一种黑金刚土豆花青苷单体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种黑金刚土豆花青苷单体的制备方法，包括原料的预处理、黑金刚土豆花青苷的粗提取、黑金刚土豆花青苷的精制、黑金刚土豆花青苷单体的制备等步骤。本发明专利技术采用“大孔树脂粗纯化+溶剂萃取+高效液相色谱分离”的三步法实现黑金刚土豆花青苷单体的分离，工艺简便，设备简单，操作可控，成本低，便于在基层单位规模化生产；本发明专利技术涉及高效液相色谱法制备高纯度花青苷单体，特别适合为黑金刚土豆色素的精准定量提供标准品，这将解决购买进口标准品价格昂贵的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食用天然色素的制备，具体地涉及一种黑金刚土豆花青苷单体的制备方法。
技术介绍
色彩是食品感官品质的一个重要标志，也是吸引消费者的重要因素，所以尽管食品中色素添加量甚少，但对食品质量和品质的影响却非常大。食用色素主要分为天然色素和合成色素，其中，合成色素出现于19世纪中叶后，以其独特的优势，包括色泽艳丽、稳定性好、染色力强、无臭无味、价格便宜等优点，很快在食品着色剂领域中得到广泛应用。但自英国(1967年)、美国(1973年)、世界卫生组织(1984年)等国家或机构相继对合成色素(焦油色素)对人体的安全性提出质疑，合成过程中可能带入的砷铅等污染物危害的研究报道日渐增多，以及合成色素被超范围使用和超量使用的情况时有发生。因此，开发和应用安全性高的天然色素将是一种必然趋势。天然色素通常是指利用自然界存在的物质(如动植物材料)或培养方法生产得到的次生代谢物质，进行一定的加工而制成的色素。由于其具有安全可靠、无毒副作用、色调自然及多功能性等优点，伴随着食品工业、医药工业、日化工业和养殖业等的发展而得到了广泛地应用。而且国内外的研究发现，天然色素不仅安全性高，色调柔和，而且有些具有特定的生理活性与药理功能，属于功能性食用天然色素。因此，天然色素的开发利用成为现阶段的重要任务。据报道，日本允许使用的天然色素有97种，占据了90％的市场份额。我国食品色素开发较晚且主要以合成色素为主(90％以上)，但是随着经济的发展和人们食品安全意识的加强，天然色素取代合成色素也将成为主流。然而，天然食用色素的研究与开发利用面临的瓶颈问题之一是缺乏具有商业利用价值的大量天然色素资源。这样就导致了天然食用色素价格偏贵，在很大程度上也限制其在应用上的普及。我国地大物博，可食用植物资源十分丰富，因此，寻找合适的可食用植物资源开发天然色素将是解决天然色素来源问题的关键。黑金刚土豆是一种药食同源的特殊马铃薯稀有品种，其呈现黑紫色的原因是富含Delphindin(紫色)花青素。花青素是目前发现的防治疾病，维护人类健康最直接、最有效、最安全的自由基清除剂之一，具有抗癌、防治高血压、心脑血管疾病、抗衰老、养颜美容和提高人体免疫力等多种保健功能。对于黑金刚土豆花青苷而言，要研究其在人体中发生活性作用的情况，单体物质的获得是关键，所以单体不仅能作为天然食品色素，也可以用作研究用途；目前黑金刚土豆色素的定量，没有统一的标准物质，有了单体后，可以定量开发一种标准方法；同时，可通过获得的单体花青苷，比较深入地研究其与人体健康的关系。所以，黑金刚土豆花青苷单体的制备，对于食品加工业和医疗保健行业来说，都具有十分重要的意义。现有关于黑金刚土豆色素的报道，主要在于关注其色素粗提物提取方法和单体成分组成。但从对其精准定量和发挥生物活性物质的精确定位角度来考虑，获得其高纯度单体，为下游相关产品的开发提供了直接的物质来源，更具有现实意义。目前，对于黑金刚土豆花青苷单体的制备，未见报道。而关于其他天然色素单体的制备，现主要采用高速逆流色谱和制备液相色谱相结合的分离手段。但这一套系统价格昂贵，并不是所有的科研院所和企业都能购买这一套系统。同时，对于性质非常相似色素单体，在制备液相色谱仪上，由于进样量大，及制备色谱柱柱效相对较低，往往无法得到很好的分离，进而无法获得单体物质。本专利技术可以弥补现有分离技术的不足，通过前期的粗提取和萃取，保证上柱前的样品纯度较高，进而通过普通的高效液相而实现花青苷单体的分离。这一技术手段在一般的科研院所和企业都容易实施。
技术实现思路
本专利技术的目的在于客服现有技术的上述不足，提供一种分离效果好、成本低的黑金刚土豆花青苷单体的制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供的黑金刚土豆花青苷单体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原料的预处理：取无腐烂的土豆洗净去皮，40-50℃烘干，打粉，过40-80目筛，备用；(2)黑金刚土豆花青苷的粗提取：取步骤(1)得到的土豆粉用提取液浸提，取浸提液于4000-8000r/min离心10-15min，得到沉淀物和上清液，沉淀物中按相同条件加入上述提取液重复提取1次，合并2次上清液即为黑金刚土豆花青苷粗提液；(3)黑金刚土豆花青苷的精制：将步骤(2)得到的黑金刚土豆花青苷粗提液以1-3mL/min的流速经过填充有大孔树脂的吸附柱，黑金刚土豆花青苷被大孔树脂吸附饱和，用水或1.2mmol/L的HCl溶液以1-3mL/min的流速洗涤大孔树脂柱，再用质量百分比浓度为60％-80％的乙醇溶液以1-3mL/min的流速洗脱被大孔树脂吸附的黑金刚土豆花青苷，收集洗脱液；在50℃条件下减压浓缩至原体积的1/3，得到黑金刚土豆花青苷浓缩液；将浓缩液冷冻干燥得到紫红色黑金刚土豆花青苷粉末。(4)黑金刚土豆花青苷单体的制备：用体积百分比为0.3％的甲酸溶液:乙腈按照体积比等于9:1的溶剂将花青苷粗粉末溶解，加入1-2倍体积的乙酸乙酯萃取3次，弃乙酸乙酯层，色素部采用高效液相色谱法分离，收集单体，将收集液在50℃条件下减压浓缩至原体积的1/3，冷冻干燥，即得黑金刚土豆花青苷单体；步骤(2)所述的提取液为盐酸酸化的水溶液或柠檬酸酸化的水溶液，其中HCl的浓度为0.1mol/L-0.3mol/L，或柠檬酸的质量百分比浓度为2％-4％；优选地，步骤(2)中加入所述提取液时料液比为1g:60mL-1g:80mL，浸提温度为50-70℃，浸提时间为1-2h。优选地，步骤(3)中所述的大孔树脂为AB-8、D101、DM130或X-5。优选地，步骤(4)中所述的液相色谱分离方法为：流动相A为质量百分比是0.3％的甲酸溶液，流动相B为乙腈；按照时间0min、5min、13min、17min、20min、21min、25min，对应流动相A按体积比分别占90％、88％、79％、76％、65％、90％、90％的梯度洗脱；色谱柱为C18色谱柱，规格为4.6×150mm,5μm；流速1mL/min；进样体积100μL。本专利技术方法具有如下优点：(1)本专利技术采用“大孔树脂粗纯化+溶剂萃取+高效液相色谱分离”的三步法实现黑金刚土豆花青苷单体的分离。工艺简便，设备简单，操作可控，成本低，便于在基层单位规模化生产。(2)本专利技术涉及高效液相色谱法制备高纯度花青苷单体，特别适合为黑金刚土豆色素的精准定量提供标准品，这将解决购买进口标准品价格昂贵的问题。【附图说明】图1为本专利技术的黑金刚土豆花青苷单体的制备工艺流程。【具体实施方式】现结合附图和实施例详细说明本专利技术的技术方案。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术步骤或条件所作的修改或替换，均属于本专利技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1参见图1，取10g无腐烂黑金刚土豆洗净去皮，50℃烘干，打粉，过50目筛，得2g土豆粉。取黑金刚土豆粉2g，按料液比为1g:60mL加入0.3mol/L的HCl溶液，于70℃浸提1.5h，4000r/min离心10min。重复上述提取1次，合并2次上清液即为黑金刚土豆花青苷粗提液。将黑金刚土豆花青本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑金刚土豆花青苷单体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原料的预处理：取无腐烂的土豆洗净去皮，40‑50℃烘干，打粉，过40‑80目筛，备用；(2)黑金刚土豆花青苷的粗提取：取步骤(1)得到的土豆粉用提取液浸提，取浸提液于4000‑8000r/min离心10‑15min，得到沉淀物和上清液，沉淀物中按相同条件加入上述提取液重复提取1次，合并2次上清液即为黑金刚土豆花青苷粗提液；(3)黑金刚土豆花青苷的精制：将步骤(2)得到的黑金刚土豆花青苷粗提液以1‑3mL/min的流速经过填充有大孔树脂的吸附柱，黑金刚土豆花青苷被大孔树脂吸附饱和，用水或1.2mmol/L的HCl溶液以1‑3mL/min的流速洗涤大孔树脂柱，再用质量百分比浓度为60％‑80％的乙醇溶液以1‑3mL/min的流速洗脱被大孔树脂吸附的黑金刚土豆花青苷，收集洗脱液；在50℃条件下减压浓缩至原体积的1/3，得到黑金刚土豆花青苷浓缩液；将浓缩液冷冻干燥得到紫红色黑金刚土豆花青苷粗粉末。(4)黑金刚土豆花青苷单体的制备：用体积百分比为0.3％的甲酸溶液:乙腈按照体积比等于9:1的溶剂将步骤(3)得到的花青苷粗粉末溶解，加入1‑2倍体积的乙酸乙酯萃取3次，弃乙酸乙酯层，色素部采用高效液相色谱法分离，收集单体，将收集液在50℃条件下减压浓缩至原体积的1/3，冷冻干燥，即得黑金刚土豆花青苷单体；步骤(2)所述的提取液为盐酸酸化的水溶液或柠檬酸酸化的水溶液，其中HCl的浓度为0.1mol/L‑0.3mol/L，或柠檬酸的质量百分比浓度为2％‑4％。...

【技术特征摘要】
1.一种黑金刚土豆花青苷单体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原料的预处理：取无腐烂的土豆洗净去皮，40-50℃烘干，打粉，过40-80目筛，备用；(2)黑金刚土豆花青苷的粗提取：取步骤(1)得到的土豆粉用提取液浸提，取浸提液于4000-8000r/min离心10-15min，得到沉淀物和上清液，沉淀物中按相同条件加入上述提取液重复提取1次，合并2次上清液即为黑金刚土豆花青苷粗提液；(3)黑金刚土豆花青苷的精制：将步骤(2)得到的黑金刚土豆花青苷粗提液以1-3mL/min的流速经过填充有大孔树脂的吸附柱，黑金刚土豆花青苷被大孔树脂吸附饱和，用水或1.2mmol/L的HCl溶液以1-3mL/min的流速洗涤大孔树脂柱，再用质量百分比浓度为60％-80％的乙醇溶液以1-3mL/min的流速洗脱被大孔树脂吸附的黑金刚土豆花青苷，收集洗脱液；在50℃条件下减压浓缩至原体积的1/3，得到黑金刚土豆花青苷浓缩液；将浓缩液冷冻干燥得到紫红色黑金刚土豆花青苷粗粉末。(4)黑金刚土豆花青苷单体的制备：用体积百分比为0.3％的甲酸溶液:乙腈按照体积比等于9:1的溶剂将步骤(3)得到的花青苷粗粉末溶解，加入1-2倍体积的乙酸乙酯萃取3次，弃乙酸乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘细霞，侯建军，李运涛，李爽爽，姚梦莹，任柏杨，马秋平，曾丽君，侯垚瑶，
申请(专利权)人：湖北师范学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42