一种从蔓越橘中提取花青素的方法技术

一种从蔓越橘中提取花青素的方法，包括以下步骤：（1）将蔓越橘破碎后，加复合酶水溶液，酶解后，浸提，离心，得上清液；（2）向上清液加入絮凝剂并搅拌，离心，得上清液；（3）将上清液上柱Ⅰ，当达到泄漏点时，开始串联柱Ⅱ，并继续上柱后停止上柱；（4）串联条件下水赶，再针对柱Ⅱ单独依次碱洗、水洗和酸洗处理；（5）用不同浓度乙醇水溶液对柱Ⅰ和柱Ⅱ分别进行解吸并单独收集解吸液；（6）将各解吸液进行浓缩后进行冷冻干燥，即成。利用本发明专利技术可在获得原花青素的同时，获得高含量花青素产品，直接提高蔓越橘的利用率，实现更高的商品价值；本发明专利技术具有收率高、提取和纯化条件柔和，环境友好，工艺简单、适宜于产业化生产等特点。

A Method of Extracting Anthocyanin from Cranberry

【技术实现步骤摘要】
一种从蔓越橘中提取花青素的方法
本专利技术涉及一种提取花青素的方法，具体涉及一种从蔓越橘中提取花青素的方法。
技术介绍
蔓越橘是北美三大传统水果之一，在美国非常风靡，被誉为“北美的红宝石”，同时目前也正在被引进中国市场。蔓越橘含有丰富的原花青素，同时也含有一定数量的花青素，蔓越橘原花青素含量高，性质相对稳定，目前提取和纯化工艺相对较为成熟，所以对蔓越橘的研究大多数集中在原花青素的提取和纯化方法，对蔓越橘中花青素的分离研究颇少。作为一种天然色素，花青素具有很好的抗氧化功能，研究表明，花青素的抗氧化能力是维生素C的20倍，是维生素E的50倍。从蔓越橘中分离花青素具有非常广阔的市场前景。CN109761946A公开了一种蔓越莓花青素的提取分离方法，该方法通过原料去籽、干燥、粉碎、二次醇提、真空浓缩、加水沉淀去杂、再浓缩、超临界萃取、分离、配料、干燥后，即得产品。该方法没有对花青素进行保护，易造成花青素降解，且超临界萃取对设备和工艺要求较高，处理能力也比较有效，最终获得的产品纯度也不高。CN102336794A公开了一种从蔓越橘中提取分离锦葵花素-3-O-葡萄糖苷的方法，通过水（醇）提取、大孔树脂吸附、乙醇解吸、聚酰胺吸附、乙醇梯度洗脱，浓缩、干燥即得产品。该方法分离使用了两种吸附柱子，第一根解吸液必须回收酒精后再上柱，过程较为繁琐，且多次高温回收酒精可能会直接加速活性成分的降解，导致收率低。同时该方法只关注单一成分锦葵花素-3-O-葡萄糖苷的提取，极有可能导致其他活性成分的流失。CN106632204A公开了一种从越橘中提取纯化花青素的方法，该方法通过微生物降解、水提、絮凝除杂、树脂纯化、浓缩、喷雾干燥后，得到产品。该方法得到的花青素产品含量低，且含有部分花青素、花色苷或原花青素的低度乙醇水溶剂解吸液被直接浪费了，且该方法得到的花青素产品很有可能含有相当比例的花青素糖苷（花色苷）。CN102786506A公开了一种快速从越橘中制备25%花青素的工艺，该方法通过酸性水溶液浸泡、高压脉冲电池浸提、滤布过滤、膜处理、膜浓缩、酸性树脂纯化、醇水溶液解吸、膜浓缩、微波干燥后即得产品。该方法反复进行膜处理，直接可能导致收率低，且该方法得到的产品极可能含有相当比例的花青素糖苷（花色苷）。CN105294633A公开了一种从越橘中制备越橘花青素的工业化方法，该方法通过酸水溶液提取、絮凝除杂、大孔树脂吸附纯化、减压浓缩、喷雾干燥后得到产品。该方法提取温度较高易造成花青素降解、乙醇水溶液一次解吸会直接导致产品含量低。CN101525327A公开了一种从越橘中提取花青素的方法，通过粉碎、水提、膜超滤、过滤树脂纯化、解吸、干燥后即得产品。该方法可能用到硫酸及有毒甲醇，且一次解吸可能直接导致含量不高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种从蔓越橘中提取花青素的方法，利用本专利技术，可在获得原花青素的同时，获得高含量花青素产品，直接提高蔓越橘的利用率，实现更高的商品价值。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种从蔓越橘中提取花青素的方法，包括以下步骤：（1）酶解浸提：将蔓越橘破碎后，加复合酶水溶液，酶解后，浸提，离心，得上清液；（2）絮凝沉淀：向步骤（1）所得的上清液加入絮凝剂并搅拌，离心，得上清液；（3）上柱吸附：将步骤（2）所得的上清液上柱Ⅰ，当达到泄漏点时，开始串联柱Ⅱ，并继续上柱Ⅰ后停止上柱；（4）柱水赶：串联条件下水赶，再针对柱Ⅱ单独依次碱洗、水洗和酸洗处理；（5）解吸：用不同浓度乙醇水溶液对柱Ⅰ和柱Ⅱ分别进行解吸并单独收集解吸液；（6）浓缩干燥：将各解吸液进行浓缩后进行冷冻干燥，分别得到原花青素产品和花青素产品。优选地，步骤（1）中，所述的蔓越橘为鲜果蔓越橘或冰冻蔓越橘，优选鲜果蔓越橘。优选地，步骤（1）中，所述的复合酶为纤维素酶与果胶酶的混合物（更优选纤维素酶:果胶酶为3:1），复合酶水溶液的质量为原料重量的4～8倍（更优选5～6倍），质量浓度为0.05～0.1%（更优选0.07～0.09%），酶解温度为30±5℃，酶解时间为1～4h（更优选2.5h）。花青素一般存在于植物细胞内，受植物细胞壁的保护，通过酶解技术可有效的破坏细胞壁而释放花青素，且酶解条件温和，对花青素破坏小。优选地，步骤（1）中，所述浸提加水的总量为蔓越橘质量的15～40倍（更优选20～30倍）；所述浸提的温度为4～40℃（更优选10～20℃），浸提的次数≥2～5次（更优选3～4次），每次浸提的时间为1～4h（更优选2～3h）。用于浸提的水按照浸提的次数分次加入。花青素性质较不稳定，相对较低的温度可有效的缓解花青素的降解，同时分多次，较长时间浸提有利于浸提充分。优选地，步骤（1）中，离心为卧螺离心机离心或蝶式离心机离心中的一种或两种结合。优选卧螺离心机离心。卧螺离心机处理速度快，可以初步除去提取液中不溶物质，使提取液比较清澈。优选地，步骤（2）中，所述絮凝剂为壳聚糖，添加量为步骤（1）所得上清液中可溶性固形物质量的0.05～0.5%（更优选0.07～0.08%），絮凝时间为1～4h（更优选2～3h）。优选地，步骤（2）中，离心为卧螺离心机离心或蝶式离心机离心中的一种或两种结合。优选蝶式离心机离心。优选地，步骤（3）中，柱Ⅰ为聚酰胺树脂，所述聚酰胺树脂为100～200目（更优选140～170目）；聚酰胺树脂含有丰富的酰胺键，相比花青素，含有更加丰富羟基的原花青素及花色苷更易与其形成氢键而被吸附。优选地，步骤（3）中，柱Ⅰ树脂柱的高径比为3～7:1（更优选4～6:1）。优选地，步骤（3）中，柱Ⅰ上柱流速为0.1～1.5BV/h（更优选0.5～1.0BV/h）。优选地，步骤（3）中，柱Ⅱ为XDA-7、LX-10G、LSA-10、XDA-6、LX-68G型大孔树脂中的一种（更优选LSA-10、XDA-6）。优选地，步骤（3）中，柱Ⅱ树脂柱的高径比为3～7:1（更优选4～6:1）。优选地，步骤（3）中，泄漏点为流出液花青素的浓度达到上柱液原花青素浓度的1/40时，即判定到达泄漏点。优选地，步骤（3）中，串柱后继续上柱Ⅰ已上柱液质量的0.2～0.4倍（更优选0.3倍）后停止上柱。柱Ⅰ过饱和吸附之后开始竞争性吸附，相对原花青素及花色苷，与聚酰胺结合能力较弱的花青素被竞争下来进入柱Ⅱ再次吸附。优选地，步骤（4）中，串联条件水赶所用水的体积为1.0～3.0BV（更优选1.5～2.0BV），水赶流速为0.5～4.0BV/h（更优选1.0～2.0BV/h）；优选地，步骤（4）中，碱洗液为抗氧化剂与碱的混合水溶液，抗氧化剂为亚硫酸钠或硫代硫酸钠中的一种，质量分数为0.005～0.08%（更优选0.005～0.02%）。碱洗溶液中加入抗氧化剂可以保护花青素，从而减慢花青素的降解速度。优选地，步骤（4）中，柱Ⅱ碱洗液pH为7.5～9（更优选8～8.5），碱洗体积为0.8～2.0BV（更优选1～1.5BV），碱洗流速为0.5～2.0BV/h（更优选1～1.5BV）；水洗为以0.5～3.0BV/h的流速，水洗3～6.0BV；柱Ⅱ酸洗液pH为4～6（更优选4.5～5），酸洗体积为2～4BV（更优选1～1.5BV），酸洗流速为0.5～3.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从蔓越橘中提取花青素的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）酶解浸提：将蔓越橘破碎后，加复合酶水溶液，酶解后，浸提，离心，得上清液；（2）絮凝沉淀：将步骤（1）所得的上清液加入絮凝剂并搅拌，离心，得上清液；（3）上柱吸附：将步骤（2）所得的上清液上柱Ⅰ，当达到泄漏点时，开始串联柱Ⅱ，并继续上柱Ⅰ后停止上柱；（4）柱水赶：串联条件下水赶，再针对柱Ⅱ单独依次碱洗、水洗和酸洗处理；（5）解吸：用不同浓度乙醇水溶液对柱Ⅰ和柱Ⅱ分别进行解吸并单独收集解吸液；（6）浓缩干燥：将各解吸液进行浓缩后进行冷冻干燥，分别得到原花青素产品和花青素产品。

【技术特征摘要】
1.一种从蔓越橘中提取花青素的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）酶解浸提：将蔓越橘破碎后，加复合酶水溶液，酶解后，浸提，离心，得上清液；（2）絮凝沉淀：将步骤（1）所得的上清液加入絮凝剂并搅拌，离心，得上清液；（3）上柱吸附：将步骤（2）所得的上清液上柱Ⅰ，当达到泄漏点时，开始串联柱Ⅱ，并继续上柱Ⅰ后停止上柱；（4）柱水赶：串联条件下水赶，再针对柱Ⅱ单独依次碱洗、水洗和酸洗处理；（5）解吸：用不同浓度乙醇水溶液对柱Ⅰ和柱Ⅱ分别进行解吸并单独收集解吸液；（6）浓缩干燥：将各解吸液进行浓缩后进行冷冻干燥，分别得到原花青素产品和花青素产品。2.根据权利要求1所述的从蔓越橘中提取花青素的方法，其特征在于：步骤（1）中，复合酶为纤维素酶与果胶酶的混合物，复合酶水溶液的质量为原料重量的4～8倍，质量浓度为0.05～0.1%，酶解温度为30±5℃，酶解时间为1～4h。3.根据权利要求1或2所述的从蔓越橘中提取花青素的方法，其特征在于：步骤（1）中，浸提为水提，用水总量为原料的15～40倍，浸提次数为2～5次，浸提温度为4～40℃，时间为1～4h/次；离心为卧螺离心机或蝶式离心机离心中的一种或两种结合。4.根据权利要求1或2所述的从蔓越橘中提取花青素的方法，其特征在于：步骤（2）中，絮凝剂为壳聚糖，添加量为步骤（2）所得上清液中可溶性固形物质量的0.05～0.5%，絮凝时间为1～4h；离心为卧螺离心机或蝶式离心机离心中的一种或两种结合。5.根据权利要求1或2所述的从蔓越橘中提取花青素的方法，其特征在于：步骤（3）中，所述柱Ⅰ为100～200目聚酰胺树脂，高径...

【专利技术属性】
技术研发人员：何安乐，李伟，黄华学，
申请(专利权)人：湖南华诚生物资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43