本發(fā)明涉及花青素提取,具體是一種紫玉米花青素提取方法。
背景技術(shù):
1、紫玉米第一大價(jià)值為花青素,花青素是一種水溶性天然色素,屬于多酚類化合物中的類黃酮類,是當(dāng)今人類發(fā)現(xiàn)最有效的抗氧化劑、最強(qiáng)效的自由基清除劑,有極高的營養(yǎng)價(jià)值、保健價(jià)值和藥理功效,可起到清除自由基、抗氧化抗衰老、抗突變抗腫瘤、改善視力、防治心腦血管疾病等功效,在食品化妝品、醫(yī)藥保健等領(lǐng)域有著巨大的市場(chǎng)需求。
2、傳統(tǒng)的花青素提取方法如溶劑浸提法,雖然操作相對(duì)簡單,但提取過程耗時(shí)較長,往往需要數(shù)小時(shí)甚至更長時(shí)間的浸泡和攪拌,導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下,而且溶劑使用量大,后續(xù)溶劑回收成本高,還可能帶來環(huán)境污染問題;同時(shí),常規(guī)方法提取的花青素純度通常不高,含有較多雜質(zhì),限制了其在高端食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用,鑒于此,我們提出一種紫玉米花青素提取方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種紫玉米花青素提取方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種紫玉米花青素提取方法,包括以下步驟:
3、s1.1、將紫玉米須、穗軸、秸稈、苞葉作為原料,用研磨機(jī)以1000-2000rpm的速度研磨10-15min,得到混合研磨物;將混合研磨物與酶溶液進(jìn)行酶解反應(yīng),反應(yīng)后用去離子水沖洗并過濾,得到酶解后的混合研磨物;
4、紫玉米須、穗軸、秸稈、苞葉的細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠等成分構(gòu)成,這些成分會(huì)阻礙花青素的溶出,酶解反應(yīng)可以破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),使花青素更容易從細(xì)胞內(nèi)釋放出來,可以更快地進(jìn)入提取溶劑,從而縮短了整個(gè)提取過程所需的時(shí)間;酶可以分解多糖、蛋白質(zhì)等雜質(zhì),這些雜質(zhì)在未處理時(shí)可能會(huì)與花青素一起被提取出來,影響花青素的純度,通過酶解去除這些雜質(zhì)后,得到的花青素純度更高,更有利于后續(xù)的應(yīng)用;此外,通過破壞細(xì)胞壁,酶解還可以減少花青素在儲(chǔ)存過程中受到細(xì)胞內(nèi)其他成分的影響,從而延長花青素的保存期限,保持其生物活性和顏色穩(wěn)定性。
5、s1.2、將酶解后的混合研磨物與乙醇溶液混合,用攪拌器以200-300rpm的速度攪拌15-30min,再加入濃度為3-5mm的n-?;被?,放入微波反應(yīng)器中進(jìn)行萃?。惠腿⊥瓿珊螅M(jìn)行過濾,得到含有花青素的萃取液;
6、在微波萃取過程中,微波產(chǎn)生的熱量和電磁場(chǎng)可能會(huì)引發(fā)花青素分子內(nèi)的化學(xué)鍵振動(dòng)、斷裂等變化,而n-?;被峥梢酝ㄟ^與花青素分子的氫鍵或其他弱相互作用,穩(wěn)定花青素的分子結(jié)構(gòu),減少因微波輻射導(dǎo)致的降解,從而提高萃取后花青素的完整性和質(zhì)量;在微波作用下,n-酰基氨基酸能與原料細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)成分相互作用,增加細(xì)胞膜的通透性,使得花青素更容易從細(xì)胞內(nèi)部釋放到萃取溶劑中,進(jìn)而提高萃取效率;微波萃取過程可能會(huì)產(chǎn)生一些自由基,這些自由基會(huì)對(duì)花青素的品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響,花青素與n-酰基氨基酸共同作用來清除這些自由基,從而減少自由基對(duì)花青素的氧化損傷。
7、微波萃取是一種高效的提取技術(shù),與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比,微波萃取能夠顯著縮短提取時(shí)間,在微波場(chǎng)的作用下,植物細(xì)胞內(nèi)的極性分子(如水分)會(huì)迅速吸收微波能,產(chǎn)生大量的熱量,使細(xì)胞內(nèi)部的溫度急劇升高,壓力增大,從而導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂;花青素分子結(jié)構(gòu)中含有極性基團(tuán),能夠較好地吸收微波能,而植物原料中的其他成分可能對(duì)微波能的吸收較弱,這使得在微波萃取過程中,花青素可以優(yōu)先從原料中被提取出來,相對(duì)減少了其他雜質(zhì)成分的溶出,有利于提高花青素的純度。
8、s1.3、將含有花青素的萃取液緩慢通過活化的大孔樹脂,使花青素能夠充分接觸并被樹脂吸附;用去離子水對(duì)樹脂進(jìn)行沖洗,直至流出液無色;再將濃度為70-95%的乙醇溶液以1-2ml/min流速通過大孔樹脂,得到花青素洗脫液;
9、花青素分子可以進(jìn)入樹脂的孔隙被吸附,而一些雜質(zhì)分子由于大小、極性等不符合樹脂的吸附條件而不被吸附或僅少量吸附,從而通過后續(xù)的洗脫步驟與花青素分離;與一些傳統(tǒng)的純化方法(如化學(xué)沉淀法可能會(huì)引入新的化學(xué)物質(zhì),或者高溫蒸餾法可能會(huì)破壞花青素的活性)相比,大孔樹脂純化過程相對(duì)溫和,在合適的操作條件下,大孔樹脂對(duì)花青素的吸附和洗脫過程不會(huì)對(duì)花青素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性造成嚴(yán)重破壞。
10、s1.4、將花青素洗脫液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮,真空度為20-50mmhg,旋轉(zhuǎn)速度為80-150rpm,溫度為30-40℃,濃縮時(shí)間為4-6h,得到花青素濃縮液;再將花青素濃縮液進(jìn)行冷凍干燥,得到花青素。
11、作為優(yōu)選,所述s1.1中,酶溶液是將水解酶溶解在ph值為4-6的檸檬酸-磷酸鹽緩沖液中,酶溶液的濃度為50-100u/ml。
12、作為優(yōu)選,所述水解酶為半纖維素酶或β-葡萄糖苷酶中的任一種。
13、作為優(yōu)選,所述s1.1中,酶解反應(yīng)是將混合研磨物與酶溶液在37-50℃下反應(yīng)2-4h,反應(yīng)完成后加入濃度為1-10μg/ml的亮抑酶肽終止酶反應(yīng)。
14、作為優(yōu)選,所述s1.2中,乙醇溶液的濃度為50-70%。
15、作為優(yōu)選,所述s1.2中,混合研磨物與乙醇溶液的料液比1:25-45g/ml。
16、作為優(yōu)選,所述s1.2中,微波反應(yīng)器的功率為400-600w,溫度保持在40-50℃,萃取時(shí)間為10-20min。
17、作為優(yōu)選,所述s1.3中,含有花青素的萃取液緩慢通過大孔樹脂的速度為1-2ml/min。
18、作為優(yōu)選,所述s1.3中,大孔樹脂為ab-8大孔樹脂或d101大孔樹脂中的任一種。
19、作為優(yōu)選,所述s1.4中,冷凍干燥的溫度為-40~-50℃,干燥時(shí)間為8-10h。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:
20、1、該一種紫玉米花青素提取方法中,添加水解酶,由于其可以破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),使花青素更容易從細(xì)胞內(nèi)釋放出來,可以更快地進(jìn)入提取溶劑,從而縮短了整個(gè)提取過程所需的時(shí)間;此外,水解酶還可以去除一些雜質(zhì),使得到的花青素純度更高。
21、2、該一種紫玉米花青素提取方法中,添加n-酰基氨基酸,由于其可以通過與花青素分子的氫鍵或其他弱相互作用,穩(wěn)定花青素的分子結(jié)構(gòu),減少因微波輻射導(dǎo)致的降解,從而提高萃取后花青素的完整性和質(zhì)量;微波萃取過程中產(chǎn)生的自由基會(huì)對(duì)花青素的品質(zhì)產(chǎn)生影響,n-酰基氨基酸能夠清除這些自由基,從而減少自由基對(duì)花青素的氧化損傷。
1.一種紫玉米花青素提取方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫玉米花青素提取方法,其特征在于,所述s1.1中,酶溶液是將水解酶溶解在ph值為4-6的檸檬酸-磷酸鹽緩沖液中,酶溶液的濃度為50-100u/ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紫玉米花青素提取方法,其特征在于,所述水解酶為半纖維素酶或β-葡萄糖苷酶中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫玉米花青素提取方法,其特征在于,所述s1.1中,酶解反應(yīng)是將混合研磨物與酶溶液在37-50℃下反應(yīng)2-4h,反應(yīng)完成后加入濃度為1-10μg/ml的亮抑酶肽終止酶反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫玉米花青素提取方法,其特征在于,所述s1.2中,乙醇溶液的濃度為50-70%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫玉米花青素提取方法,其特征在于,所述s1.2中,混合研磨物與乙醇溶液的料液比1:25-45g/ml。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫玉米花青素提取方法,其特征在于,所述s1.2中,微波反應(yīng)器的功率為400-600w,溫度保持在40-50℃,萃取時(shí)間為10-20min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫玉米花青素提取方法,其特征在于,所述s1.3中,含有花青素的萃取液緩慢通過大孔樹脂的速度為1-2ml/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫玉米花青素提取方法,其特征在于,所述s1.3中,大孔樹脂為ab-8大孔樹脂或d101大孔樹脂中的任一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫玉米花青素提取方法,其特征在于,所述s1.4中,冷凍干燥的溫度為-40~-50℃,干燥時(shí)間為8-10h。