一种从藜麦副产物中提取高纯度甜菜素的方法技术

本发明专利技术公开了一种从藜麦副产物中提取高纯度甜菜素的方法，具体为一种从成熟期藜麦秸秆、叶片和种皮三种副产物种大量提取高纯度食用甜菜素的方法。其提取方法是经过品种筛选、预处理、浸提、离心、抽滤、乙醇除杂、冻结、冷冻干燥、储藏等工艺完成。本发明专利技术通过响应面优化了藜麦甜菜素提取工艺，通过稳定性实验探究了甜菜素的储藏条件。本发明专利技术提取的藜麦甜菜素的平均纯度达到87.57

【技术实现步骤摘要】
一种从藜麦副产物中提取高纯度甜菜素的方法


[0001]本专利技术属于天然色素提取方法
，具体涉及到一种从藜麦副产物中提取高纯度甜菜素的方法。

技术介绍

[0002]食用色素在食品加工过程中不可或缺，其分为人工合成色素和天然色素。食品安全受到国家的重视和人民的关注，天然色素脱颖而出。相较于其它合成色素而言，天然色素有着安全无毒、色彩自然丰富等特点，还具有营养价值和药理作用等优势。近年市场调研结果表明，全球有61.3％的消费者表示要尽量避免使用合成色素。天然色素市场主要分为胭脂红、花青素、焦糖色素、类胡萝卜素、姜黄素、甜菜素等。天然色素有取代合成色素的趋势，而甜菜素作为优质的天然植物色素却份额较少。
[0003]甜菜素(Betalains)最早在红甜菜(Beta vulgaris L.)根中分离得到。自然界中甜菜素主要分布在石竹目下17个科属植物中，如红甜菜、火龙果 (Hylocereusundulatus Britt.)和仙人掌(Opuntiastricta(Haw.)Haw.var.dillenii (Ker
‑
Gawl.)Benson)等植物。甜菜素为水溶性含氮色素，有良好的着色能力，还有抗氧化、抗炎、抑菌、抗癌、治疗肥胖和预防冠心病等作用。很长一段时间，红甜菜几乎是甜菜素的唯一来源。但是，以红甜菜为商业化来源提取的甜菜素容易携带微生物，同时伴有强烈的土腥味。同时，种植红甜菜经济价值低，种植面积在逐渐减少。火龙果和仙人掌果常作为水果开发，难用于甜菜素商业化。所以，寻找甜菜素的其它来源是亟待解决的问题。
[0004]学者们研究发现深红色藜麦(Chenopodium quinoawilld.)中也富含甜菜素，尤其是成熟后的藜麦秸秆、叶片、种皮等地上部分的副产物。藜麦为一种营养丰富的杂粮，其种子的营养价值被人们重视，但是，其秸秆、叶片、种皮等副产物往往被人们忽视，部分地区甚至直接将这类副产物丢弃，对环境造成负面影响。深红色藜麦的副产物中富含甜菜素，如果将其作为提取甜菜素的原料，不仅能弥补红甜菜提取的甜菜素伴有土腥味的不足，还能在实现藜麦副产物废物利用的同时减少环境污染，增加甜菜素在色素市场上份额，同时使藜麦种植户增收。
[0005]目前，在其它植物中有许多天然色素提取相关的报道，但是，从藜麦秸秆等副产物中大量提甜菜素的方法还未被人提及。学者发现，甜菜素与众多天然色素一样，存在结构稳定性容易受到温度、pH等环境因素的影响，得率较低、纯度低等问题。因此，如何提供一种从藜麦秸秆等副产物中大量提取高纯度甜菜素的方法，成为本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种从藜麦副产物中提取高纯度甜菜素的方法，可以弥补红甜菜提取甜菜素伴有土腥味的不足，并且提高藜麦作物的附加价值，减少环境污染的同时实现可持续发展。
[0007]为达上述目的，本专利技术提供了一种从藜麦副产物中提取高纯度甜菜素的方法，包
括以下步骤：
[0008](1)藜麦副产物回收及预处理：将成熟的藜麦地上部分整株回收，高温烘干并粉碎成粉末；
[0009](2)提取甜菜素：将粉末加入提取溶剂，加热提取后过滤，将滤液离心后静置，取上清液抽滤；
[0010](3)除杂：向抽滤后得到的滤液中加入无水乙醇混匀离心，收集沉淀静置后冷冻成固体；
[0011](4)干燥：步骤(3)所得固体冷冻干燥，制成粉末即可。
[0012]进一步地，藜麦地上部分包括植株茎干、叶片和种皮，藜麦的品种为ZL
‑
7。
[0013]进一步地，烘干的温度为30～40℃，烘干的时间为2～5d。
[0014]进一步地，步骤(1)粉碎后的粉末过10～40目筛。
[0015]进一步地，提取溶剂为去离子水，提取的料液比为1g：10～30mL，提取的温度为25～30℃，提取方法为恒温摇床避光条件下以150～200rpm提取20～60min。
[0016]进一步地，步骤(2)过滤的方法为采用100～200目尼龙布双层过滤；步骤 (2)离心的转速为5000rpm，离心的时间为10～15min，静置的时间为1h；步骤(2抽滤的方法为用定性滤纸抽滤1
‑
3次。
[0017]进一步地，无水乙醇加入后，滤液中的无水乙醇体积分数为80％。
[0018]进一步地，步骤(3)离心的转速为8000rpm，离心的时间为10min，静置的时间为1～2h；冷冻的温度为
‑
20℃，冷冻的时间为2～3d。
[0019]进一步地，步骤(4)冷冻干燥的温度为
‑
80℃，真空度为18～22Pa。
[0020]综上所述，本专利技术具有以下优点：
[0021]本专利技术以藜麦秸秆、叶片、种皮等副产物为原材料提取甜菜素，成本低廉，来源便捷，提高藜麦作物的附加价值，减少环境污染的同时实现可持续发展。
[0022]本专利技术从藜麦副产物中提取甜菜素，弥补了红甜菜提取甜菜素伴有土腥味的不足，同时采用乙醇除杂，降低了产物中皂苷等杂质等含量。同时，乙醇安全性较高、能回收利用，进一步减少生产成本。
[0023]本专利技术的提取溶剂为去离子水，未添加任何防腐剂、抗氧化剂等成分，安全无毒。通过响应面优化了甜菜素提取步骤，其工艺简单、容易放大、适宜推广，且得到的甜菜素纯度和得率较高。采用冷冻干燥技术，维持藜麦甜菜素结构稳定，使其具有较高的生理活。
附图说明
[0024]图1为40％乙醇溶液制作的甜菜素标准曲线；
[0025]图2为去离子水制作的甜菜素标准曲线；
[0026]图3为藜麦皂苷(齐墩果酸)标准曲线；
[0027]图4为不同植物中甜菜素光谱扫描图；
[0028]图5为不同植物中甜菜素含量比较图；
[0029]图6为不同品种藜麦中甜菜素含量对比图；
[0030]图7为ZL
‑
7藜麦不同组分甜菜素含量对比图；
[0031]图8为ZL
‑
7藜麦不同组分重量对比图；
[0032]图9为不同提取剂对藜麦甜菜素溶解效果比较图；
[0033]图10为乙醇浓度对藜麦甜菜素的提取效果影响图；
[0034]图11为时间对藜麦甜菜素的提取效果影响图；
[0035]图12为料液比对藜麦甜菜素的提取效果影响图；
[0036]图13为温度对藜麦甜菜素的提取效果影响图；
[0037]图14为摇床转速对藜麦甜菜素的提取效果影响图；
[0038]图15为响应面优化提取藜麦甜菜素组图；
[0039]图16为不同处理方法对藜麦皂苷的影响图；
[0040]图17为不同除杂方法对藜麦甜菜素的影响图；
[0041]图18为90％乙醇萃取杂质实图；
[0042]图19为藜麦甜菜素粉末实图；
[0043]图20为藜麦甜菜素纯度分析图；
[0044]图21为烘干时间对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从藜麦副产物中提取高纯度甜菜素的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)藜麦副产物回收及预处理：将成熟的藜麦地上部分整株回收，高温烘干并粉碎成粉末；(2)提取甜菜素：将粉末加入提取溶剂，加热提取后过滤，将滤液离心后静置，取上清液抽滤；(3)除杂：向抽滤后得到的滤液中加入无水乙醇混匀离心，收集沉淀静置后冷冻成固体；(4)干燥：步骤(3)所得固体冷冻干燥，制成粉末即可。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述藜麦地上部分包括植株茎干、叶片和种皮，所述藜麦的品种为ZL
‑
7。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干的温度为30～40℃，烘干的时间为2～5d。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)粉碎后的粉末过10～40目筛。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取溶剂为去离子水，提取的料液比为1g：10～30mL，提取的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琪，罗益明，李莉，聂梦平，万燕，邬晓勇，刘长英，叶雪玲，白雪，赵钢，
申请(专利权)人：成都大学，
类型：发明
国别省市：