一种蔓越莓花青素的提取分离方法与流程

文档序号:17691466发布日期:2019-05-17 21:04阅读:803来源:国知局

本发明涉及植物有效成分提取技术领域,具体涉及一种蔓越莓花青素的提取分离方法。



背景技术:

蔓越莓(vaciniummacrocarpon)是杜鹃花科越橘属红莓苔子亚属常绿灌木,主要生长在北半球凉爽地带酸性泥炭土壤中。蔓越莓是一种高活性功能型小浆果,鲜红色果实中富含有机酸、维生素c、黄酮类化合物、花青素、原花青素等物质。除具有食品营养功效外,还具有非常高的医疗保健价值,有“天然抗生素”之美誉。随着我国经济发展和人民生活水平的提高,蔓越莓等小浆果以其极高的营养和医疗保健价值,备受推崇和喜爱。

花青素是一类广泛存在植物中的水溶性天然色素,属黄酮类化合物,其与糖类物质以糖苷键结合之后即为花色苷,是一种天然的抗氧化剂。由于花青素不稳定,在植物中主要以花色苷形式存在。花青素作为一种天然食用色素,安全、无毒且资源丰富,而且具有一定营养和要用价值,在食品、化妆品、医药等方面有着巨大的应用潜力。

cn200710037281.8公开一种从蔓越莓中提取原花青素的方法,包括如下步骤:(1)原料处理,制得蔓越莓提取液;(2)将蔓越莓提取液进行脱脂处理;(3)采用柱层析法进行分离提纯,即可;其中,原料处理的方式为:将蔓越莓果在溶剂中进行研磨,再去除果肉,再蒸干溶剂,将提取物溶于水即可;或用水稀释蔓越莓浓缩汁即可。此方法中果肉未被继续利用,存在不足。另外所选有机溶剂容易残留,溶解选择性差,具有局限性。

超临界流体萃取技术采用纯co2作为流体溶剂,安全无毒,co2的临界压力是7.3mpa,临界温度是31.1℃,当co2的压力和温度分别超过7.3mpa和31.1℃时,此状态的co2被称为超临界co2,在超临界状态下,co2流体是一种可压缩的高密度流体,称为性质介于液体和气体之间的单一相态,兼具气液两相的双重特点,它的密度接近液体,粘度是液体的1%,自扩散系数是液体的100倍,因而它既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度,又具有与液体相近的密度和对某些物质很强的溶解能力,可以说超临界co2对某些物料有着特殊的渗透性和溶解能力。超临界co2的密度对温度和压力变化十分敏感,所以调节正在使用co2的压力和温度,就可以通过调整co2的密度来调整co2对欲提取物质溶解能力;对应压力范围所得到的萃取不是单一的,可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,与被萃取物质分开,从而达到分离提纯的目的,这就是一个超临界co2萃取的过程。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供一种蔓越莓花青素的提取分离方法,从蔓越莓渣中提取花青素,属废物再利用,避免浪费资源,节省生产成本,能带来较高的经济效益和社会效益。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一方面,本发明提供一种蔓越莓花青素的提取分离方法,具体步骤如下:

s1、备料:将原料去籽干燥后的蔓越莓残渣,粉碎,

s2、醇提:所述混合物用50~80%的乙醇提取二次,

s3、浓缩:真空浓缩回收乙醇,所得浓缩物加纯水沉淀后过滤去杂;

s4、再浓缩:将滤液真空浓缩成稠膏;

s5、超临界萃取:将所得稠膏用超临界co2萃取分离;萃取压力16~30mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),萃取时间为4h;

s6、分离:将超临界萃取后的花青素流体导入分离器,将花青素从流体中分离出来,得到花青素产物;

s7、配料:花青素产物中(视含量和产品品质要求)可加入适当辅料混合均匀后喷雾干燥或冷冻干燥、粉碎、过筛、包装、入库。

进一步地,所述提取的温度为40~60℃,提取的时间分别为1h、1h;所述乙醇的总体积为混合物体积的10~20倍。

进一步地,所述浓缩物加纯水沉淀12~24小时,所述纯水的总体积为浓缩物体积的10~20倍。

进一步地,s3和s4中,所述真空浓缩的真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,浓缩温度:<60℃;

进一步地,s5中,所述超临界co2萃取分离,萃取压力16~30mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),萃取时间为4h左右;

进一步地,所述超临界co2萃取分离加入夹带剂a;所述夹带剂a为乙醇、乙酸乙酯或二者按比例混合的复合溶剂。

进一步地,s6中,所述分离ⅰ压力10~12mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),时间为4h左右;分离ⅱ压力6~8mpa,温度30~40℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同)。

进一步地,所述冷冻干燥时其真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,温度<-10℃。

进一步地,所述喷雾干燥时进风温度160~180℃,出风温度70~80℃。

进一步地,所述提取分离方法如下:

s1、备料:将原料去籽干燥后的蔓越莓残渣,粉碎成约20目粗粉,

s2、醇提:所述粗粉用50~80%的乙醇提取二次,提取温度为40~60℃,提取时间分别为1h、1h;所述乙醇的总体积为混合物体积的10~20倍;

s3、浓缩:真空浓缩回收乙醇,所得浓缩物加纯水沉淀12~24小时,过滤去杂;所述纯水的总体积为浓缩物体积的10~20倍;

s4、再浓缩:将滤液真空浓缩成稠膏;真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,浓缩温度:<60℃;

s5、超临界萃取:将所得稠膏用超临界co2萃取分离;萃取压力16~30mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),萃取时间为4h左右;分离分两段进行,第一段分离压力10~12mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),时间为4h左右;第二段分离压力6~8mpa,温度30~40℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),时间为4h左右;萃取时加入适量夹带剂a分离效果好;

s6、分离:将超临界萃取后的花青素流体导入分离器,将花青素从流体中分离出来,分离分两段进行,第一段分离压力10~12mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),时间为4h左右;第二段分离压力6~8mpa,温度30~40℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),时间为4h左右;得到花青素流膏粗产物;

s7、配料:花青素粗产物中(视含量和产品品质要求)可加入适当辅料混合均匀后喷雾干燥(进风温度160~180℃,出风温度70~80℃)或冷冻干燥、粉碎、过筛、包装、入库;喷雾干燥时进风温度160~180℃,出风温度70~80℃,冷冻干燥时其真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,温度<-10℃。

注:夹带剂a为乙醇、乙酸乙酯或二者按比例混合的复合溶剂。

有益效果

本发明提供一种蔓越莓花青素的提取分离方法,分为提取和分离纯化两部分,由于花青素对温度敏感,避免其分解,在进行提取过程中尤其需要注意温度的控制,在进行提取过程中为了不影响提取效率,提取过程尽量控制在1~4h内;因此在进行提取时,需要注意提取的原料质量(包括含水量)与提取液体积的比例控制,控制在体积比例1:10~20左右。在进行浓缩时,尽量控制浓缩的温度,避免花青素的分解。在进行喷雾干燥时,由于时间短,因此花青素不会受到较大影响。

本发明原料经干燥后首先经粉碎机粉碎成粗粉;通过两次提取,将其中的花青素等物质提取出来,达到初步纯化;通过浓缩回收溶剂;再通过纯水将浓缩物进行稀释,浓缩物中的沉淀不溶于水,析出,经过滤将析出的杂质去除,利于后续进行分离;再次滤液浓缩后采用超临界萃取分离,实现花青素的分离纯化。

本发明通过提取、浓缩、结合超临界萃取分离实现对花青素的提取率达到90%以上,进一步结合结晶纯化,纯度高于99%;所采取的提取方法对花青素的提取速度快、效率高、能耗少,实现溶剂的回收利用,绿色环保,无毒无污染;高效利用蔓越莓的残渣(取籽后的果肉和果皮),减少废物的排放,分离的花青素满足市场需求,提高蔓越莓的利用价值。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述。

实施例1

s1、备料:将原料去籽后的蔓越莓残渣(花青素含量大概0.5~5%),粉碎;

s2、醇提:所述混合物用50~80%的乙醇提取二次,提取温度为40~50℃,提取时间分别为1h、1h;所述乙醇的总体积为混合物体积的10~20倍;

s3、浓缩:真空浓缩回收乙醇,所得浓缩物加纯水沉淀12小时,过滤去杂;所述纯水的总体积为浓缩物体积的10~20倍;

s4、再浓缩:将滤液真空浓缩成稠膏;真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,浓缩温度:<60℃;

s5、超临界萃取:将所得稠膏用超临界co2萃取分离;萃取压力16~30mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),萃取时间为4h左右;萃取时加入适量乙醇作为夹带剂;

s6、分离:将超临界萃取后的花青素流体导入分离器,将花青素从流体中分离出来,所述分离ⅰ压力10~12mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),时间为1~4h;分离ⅱ压力6~8mpa,温度30~40℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),得到花青素粗产物;

s7、配料:花青素粗产物中(视含量和产品品质要求)可加入适当辅料混合均匀后喷雾干燥(进风温度160~180℃,出风温度70~80℃),或冷冻干燥时其真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,温度<-10℃。再粉碎、过筛、包装、入库。产品含量约为31.5%,花青素提取率90.4%。

实施例2

s1、备料:将原料去籽后的蔓越莓残渣(花青素含量大概0.5~5%),粉碎;

s2、醇提:所述混合物用50~80%的乙醇提取二次,提取温度为40~50℃,提取时间分别为1h、1h;所述乙醇的总体积为混合物体积的10~20倍;

s3、浓缩:真空浓缩回收乙醇,所得浓缩物加纯水沉淀12小时,过滤去杂;所述纯水的总体积为浓缩物体积的10~20倍;

s4、再浓缩:将滤液真空浓缩成稠膏;真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,浓缩温度:<60℃;

s5、超临界萃取:将所得稠膏用超临界co2萃取分离;萃取压力16~30mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),萃取时间为4h左右;萃取时加入适量乙酸乙酯作为夹带剂;

s6、分离:将超临界萃取后的花青素流体导入分离器,将花青素从流体中分离出来,所述分离ⅰ压力10~12mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),时间为1~4h;分离ⅱ压力6~8mpa,温度30~40℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),得到花青素粗产物;

s7、配料:花青素产物中加入适当辅料混合均匀后喷雾干燥(进风温度160~180℃,出风温度70~80℃),冷冻干燥时其真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,温度<-10℃。再粉碎、过筛、包装、入库。产品含量约为33.6%,花青素提取率92%。

实施例3

s1、备料:将原料去籽后的蔓越莓残渣(花青素含量大概0.5~5%),粉碎;

s2、醇提:所述混合物用50~80%的乙醇提取二次,提取温度为40~50℃,提取时间分别为1h、1h;所述乙醇的总体积为混合物体积的10~20倍;

s3、浓缩:真空浓缩回收乙醇,所得浓缩物加纯水沉淀12小时,过滤去杂;所述纯水的总体积为浓缩物体积的10~20倍;

s4、再浓缩:将滤液真空浓缩成稠膏;真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,浓缩温度:<60℃;

s5、超临界萃取:将所得稠膏用超临界co2萃取分离;萃取压力16~30mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),萃取时间为4h左右;萃取时加入适量乙醇和乙酸乙酯混合物作为夹带剂;

s6、分离:将超临界萃取后的花青素流体导入分离器,将花青素从流体中分离出来,所述分离ⅰ压力10~12mpa,温度30~50℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),时间为1~4h;分离ⅱ压力6~8mpa,温度30~40℃,流体的流量为0.1m2/h(具体流速视不同设备而不同),得到花青素粗产物;

s7、配料:花青素产物中加入适当辅料混合均匀后喷雾干燥(进风温度160~180℃,出风温度70~80℃),冷冻干燥时其真空度为-0.07mpa~-0.088mpa,温度<-10℃。再粉碎、过筛、包装、入库。产品含量约为34.8%,花青素提取率93%。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为被包含在本发明的保护范围内。

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