的方法，其特征在于，步骤（5)中， 加入的絮凝澄清剂为壳聚糖与明胶的组合物，二者的质量比为壳聚糖：明胶=5?3:2?1， 添加量为每kg离心液添加500?650mg的壳聚糖与明胶的组合物。
8. 根据权利要求1或2所述的从越橘中提取花色苷的方法，其特征在于，步骤（6)中， 超滤膜的截留分子量为3?5万道尔顿，操作压力为0. 4?0. 7MPa ;反渗透所用反渗透膜 的材料为醋酸纤维素或聚酰胺，截留分子量为50?150道尔顿。
9. 根据权利要求1或2所述的从越橘中提取花色苷的方法，其特征在于，步骤（7)中， 喷雾干燥的进风温度控制为170?190°C，出风温度控制为75?85°C。
【文档编号】C07H1/08GK104098633SQ201410378980
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】唐方华, 黄华学 申请人:湖南华诚生物资源有限公司