花青素的提取_分离以及纯化方法研究进展

花青素的提取_分离以及纯化方法研究进展
花青素的提取_分离以及纯化方法研究进展

2008年第34卷第8期(总第248期)

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 花青素的提取、分离以及纯化方法研究进展3

孙建霞,张 燕,胡小松,吴继红,廖小军

(中国农业大学,教育部果蔬加工工程研究中心,北京,100083)

摘 要 花青素是一种存在于自然界的水溶性多酚类化合物,现已发现其具有多种功能。有关花青素的提取、分离和纯化研究报道很多,文中就近年来国内外相关方面的研究进展进行了分析。关键词 花青素,提取,分离,纯化

花青素(ant hocyanins )又称花色素,存在于植物中的水溶性天然色素,多以糖苷的形式存在,也称花色苷。最早而最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红,它于1879年在意大利上市。花青素的结构母核是22苯基苯并吡喃阳离子,属于类黄酮化合物。自然界已知的花青素有22大类,食品中重要的有6类,即矢车菊色素(cyanindin ,Cy )、天竺葵色素(pelargonidin ,Pg )、飞燕草色素(delp hin 2

(peonidin ,Pn )、牵牛色素(pet u 2,Pt )和锦葵色素(malvidin ,Mv )[1],其结构如图1所示。它们在植物可食部分的分布比例分别为50%、12%、12%、12%、7%和7%。花青素广泛存在

于开花植物(被子植物)的花、果实、茎、叶、根器官的

细胞液中,分布于27个科,72个属的植物中[2]。其中尤以葡萄皮、阿龙尼亚苦味果、黑醋栗、草莓、树莓、越橘等含量最为丰富

图1 食品中几种重要的花青素结构

 第一作者:博士研究生(廖小军教授为通讯作者)。

3国家自然科学基金项目(30771511),国家“十一五”支撑计划(2006BAD27B03),国家863计划(2007AA100405)资助 收稿日期:2008-04-24,改回日期:2008-06-13

自然条件下游离的花青素极少见,常与一个或多

个葡萄糖(gluco se )、鼠李糖(rhamnose )、半乳糖(ga 2lactose )、木糖(xylo se )、阿拉伯糖(arabinose )等通过

糖苷键连接形成花青素,花青素中的糖苷基和羟基还可以与一个或几个分子的香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸等芳香酸和脂肪酸通过酯键形成酰基化的花青素[1]。

目前国内外有关花青素的研究主要集中在花青

素资源分布的评价与资源库的建立、花青素的定性与定量方法学研究、花青素的生理活性与功能研究、花青素的高效提取与绿色分离技术研究、花青素的结构稳定性与分子降解机制研究、花青素的应用与产品开发研究6个方面,这些内容的深入研究有利于进一步合理利用与开发自然界中丰富的花青素资源。本文重点就近年来国内外学者对花青素提取、分离和纯化方法的最新研究进行了分析总结

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1 提取方法研究进展

提取是分离、纯化和利用花青素的主要环节。花青素提取方法是近年来花青素研究领域较为活跃的一个方面,有关的研究报道较多,一些新的提取方法如微波、超声波、超高压等都得到了应用。111 溶剂提取(solvent extraction)

溶剂提取是花青素的常规提取方法,溶剂多选择甲醇、乙醇、丙酮、水或者混合溶剂等。为了防止提取过程中非酰基化的花青素降解,常在提取溶剂中加入一定浓度的盐酸或者甲酸,但在蒸发浓缩时这些酸又会导致酰基化的花青素部分或全部的水解[3]。另外,对于提取物中可能含有脂溶性成分的样品,需采用有机溶剂如正己烷、石油醚、乙醚等进行萃取[4]。传统的溶剂提取方法提取时间长,生产效率较低,且热溶剂容易造成花青素降解以及生理活性的降低。

国外提取花青素的传统方法是采用低温(4~8℃

)或者常温(25℃)避光条件下1%HCl 甲醇溶液浸提16~20h ,或者采用015%、1%的三氟乙酸的甲醇溶液,4℃条件下浸提24h [6]。考虑到食品中残留甲醇的毒性,也有用1%的HCl 乙醇溶液代替甲醇溶液[1,4]。另外为了避免酰基化的花青素的水解,也可选择弱酸如酒石酸、柠檬酸代替盐酸[1]。而国内则多

采用热溶剂(50~70℃

)浸提1~2h 的方式[7,8],溶剂可选择不同浓度的醇溶液或酸化的水溶液[7,8]。

112 加压溶剂萃取(pressurized solvent extraction ,PSE)

加压溶剂萃取,又称加压液体萃取(pressurized liquid ext raction ,PL E )、快速溶剂萃取(accelerated solvent ext raction ,ASE ),它是通过外来压力提高溶剂的沸点,进而增加物质在溶剂中的溶解度以及萃取效率的。

目前PSE 技术对于食品中功能成分的提取主要集中在类黄酮、酚类物质以及其他抗氧化活性成分的研究上。该技术在花青素的提取方面也有报道。Arapit sas 等人(2008)[9]采用此技术优化了紫甘蓝中花青素的最佳提取工艺,最佳参数为:样品215g ,温度99℃,提取时间7min ,溶剂为V (水)∶V (乙醇)∶

V (甲醇)=94∶5∶1。

113 超高压辅助提取(extraction assisted by high hydrostatic pressure)

2008年Corrales 等人[10]采用不同的提取方式

对葡萄中花青素的提取效率进行了比较研究,发现相同条件下,与热(70℃

)提取相比,高压(600M Pa )辅助提取花青素等多酚类的效率可以提高近50%,且

其产物的抗氧化活性约为热浸提物的3倍。同时发现,采用高压辅助提取比其他方法可以获得更多的酰化的花青素。

114 微波辅助提取(microw ave assisted extraction ,MAE)

1986年Ganzleret 等人[11]首先报道了利用微波萃取从土壤、种子、食品、饲料中分离各种类型化合物的样品制备新方法。

2007年,Sun 等人[12]通过响应面试验优化了微波辅助提取红树莓中花青素的最佳工艺参数:提取溶剂为浓度115mol/L 的HCl 和体积分数95%的乙醇(体积比15∶85),提取液料比为5mL ∶1g ,提取时间为53min ,提取温度为71℃,提取次数2次,依此工艺,红莓花青素的提取得率为36319μg/g 鲜果。115 超声波辅助提取(ultrasound assisted extrac 2tion ,UAE)

超声波作为一种辅助提取手段主要集中在中草药成分、植物油、多酚、芳香成分、多糖以及其他功能成分的提取等研究领域。2007年Chen 等人[5]以树莓为原料,优化了超声波辅助提取花青素的最佳工艺参数:液料比4∶1(mL ∶g ),提取时间200s ,超声波功率400W 。2008年,Corrales 等人[10]开展了不同的提取方法对葡萄中花青素的提取率影响的对比,结

果显示,相同条件下与热(70℃

)浸提相比,超声波辅助提取花青素等酚类的效率可以提高50%以上。2004年顾红梅等人[13]对紫甘薯中花青素的超声波辅助提取方法也进行了研究,最佳提取条件为采用V (0.1%HCl )∶V (95%乙醇)=40∶60为提取剂、料液比为1∶40、在60℃下超声(40Hz )提取30min ,一次提取率可达到89145%。116 高压脉冲电场辅助提取(extraction assisted by pulsed electric f ield)

高压脉冲电场作为一种辅助提取手段,国内外已开展了对蛋白质、DNA 、多糖、谷胱苷肽、蛋黄卵磷脂、可溶性钙、多糖和酚类物质等成分的提取研究。

2007年L ópez 等人[14]在葡萄酒的发酵过程中发现

,经PEF 前处理的葡萄皮能够增加整个酿造过程中酒的色度,花青素含量和总酚含量均比对照组高。2008年Corrales [10]等人在对葡萄中花青素的

提取研究中发现,与热溶剂(70℃)、高静压(600

M Pa )浸提相比,PEF 和超声波辅助提取均具有较高

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 的提取率,而且证明PEF 辅助提取适合提取单体葡萄糖苷形式的花青素,在进一步的抗氧化试验中发现,PEF 提取物的抗氧化活性远高于其他提取方式。张燕[15](2006)对PEF 辅助提取树莓中的花青素做了较为系统的研究,发现PEF 能够有效提高树莓花青素的提取率。117 亚临界水提取技术(sub 2critical w ater extrac 2tion ,SWE)

在适度的压力下,将水加热到100℃以上、临界温度374℃以下的高温,水仍然保持在液体状态,它的极性会随温度变化而改变,这种水称为亚临界水[16]。

K ing 等人[17]进行了亚临界水(水温为110~160℃)提取浆果(接骨木果、树莓、越橘、阿龙尼亚苦味果)果肉、果皮、果渣、茎组织中花青素的研究,与机械压榨、超临界CO 2等提取方法相比,亚临界水提取方法更有效,且提取物的成分、营养价值、抗氧化活性均优于乙醇提取物,并且高于沸点温度的亚临界水对提取物可以起到一种辅助杀菌作用。2005年J u 等人[18]采用亚临界水和亚临界硫化水(subcritical sul 2f ured water ,SSW )对红葡萄皮中的花青素进行了提取研究,亚临界水和亚临界硫化水提取物(100~

160℃)具有与传统热水或60%甲醇浸提物(50°C ,1h )相当甚至更高的花青素含量和ORAC 值(oxygen radical absorbance capacity )。且亚临界硫化水提取物的花青素、总酚含量以及提取物的抗氧化指数(ORAC 值)均高于亚临界水提取物,这2种方式的最佳提取温度分别为100°C 和100~110°C 。同时发现虽然温度升高会使部分花青素降解,但提取物的ORAC 值仍随温度的升高而增大,表明花青素的热降解产物也具有很强的抗氧化能力。2007年L uque 2Rodr íguez 等人[19]采用动态过热流体(乙醇2水溶液)萃取技术(superheated liquid ext raction )对葡萄皮中的花青素以及其他酚类进行了提取研究,优化了最佳提取参数:流体为体积分数018%的HCl 乙醇2水溶液(体积比1∶1),提取温度120°C ,时间30min ,流速112mL/min ,压力8M Pa 。此法提取的花青素、总酚和黄烷醇含量分别为传统动态固液萃取的3、7和11倍。

118 超临界流体辅助提取(super 2critical fluid ex 2traction ,SCFE)

SCFE 是利用压力和温度对超临界流体溶解能

力的影响而进行提取。在超临界状态下,将超临界流

体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大

小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。

张树宝等人[20](2006)对超临界CO 2提取大花葵中花青素的最佳工艺进行了研究,萃取压力为25M Pa 、萃取温度为60℃、萃取时间为45min 、物料比为1∶25时萃取率最高。但此法更适合提取天然植物中亲脂性、极性较小的色素,对亲水性、极性大、分子质量大的色素,萃取得率较低。119 微生物发酵或酶解法

此法是利用微生物或酶的作用将细胞壁成分降解,让胞内的花青素成分迅速渗透扩散出来,以利于提取。

王振宇等人[21]采用微生物和纤维素酶对大花葵中的花青素进行了提取研究。采用黑曲霉、木酶、固氮菌等组合菌对大花葵纤维素进行降解,使植物细胞壁中纤维素解链,花青素得到充分释放,最佳提取工艺参数为接种量015%、温度30℃、初始含水量50%、p H 510,该方法的优点是花青素可以直接与微生物的代谢产物乙酸形成稳定性较强的酰化花青素。而最佳酶法提取工艺参数为温度为33℃,p H 值为618,固液比为l ∶4,酶用量为810mg/g ,酶解时间为120min 。

1110 γ2射线辐照辅助提取(extraction assisted by γ2radiation)

Ayed 等人[22](2000)报道了一种利用γ2射线辐照技术对葡萄废渣中的花青素进行提取的方法。在焦亚硫酸钠存在的情况下包装后进行γ辐照,当γ辐照剂量为6k Gy ,焦亚硫酸钠浓度为2000mg/kg (以SO 2计),60℃加热15min 后,可以获得最高的提取效率。1111 联合辅助提取

基于许多单一提取手段的利弊不一,许多学者尝试采用联合辅助提取的方式以提高产物的提取率。2003年Cai 等人[23]进行了微波2超声波联合辅助提取草莓中花青素的研究,微波功率:624W ,作用时间60s ,超声波处理时间40s ,料液比1∶6,提取液p H =510为其最佳提取工艺。2005年王振宇等人[24]以大花葵为原料,用CO 2超临界装置对植物原料进行预处理后,进行超声波辅助提取花青素,得到其最佳提取工艺参数为:超声波频率30k Hz ,提取溶剂为2%稀H 2SO 4,处理时间40min ,提取温度50℃。

2 分离、纯化方法研究进展

花青素的分离与纯化方法是花青素领域的研究

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重点,目前报道的主要方法有纸层析、薄板层析、柱层析、高效液相、膜分离技术等。211 纸层析(paper chromatograph ,PC)

花青素传统纯化方法是纸色谱,该方法具有快速、设备简单等优点。常用的展开剂有V (丁醇)∶V (乙酸)∶V (水)=4∶1∶5,V (正丁醇)∶V (2mol/L HCl )=1∶1,V (乙酸)∶V (浓HCl )∶V (水)=15∶3∶82,1%盐酸,V (浓HCl )∶V (水)=3∶97等,可采用单向或者双向、上行或者下行方式进行展开,展开后剪下色斑,以酸化甲(乙)醇洗涤、浓缩,即可得到样品。212 薄层层析(thin layer chromatograph ,T LC)

薄层色谱也是分离花青素的一种传统而重要的手段之一,固定相一般选用硅胶、氧化铝、聚酰胺或纤维素等。

Harborne [25](1958)以硅胶为层析支持剂,以V (乙酸乙酯)∶V (甲酸)∶V (2mol/L HCl )=85∶6∶9为展开剂分离得到了锦葵苷和芍药苷。2004年Heidari [26]采用制备薄层色谱(P TL C )对葡萄中的花青素进行了分离,选择微晶纤维素(Merck Corp 1)为固定相,V (正丁醇)∶V (HCl )=1∶1为洗脱溶剂,分离后的条带用0101%HCl 的甲醇溶液洗脱,然后溶液在34°C 真空浓缩后即得花青素单体,单体花青素的总量为(1740111±3158)mg/L (以锦葵素232葡萄糖苷计)。

213 柱层析(column chromatograph ,CC)

花青素的分离纯化多选择各种树脂来去除提取

物中糖、有机酸、矿物质及其他水溶性杂质。早期分离花青素的填料多采用氧化铝、甲醛酚醛树脂、聚酰胺(polyamide )、聚乙烯吡咯烷酮(PV P )等,如今应用比较多的有吸附层析Amberlite XAD 27,Amberlite XAD 24,Sep 2PakC 18;离子交换层析Amberlite C G 250,Toyopeal HW 240F ,Diaion H P 220,Dowex 50W 2X8;凝胶层析Sep hadex L H 220,Sep hadex G 225,以及混合树脂等。

Tat suzawa 等人(2008)[27]采用5%的乙酸溶液

提取,Diaion H P 220型离子交换柱层析和制备液相等纯化技术对松果菊(malcolmia maritima )花瓣和茎中的花青素进行了提取分离,分离鉴定了3种酰基化和一种未酰基化的花青素。214 高效液相(high performance liquid chromatog 2raphy ,HPLC)

目前液相色谱(HPL C )分离技术已在花青素纯化方面得到越来越广泛的开发和应用,已成为分离和

纯化花青素的一种的重要方法。

2005年,Byamukama 等人[6]采用分析高效液相

色谱和制备高效液相色谱从2种水果(Rubus

pi nnat us 和R ubus ri gi d us )中分离鉴定得到2种相

同的花青素cyanidin 32(6’2O 2a 2rhamnopyranosyl 2β2

glucopyrano side )和cyanidin 232O 2β2glucopyrano 2side 。2007年Rentzsch 等人[28]采用半制备液相色谱结合高速逆流色谱分离技术对樱桃果汁中的2种花青素52carboxy 2pyranocyanidin 32O 2(2G 2glucosyl rutino side )和52carboxy 2pyranocyanidin 32O 2ruti 2no side 进行了分离。215 膜分离膜分离是1960年代后迅速崛起的一门分离新技术。Woo 等人[29]对酸果蔓加工副产品中的花青素进行粗提后,采用超滤技术纯化、反渗透和真空浓缩后,得到0111%(干重)的花青素。Patil 人等[30](2007)利用超滤、反渗透和渗透膜蒸馏(osmotic membrane distillation ,OMD )联用技术对天然植物提取物中的花青素进行了分离和浓缩,最终结论为,与单个膜过滤过程相比,联用技术可大大提高花青素的浓缩效率,花青素的浓度可由40μg/mL 提高到918mg/mL 。

216 高速逆流色谱(high 2speed counter current chro 2matography ,H SCCC/HPCPC)

高速逆流色谱是一种较新型的液2液分配色谱。2003年,Schwarz 等人[31]应用此技术分别从紫玉米、接骨木果果汁、红葡萄酒、黑莓中分离得到了各种单体花青素;2004年,Du 等人[32]采用高速逆流色谱分离得到越橘中的2种花青素飞燕草素232O 2桑布双糖苷(delp hinidin 232O 2sambubio side )和矢车菊素232O 2桑布双糖苷(cyanidin 232O 2sambubioside ),且每次的处理量为500mg 粗提物,可以分离得到130mg 飞燕草素232O 2桑布双糖苷和77mg 矢车菊素232

O 2桑布双糖苷。证明此技术可以用来大批量分离制备花青素,以解决当前临床以及分析中对花青素需求量大的难题。

217 基质固相萃取(matrix solid phase dispersion 2extraction)

基质固相萃取是一种新的提取净化技术,其基本

操作是将试样直接与适量的固体基质(硅胶、C 18、C 8、沙子等)研磨,混匀成半固态后装柱,然后选择合适的溶剂淋洗。基质固相萃取将样品的提取和净化一步

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 完成,避免了样品的均化、转溶、乳化、浓缩造成的待测组分的损失,一般萃取液可直接分析检测,最早主要用于极性农药残留的提取净化。

2006年,Manhita 等人[33]将此技术应用到了黑醋栗粉以及葡萄、草莓中花青素的提取、纯化研究中。结论为此项技术与传统花青素提取方法相比具有提取时间短、溶剂用量少,产量高等诸多优点。218 电泳法毛细管电泳是近年来发展最快的分析方法之一。Bridle 等人[34]用毛细管区带电泳(capillary zone e 2lect rop horesis ,CZE ),使草莓和接骨木浆果中的花青素获得了分离。Watanabe [35](1998)用胶束电动毛细管色谱法(M E KC )对食品糖果、果汁、果冻等食品中的4种接骨木色素cyanidin 232sambubioside 252glu 2co side ,cyanindin 232gluco side 252guciside ,cyanindin 232sambubio side ,cyaniding 232gluco side 进行了很好的分离。219 结晶法东京教育大学教授林孝三等人[36]采用结晶法提取花青素:原料在60%的甲醇中室温浸泡数小时,再以60~70℃加温20min 提取;将提取液减压浓缩成糖浆状,再将浓缩物用乙醚和乙醇洗涤,将不溶部分溶于温水,过滤后再加入等体积乙醇,在冰箱中静置4h ;再过滤一次除去杂质,将滤液在30~40℃的减

压条件下蒸干;残渣溶于冷水后加入2倍乙醇,在冰箱静置12h 则析出粉末状色素;为进一步提纯,将其

溶解于50%乙醇(60℃

)中,过滤后将滤液在30~40℃下减压浓缩,在冰箱静置一夜则结晶出色素,可用50%乙醇再结晶。

传统的酸性条件下得到的花青素最终产物均为酸盐形式,而此方法所获得的花青素完全不含酸类,其色调与花青素的酸盐不同,呈现出与自然花色非常近似的红色或紫色。2110 活性黏土吸附法

2007年,Lopes 等人[37]采用了一种活性粘土(tonsil terrana 580FF )吸附法对甘蓝中的花青素进

行了分离纯化。与Amberlite 柱层析XAD 27相比花

青素的得率提高了大约21%,粘土的吸附过程为一瞬间过程,而色素的最终定色则因色素和黏土之间的化学反应而依赖于接触时间的长短。

要分离得到纯度比较高的花青素或者花青素单体,通常需要选择2种或者2种以上的分离纯化技术,或者将以上方法串连以获得理想的样品。

Andersen 等人[38]将离子交换柱层析,液滴逆流色

谱、和凝胶柱层析3种技术进行串连后最终从银叶老鹳草(G erani um s y l v aticum )中分离得到了5种花

青素单体。Andersen 等人[39]利用多种分离技术获得了草莓(Fragari a ananassa )中的一种新的苷元

形式的花青素52carboxypyrano pelarg onidin 32O 2β2

glucopyrano side 。

3 结论与展望

英国、日本、保加利亚、意大利、美国、匈牙利等国在花青素提取、纯化等方面已达到很高的水平,已开发应用的花青素类色素包括花生衣红色素、落葵红、黑加仑红、天然苋菜红、紫玉米色素、桑葚红色素、红米红(黑米红)、紫苏色素、紫甘蓝色素、蓝锭果红等。

我国也拥有非常丰富的花青素资源,如葡萄、玫瑰茄、山楂、蔓越橘、荔枝、橙皮、芥菜等。然而我国花青素资源的利用,无论从规模上、技术上以及产品的开发上与国外相比,仍有很大的差距。

传统的提取、分离方法已成为阻碍我国花青素资源开发利用的瓶颈。新的提取分离方法如超高压辅助提取、高压脉冲电场辅助提取、高速逆流色谱技术等,为工业化提取花青素开辟了新的途径。然而其应用还处于起步阶段,许多技术条件还不成熟,还不适宜大规模生产,但就其方法本身而言,比现有方法具有更大的优越性。

因此为了加快我国丰富的花青素资源的综合开发利用,寻求新的高效、快速、方便、自动化分离方法,改进现有的能够适合大规模生产的的提取分离技术显得极为重要。

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thocyanin f rom strawberry (Fragaria ananassa )with ag 2

lycone ,52carboxypyranopelargonidin [J ].Phytochem ,2004,65:405~410

R evie w on the Methods of Extraction Isolation and

Purif ication of Sun Jianxia ,Zhang Yan ,Hu Jihong ,Liao Xiaojun

(Research Center of Fruit and Vegetable ,Ministry of Education ,

China Agricultural ,Beijing 100083,China )

ABSTRACT Ant hocyanins are polyp henolics ,one of t he most common component s of colors in plant s.Con 2sumption is increasing because of t heir potential healt h benefit s and use as nat ural colorant s.A review of t he mo st significant achievement s in t he field of ext raction 、isolatio n and p urification of t hese pigment s in recent years at home and abroad was summarized.

K ey w ords ant hocyanins ,ext raction ,isolation ,p urification

 行业动态

 用米糠资源弥补食用油脂的不足

我国是植物油生产大国和消费大国。2007年全国食用植物油总消费量约为2508.1万t ,而同期中国植物油的自

产量仅1034.7万t ,自给率只有41.25%。为了弥补国内产需缺口,2007年我国进口大豆3082.1万t ,进口大豆油282.3万t ,进口菜籽油37.5万t ,进口棕榈油509.5万t 。

世界上稻谷年产量约6亿t ,90%的产地集中在亚洲地区,我国和东南亚各国是世界稻谷的主产区。据国家发改委统计,

2007年我国年产稻谷居世界第一,达到1.85亿t ,约占世界总产量的1/3,作为稻谷加工过程中产生的重要副产物米糠,每年的

产量达1400万t 以上。据有关科研机构分析检测,米糠的组成成分为油脂15%~22%,相当于大豆的含油量,蛋白质为12%~16%,无氮浸出物为33%~53%,水分为7%~14%,灰分为8%~12%。

米糠油是一种营养丰富的植物油,食后吸收率达90%以上。米糠油的脂肪酸组成、维生素E 、甾醇、谷维素等脂质物有利于人体的吸收,具有清除血液中的胆固醇、降低血脂、促进人体生长发育等有益作用,因而米糠油是国内外公认的营养健康油。同时,由于米糠油本身稳定性良好,适合作为煎炸用油,还可制作人造奶油、起酥油以及高级营养油等。目前米糠油已受到世界许多国家的关注,成为继葵花籽油、玉米胚芽油之后又一新型食用油。美国市场米糠油的零售价达2.65~3.0美元/kg ,远远超过大豆油、花生油等传统食用油的售价。

目前我国的米糠油年产量不足12万t ,大部分米糠资源用作畜禽饲料。其主要原因是米糠资源难以集中,米糠综合利用难以形成规模;其次是企业从农民手中收购的米糠及米糠毛油质量参差不齐,造成产品质量不稳定,同时由于生产规模较小、产量低、加工成本高及国内外市场波动影响,使许多企业不得已而退出市场竞争。按照中国每年1400多万t 糠粕的产量,即相当于

2007年中国大豆的总产量,国内米糠产量若将其中70%用于加工米糠油,则每年可得到150多万t 米糠油,如再将其深加工利

用,其价值至少可提高10~20倍以上。这对于我国增产油脂,缓解食用油供需矛盾将有着十分重要的现实意义。并且米糠是一种重要的油料资源,它与大豆、油菜籽等油料作物不同,不需要专门栽培,不占耕地面积。

对开发利用米糠油资源,一是在政策上,国家粮食局、发改委和科技部应从政策层面上鼓励、引导、支持大型稻谷加工企业

(米业公司)进行米糠的综合开发利用,从立项、资金、技术、环保、税收等政策层面对米糠油产业进行全方位的政策扶持力度,增

加国内油脂的产量,减少进口国外大豆的总量,从而改变目前我国食用油供需紧张的局面。二是积极开发米糠制油的新工艺、新设备,以先进的工艺、节能的设备来解决米糠的保鲜问题,降低米糠保鲜的成本,使小型稻米加工企业有动力、有实力配备米糠保鲜设备。同时,针对米糠油精炼的难题,建议加大对米糠油综合开发的研究力度,使米糠资源得到充分的利用,如在精炼米糠油的同时提取其中的谷维素、V E 、甾醇及植酸等物质,提高米糠制油技术的科技含量

花青素提取实验论文

紫甘蓝中花青素的提取研究 【摘要】蓝花青素具有很强的抗氧化作用,具有清除体内自由基、过敏、保护 胃粘膜等多种功能,引起了国内外学者广泛关注。目前抗变异、抗肿瘤、抗,对花青素的研究主要集中于花青素的提取、分离纯化、热稳定性、抗氧化性及其生理功能等方面。本文主要研究了紫甘蓝花青素的提取工艺;用大孔树脂初步纯化紫甘蓝花青素;对紫甘蓝花青素纯度鉴定。采用“溶剂提取、萃取、树脂纯化、薄层色谱”相结合的方案对紫甘蓝花青素进行了分离纯化。 【关键词】紫甘蓝花青素提取分离纯化 1.1引言 花青素作为可使用色素之一,具有多种生物学作用,将广泛用于食品加工、医药保健品、化妆品行业。虽然国内外己开展了一些研究,主要集中在花青素粗品的提取方法的研究方面,而对紫甘蓝花青素的组成及分子结构鉴定、生物学活性、药理作用的研究还很少,还需要大量数据为其进一步开发和利用提供理论依据。 2.1材料与方法 2.1.1实验材料 新鲜紫甘蓝 2.1.2实验方法 溶剂提取、萃取、树脂纯化、薄层色谱 2.2主要仪器、试剂 分析天平、外分光光度计、环水式多用真空泵、心机、旋转蒸发仪、恒温水浴锅、无水乙醇、甲醇、孔树脂、浓盐酸。 2.3实验方法 2.3.1紫甘蓝色素的提取 取新鲜80G的紫甘蓝叶片于大杯中加入一定的浸提剂,吸取一定体积的浸提液于 1 Oml比色管中,用浸提剂稀释至刻度,用浸提剂做空白,测定其对520nm光的吸光度。采用溶剂提取法。称取紫甘蓝80g,用500ml的60%乙醇和1%盐酸混合液进行捣碎浸提8层纱布过滤,4℃条件下静置3h,离心测OD 值。 2.3.2紫甘蓝色素的初步纯化 大孔树脂预处理的方法:将待处理的大孔树脂装入柱中,用95%乙醇浸泡24h一用95%乙醇2}4BV冲洗一用去离子水洗至无醇味一5%氢氧化钠溶液2}4BV冲洗树脂柱一水洗至中性一10%乙酸2}4BV冲洗通过树脂柱一水洗至中性,备用。滤液用5倍的纯水稀释,大孔吸附树脂法分离,往吸附柱中先用15%乙醇除杂,再用60%乙醇洗脱收集洗脱液;用四分之一的盐酸在90℃条件

桑葚中花青素的提取

桑葚中花青素的提取与检测 桑椹所含花青素色价高、抗氧化能力强,是一种理想的营养强化剂和着色剂[1]。桑椹最大加工品为桑椹汁。为了去除生长过程和收获环节原料沾带的杂质及微生物,桑椹汁加工前需对原料进行有效清洗。花青素易极溶于水,更易溶于乙醇等亲水有机溶剂,因此,桑椹清洗水呈浓重的紫黑色,表明桑椹果实中的一部分花青素已溶于清洗水。在以往的研究中发现,盐酸、柠檬酸等溶液对花青素具有一定的保护作用[2]。由于桑椹汁加工中原料需经历灭酶、浓缩、杀菌等诸多强热处理以及冗长的加工过程,产品中的花青素损失、劣化严重。如能在热处理以前的清洗过程提取分离出部分花青素,既避免了有效成分的破坏,又可获得高品质的副产品,使桑椹资源合理、充分地利用。为此,依据桑椹汁加工流程,设想在不影响主产品产量和品质的前提下,通过选择对桑椹花青素溶出效率高的浸提介质和对原料整体性破坏较小清洗方法,在桑椹汁加工前分离出部分高品质花青素。 1 实验材料、流程及检测方法 1.1 实验材料 桑椹为北京大兴区产,品种为黑珍珠。采集完熟果实并剔除烂果及杂质,低温贮藏。 1.2 实验试剂和主要仪器 无水乙醇、盐酸、氢氧化钠、柠檬酸、柠檬酸钠购于北京化学试剂公司;AB-8 大孔树脂购于南开大学化工厂;ZFQ85A 旋转蒸发器,上海医械专机厂;SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司;JA1003N 电子天平,上海精密科学仪器有限公司;GZX-9023MBE 数显鼓风干燥箱,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;PHS-25 型酸度计,上海精密科学仪器有限公司紫外—可见分光光度计,北京普析仪器有限公司。高效液相色谱,安捷伦科技有限公司 1.3 实验流程 依据主要产品为桑椹浓缩汁的加工流程,在清洗水中提取桑椹花青素的试验工艺流程确定为:桑椹果实——强化清洗——洗水精滤——上柱吸附——解吸——浓缩脱溶——干燥——花青素粗提物为了保持桑椹鲜果的完整性,避免因破损造成的糖和酸的溶出损失,增加花青素浸提量,提高浸提液中花青素含量,降低果胶等胶体物质进入,清洗过程将采用对原料损伤较轻的模拟移动床逆流淋浸原理,以阶段浸泡、逆流阶段浸泡、逆流淋洗为浸提单元组合浸提流程。 并尝试使用蒸馏水及对花青素具有良好溶出和保护效果,且对主产品生产无明显不利影响的柠檬酸和乙醇溶液为浸提介质。在吸附分离工序将比较、优选分离花青素常用的AB-8、D101、NKA、X-5 中的优者为吸附介质[3]。 1.4 实验方法 清洗介质:5%柠檬酸溶液、5%乙醇溶液、蒸馏水。 清洗方法:以1:1 料水比循环喷淋5min、浸泡2min、逆流淋浸(3 级以上,2min/级)。 精滤介质:0.45μm 微滤膜。 吸附介质:大孔树脂AB-8、D101、NKA、X-5。 吸附解吸参数:上样流量2BV/h,0.1%HCL 的80%乙醇洗脱[4]。 色价的测定[5]:用分光光度计测定10g/L 色素溶液在最大吸收波长处的吸光值后,依据郎伯—比尔定律计算色价。桑椹色素的色价E1cm1%(λmax)为:E1cm1%(λmax)=色

松针提取原花青素可研报告书

年产300吨松针提取原花青素生产线建设项目可行性研究报告 建设单位:商洛市XXX科贸有限责任公司 建设地点:商洛市商州区杨峪河镇 编制日期:二○一三年八月

目录 第一章项目概况 (4) 1.1概述 (4) 1.2编制依据和范围 (5) 1.3项目基本情况 (7) 1.4项目建设的背景 (8) 1.5项目建设的意义及必要性 (12) 1.6项目经济技术指标 (15) 第二章市场分析 (17) 2.1项目市场分析 (17) 2.2相关领域国内外技术现状 (18) 2.3市场风险分析及措施 (19) 2.4营销策略............................................................................................................... 错误!未定义书签。第三章产品方案与建设规模 . (22) 3.1产品方案 (22) 3.2建设内容 (22) 第四章建设条件和场址选择 (24) 4.1建设条件 (24) 4.2场址选择 (29) 第五章工程技术方案 (31) 5.1工艺技术方案 (31) 5.2设备选型............................................................................................................... 错误!未定义书签。 5.3土建工程............................................................................................................... 错误!未定义书签。第六章总图运输与公用辅助工程 .......................................................................... 错误!未定义书签。 6.1厂区概述............................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.2总图布置............................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3公用工程............................................................................................................... 错误!未定义书签。第七章环境影响评价 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 7.1设计依据............................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.2环境影响分析....................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.3环境保护措施....................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.4综合评价与结论................................................................................................... 错误!未定义书签。第八章节能、节水 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 8.1概述....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.2设计原则及依据................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.3能耗分析............................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.4节能、节水措施................................................................................................... 错误!未定义书签。第九章劳动安全卫生与消防 .................................................................................. 错误!未定义书签。 9.1劳动安全卫生....................................................................................................... 错误!未定义书签。 9.2消防....................................................................................................................... 错误!未定义书签。第十章项目管理与实施进度 .................................................................................. 错误!未定义书签。

葡萄籽中分离提取原花青素的研究

葡萄籽中分离提取原花青素的研究 花青素是一类多酚类化合物,其具有高效的清除自由基的功能,是一种新型、高效、低毒的天然抗氧化剂。本实验通过浸提的方法从葡萄籽中提取原花青素,考察了不同溶剂、浸提时间、浸提温度、乙醇体积分数和料液比等单因素对浸提效果的影响,确定了最佳的单因素水平。研究结果表明:本项目产品投资费用少,操作费用低,产品附加值高;原料为废物利用,变废为宝符合国家相关产业政策;几乎没有“三废”排放,使用的溶剂全部回收利用,废渣可以作为造纸或者饲料综合利用。 标签:花青素;葡萄籽;提取;正交实验 1 概述 原花青素是广泛存在于植物中的一类天然多酚类化合物,多以糖苷的形式存在,也称花色苷。属于缩合鞣质或黄烷醇类。最早而最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红。它于1879年在意大利上市。 由于原花青素的多种功效,由葡萄籽提取的原花青素已被我国卫生部批准为保健原料。目前对原花青素的提取研究及保健作用研究已非常成熟。已经将其应用到工业化产业,开发出多种原花青素的保健产品和化妆产品。原花青素的产品已被广大消费者普遍接受。 2 葡萄籽中花青素的提取 本实验通过浸提的方法从葡萄籽中提取原花青素,考察了不同溶剂、浸提时间、浸提温度、乙醇体积分数和料液比等单因素对浸提效果的影响,确定了最佳的单因素水平。并通过设计正交实验,得出原花青素提取最佳工艺条件。 2.1 实验方法 2.1.1 葡萄籽中原花青素的提取 本实验采用甘肃紫轩酒业葡萄酒厂生产葡萄酒产生的葡萄籽下脚料作为本实验的原材料。在生产葡萄酒压榨葡萄汁的糟粕和葡萄酒生产前和发酵后压榨的榨粕,所得的这些榨渣中,以换成干品计,约有50%的葡萄皮,45%的葡萄籽和少量的梗等,将该榨渣经粗选分离出葡萄籽,作为提取的原料。 所得的葡萄籽用粉碎机粉碎后,过20目筛,于磨口三角瓶中,经石油醚脱脂脱水份,得脱脂葡萄籽粉,用一浸提液在50℃的恒温水浴中回流浸提,离心后取上清液,反复提取若干次,最后洗涤残渣,将上清液和洗涤液合并,加入固体无水硫酸钠脱水,倾出上层溶液,在真空度为0.095MPa,温度为40℃的条件下真空浓缩,浓缩液冷却至室温,得到原花青素粗提液,干燥,制得粗提物。测

紫甘蓝中花青素提取实验报告

紫甘蓝中花青素的提取 (安徽农业大学 12青年农场主班) 花青素具有很强的抗氧化作用,具有清除体内自由基、过敏、保护胃粘膜等多种功能,引起了国内外学者广泛关注。目前抗变异、抗肿瘤、抗,对花青素的研究主要集中于花青素的提取、分离纯化、热稳定性、抗氧化性及其生理功能等方面。 1、实验原理 紫甘蓝花青素或花色素属于黄酮类化合物,极性较高,可溶于水或甲醇乙醇等有机溶剂中。根据相似相溶的原则,本实验选用乙醇作为紫甘蓝花色素的浸提剂,采用大孔吸附树脂法分离提纯。大孔吸附树脂具有吸附性能和分子筛的作用,使相对分子质量和吸附能力不同的混合物的不同成分得到分离。紫甘蓝叶片与60%乙醇混合在组织捣碎机中破坏紫甘蓝细胞,使花色素尽可能多的溶解。为了防止花色素的降解以提高其溶出率,可在其中加入1%盐酸。八层纱布过滤后,留一小烧杯备用,剩余的用大孔树脂除杂,加入200ml 15%的乙醇溶液除去其他可溶性杂质,让树脂吸附花色素,再用60%乙醇洗脱,解析得到乙醇和花色素的混合液。将过柱的溶液以HCl:混合液=1:4的比例混合至烧杯中,在90。C的水浴锅中水解一小时,以破坏花色素的糖苷键,使花色素均以花青素的形式存在。此时,用20ml纯水除杂,用无水乙醇洗脱,得到较为单一的花青素与乙醇混合液。在旋转蒸发仪上蒸干。 2、材料、药品与仪器 新鲜紫甘蓝 15%乙醇、60%乙醇+1%HCl混合液、弄HCl、无水乙醇、AB-8打孔吸附树脂电子天平、组织捣碎机、交换柱、玻璃棒、50ml量筒漏斗、烧杯、圆底烧瓶、纱布、比色皿、分光光度计、旋转蒸发仪 3、实验步骤 ●配制60%+1%HCl混合液与15%乙醇溶液备用 ●称取100.0g新鲜紫甘蓝叶片,量取60%+1%HCl混合液300ml(浸提剂),同 时放入组织捣碎机中捣碎,浸提

花青素提取(借鉴材料)

桑椹酒渣中花青素提取 1材料与方法 1.1材料 桑椹果酒酒渣。 1.2试剂药品 试验所用95%乙醇、浓盐酸、30%过氧化氢、Na2SO3等试剂均为分析纯。 1.3主要仪器 电子分析天平、分光光度计、旋转蒸发仪、酸度计、高速冷冻离心机、电热恒温水浴锅等。 1.4方法(稀HCl+95%乙醇提取) 样品称量,用提取剂提取,过滤(减压过滤/板框过滤),所得的提取液按一定比例稀释(pH1.0氯化钾缓冲液和pH4.5醋酸钠缓冲液稀)释后在分光光度计上测出OD值,以OD值代表桑椹红色素的含量。 1.4.1不同溶剂的吸光光谱及提取效果比较 分别以75%乙醇、85%乙醇、95%乙醇、0.05%稀HCl+95%乙醇(1:1)、0.10%稀HCl +95%乙醇(1:1)作为提取剂,以物料与提取剂之比1:10提取桑椹色素,提取液经3倍稀释后用分光光度计测定各提取液吸收光谱。 1.4.2不同物料与提取剂之比对花青素提取的影响(此时用提取效果最好的提取剂)。 1.4.3温度对提取效果的影响 以最佳结果作为桑椹提取剂,分别于60、50、40、30、20℃下提取1h。 1.4.4提取时间对提取效果的影响 每隔20分钟取样测得OD值。 1.4.5正交实验 1.4.6得率试验 称取一定量样品,经提取后。提取液经旋转蒸发仪蒸发,真空干燥,求得率。 方法一稀HCl+95%乙醇提取 1不同溶剂的吸光光谱及提取效果比较 固定浸提温度、提取时间、液料比,分别85%乙醇、95%乙醇、0.05%稀HCl+95%乙醇(1:1)、0.10%稀HCl +95%乙醇(1:1)、0.15%稀HCl +95%乙醇(1:1)为提取剂进行浸提试验,色 素提取液分别采用pH1.0氯化钾缓冲液和pH4.5醋酸钠缓冲液稀释一定倍数(吸光值在0.2~0.8之间),将稀释液静置15min,分别测定两种样品稀释液ODλmax和700nm处的吸光值A。按公式计算桑椹花色苷含量,分析提取溶剂对花色苷提取量的影响。 注:ODλmax的确定分别以85%乙醇、95%乙醇、0.05%稀HCl+95%乙醇(1:1)、0.10%稀HCl +95%乙醇(1:1)、0.15%稀HCl +95%乙醇(1:1)作为提取剂,以物料与提取剂之比1:10提取桑椹色素,提取液经3倍稀释后用分光光度计测定各提取液吸收光谱。 2不同物料与提取剂之比对花青素提取的影响(此时用提取效果最好的提取剂)。 分别称取2.0g酒渣,按液料比5、10、15、20、25、30加入相应体积的浸提溶剂,在40℃下避光提取2h后,抽滤、离心(3000rpm,10min)。取1mL清液,用pH 1.0和pH 4.5的缓冲溶液稀释(吸光值在0.2~0.8之间),分别测定两种样品稀释液在ODλmax和700nm处的吸光值A,按公式计算花色苷含量,并对液料比作图,分析液料比对色素提取量的影响。

从越橘中提取原花青素的方法与制作流程

本技术涉及植物有效成分的提取,具体地说,本技术提供了一种从越橘中提取原花青素的生产方法,将越橘原料粉碎后经负压空化法提取,超滤有机膜过滤,树脂纯化步骤,得到原花青素制品。本技术所述方法提高了原花青素的收率,减少对环境的污染,并有利于工厂生产的进行和生产成本的降低。 权利要求书 1.一种从越橘中提取原花青素的方法,其特征在于,包含如下 步骤: (1)粉碎:将越橘洗净、干燥、粉碎、过筛,得到越橘粉末; (2)提取:将越橘粉末及提取溶剂加入负压空化设备,料液比 为1:4~1:6,进行负压空化提取,过滤得到提取液; 其中,提取溶剂为乙醇-水混合物,乙醇与水的体积比为6:4~8:2, 压力为-0.08MPa~-0.06MPa,提取次数2~3次,提取时间30~60min, 提取温度为25~40℃; (3)膜分离:将步骤2)得到的提取液经超滤有机膜截留,得到 透过液; (4)树脂纯化:将步骤3)得到的透过液上预处理好的大孔吸附

树脂柱,先用去离子水洗脱至无糖,再用5~10倍柱体积、质量浓度为20~50%的乙醇水溶液洗脱,得到洗脱液;浓缩洗脱液并干燥,得到原花青素。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)取越橘 洗净、60℃真空干燥,用机械粉碎法进行粉碎,过80目筛。 3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中越橘 粉末与提取溶剂的料液比为1:5,提取溶剂中乙醇与水的体积比为3:2,压力为-0.08MPa,提取2次,提取时间30min,提取温度为40℃。 4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中先经 截留分子量为500~1000的超滤有机膜截留,收集截留液,弃透过液,收集到的截留液再经截留分子量为50000~100000的超滤有机膜截留,得到透过液。 5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中大孔 吸附树脂是AB-8、XAD-7、XAD-10或D101。 6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中洗脱 液经浓缩后,冷冻干燥或喷雾干燥,得到原花青素制品。 说明书

花青素提取方法

*花青素的提取: 花青素的提取是目前花青素研究发展的热点问题,也是花青素生产、投入使用的关键性环节。近年来,在传统提取方法的基础之上,一些凭借新技术或经过改良后的提取方法也开始崭露头角。 1有机溶剂萃取法 这是目前国内外最广泛使用的提取方法。多数选择甲醇、乙酮、丙酮等混合溶剂对材料进行溶解过滤,通过调节溶液酸碱度萃取滤液中的花青素。国内吴信子等用盐酸一甲醇溶液提取,然后用纸层析法(中号)和柱层析法(聚乙酰胺)进行花色苷的分离。目前,有机溶剂萃取法已成功地应用于诸如葡萄籽、石榴皮、蓝莓等绝大多数含花青素物质的提取分离。有机溶剂萃取法的关键是选择有效溶剂,要求既要对被提取的有效成分有较大溶解度,又要避免大量杂质的溶解。该方法原理简单,对设备要求较低,不足之处是大多数有机溶剂毒副作用大且产物提取率低。 2水溶液提取法 有机溶剂萃取的花青素多有毒性残留且生产过程环境污染大,有鉴于此,水溶液提取应运而生。该方法一般将植物材料在常压或高压下用热水浸泡,然后用非极性大孔树脂吸附;或直接使用脱氧热水提取,再采用超滤或反渗透,浓缩得到粗提物。它是Duncan和Gilmour(1998)发明的提取花青素的方法,此方法设备要求简单,但产品纯度低。 3超临界流体萃取法 超临界流体萃取是利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响进行提取。这种方法产品提取率高,但设备成本过高。孙传经采用超临界CO:萃取法从银杏叶、黑加仑籽及葡萄籽中提取花青素工艺进行了研究。该工艺中CO 和改性剂可循环使用,对环境无污染。 4微波提取法 该法于1986年被Ganzlert E9]等人首先用于分离各种类型化合物。国内李风英探讨了微波技术对葡萄籽中原花青素提取量和分子结构的影响。为微波在葡萄籽中有效成分浸提方面的研究奠定了基础。微波提取法是利用在微波场中,吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使得被萃取物质从基体或体系中分离,进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。该技术选择性好,萃取率高,速度快,操作简单,废液排放量少。 5超声波提取法 超声波在20世纪50年代后逐渐应用于化学化工生产过程之中,且主要集中在植物中药用成分、多糖以及其它功能性成分的提取等研究领域。超声波提取运用前景好、操作简单、快速高效、生产过程清洁无公害。2008年时,Corrales【12]等人开展的不同提取方法对葡萄中花青素的提取率影响的对比实验结果表明:相同条件下与热浸70~(2提取相比,超声波辅助提取花青素等酚类的效率可以提高50%以上。 6微生物发酵提取法 此方法将生物发酵技术应用于花青素的提取之中,是生物科学与化工生产之间的超强渗透与有效结合。微生物发酵法利用微生物或酶让含有花青素的细胞胞壁降解分离,使细胞胞体内花青素充分溶入到提取液中,从而增加提取的产率与速率。王振宇I1 采用微生物和纤维素酶降解大花葵细胞壁提取花青素就是可靠的研究实例。该方法的优点是操作稳定性及可靠性高,环境友好。

原花青素的分离纯化实验方案(修改)

原花青素的分离纯化 一、实验目的 对上一步提取的原花青素进行分离纯化,熟悉实验相关仪器设备及过程 二、仪器、材料及试剂 原花青素提取液、原花青素标准品、大孔树脂、75%乙醇、60%乙醇(作解吸剂)、50%乙醇(作洗脱剂)、盐酸(磷酸或乙酸)、分析天平、带筛板的玻璃柱(可无筛板,但是要脱脂棉或者用酸式滴定管改装(尝试性),同样需要脱脂棉)、紫外分光光度计(286nm)(可用可见光分光光度计(536nm)代替)、真空干燥箱(用真空泵+密封的抽滤瓶(尝试)代替)、PH计、铁架台、漏斗(小号)、小试管若干(不少于5支)、试管架、烧杯若干(不少于3个)、玻璃棒、滴管、锥形瓶 三、实验步骤 大孔树脂的预处理: 新购树脂含有未聚合单体、致孔剂、分散剂等残留的杂质成分,使用前必须加以处理。 将新购大孔树脂用乙醇浸泡24h,充分溶胀,取一定量湿法装柱,先用适当浓度的乙醇清洗至洗出液加等量蒸馏水无白色浑浊为止,再用蒸馏水洗至无醇味且水液澄清,备用。通过乙醇(或甲醇)与水交替反复洗脱,可除去树脂中的残留物,一般洗脱溶剂用量为树脂体积的2~3倍,交替洗脱2~3次,最终以水洗脱后即可使用。

大孔树脂动态饱和吸附曲线图的绘制: 1、将试验中需要用到的50%乙醇、60%乙醇的PH用盐酸调至5,在波长为286nm(如果采用可见光分光光度计则为536nm)测定原花青素提取液的吸光值(以75%的乙醇溶液为对照) 2、取一定量的大孔树脂于烧杯中缓慢倒入50%的乙醇溶液(同时搅拌),搅拌至可流动的糊状,取一支干净的带筛板的玻璃柱,将糊状大孔树脂加入玻璃柱,用手指轻轻敲打玻璃柱,使大孔树脂均匀铺在玻璃柱底部(用烧杯接住此时流出的液体),用50%的乙醇在柱上流动清洗,不时检查流出液,直至与水混合不呈白色浑浊为止(乙醇:水一1:5)。然后以大量蒸馏水洗去乙醇(必须洗净乙醇,否则将影响吸附效果),待用。将样品液直接或拌入树脂中加到已处理好的大孔吸附树脂柱柱顶,拌样时样液和树脂的比例为1:(2~3)。(乙醇湿法装柱) 3、沿玻璃柱壁缓慢加入洗脱剂(50%的乙醇溶液,PH为5),使其覆盖在大孔树脂上方,厚度约为0.5cm,用滴管吸取原花青素提取液沿玻璃柱壁加入玻璃柱,再沿玻璃柱壁缓慢加入流动相(洗脱剂),使原花青素提取液流入大孔树脂床,并用试管在下方接收流出液 4、每5ml(大约)接收一份流出液,测定吸光值,重复此流程直至流出液的吸光值相近,根据所测数据绘制大孔树脂动态饱和吸附曲线图 饱和大孔树脂的解吸: 5、向玻璃柱缓慢加入60%的乙醇溶液(PH为5)进行解吸,用

花青素的提取_分离以及纯化方法研究进展

2008年第34卷第8期(总第248期) 111  花青素的提取、分离以及纯化方法研究进展3 孙建霞,张 燕,胡小松,吴继红,廖小军 (中国农业大学,教育部果蔬加工工程研究中心,北京,100083) 摘 要 花青素是一种存在于自然界的水溶性多酚类化合物,现已发现其具有多种功能。有关花青素的提取、分离和纯化研究报道很多,文中就近年来国内外相关方面的研究进展进行了分析。关键词 花青素,提取,分离,纯化 花青素(ant hocyanins )又称花色素,是一类广泛 存在于植物中的水溶性天然色素,多以糖苷的形式存在,也称花色苷。最早而最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红,它于1879年在意大利上市。花青素的结构母核是22苯基苯并吡喃阳离子,属于类黄酮化合物。自然界已知的花青素有22大类,食品中重要的有6类,即矢车菊色素(cyanindin ,Cy )、天竺葵色素(pelargonidin ,Pg )、飞燕草色素(delp hin 2 idin ,Dp )、芍药色素(peonidin ,Pn )、牵牛色素(pet u 2nidin ,Pt )和锦葵色素(malvidin ,Mv )[1],其结构如图1所示。它们在植物可食部分的分布比例分别为50%、12%、12%、12%、7%和7%。花青素广泛存在 于开花植物(被子植物)的花、果实、茎、叶、根器官的 细胞液中,分布于27个科,72个属的植物中[2]。其中尤以葡萄皮、阿龙尼亚苦味果、黑醋栗、草莓、树莓、越橘等含量最为丰富。 图1 食品中几种重要的花青素结构  第一作者:博士研究生(廖小军教授为通讯作者)。 3国家自然科学基金项目(30771511),国家“十一五”支撑计划(2006BAD27B03),国家863计划(2007AA100405)资助 收稿日期:2008-04-24,改回日期:2008-06-13 自然条件下游离的花青素极少见,常与一个或多 个葡萄糖(gluco se )、鼠李糖(rhamnose )、半乳糖(ga 2lactose )、木糖(xylo se )、阿拉伯糖(arabinose )等通过 糖苷键连接形成花青素,花青素中的糖苷基和羟基还可以与一个或几个分子的香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸等芳香酸和脂肪酸通过酯键形成酰基化的花青素[1]。 目前国内外有关花青素的研究主要集中在花青 素资源分布的评价与资源库的建立、花青素的定性与定量方法学研究、花青素的生理活性与功能研究、花青素的高效提取与绿色分离技术研究、花青素的结构稳定性与分子降解机制研究、花青素的应用与产品开发研究6个方面,这些内容的深入研究有利于进一步合理利用与开发自然界中丰富的花青素资源。本文重点就近年来国内外学者对花青素提取、分离和纯化方法的最新研究进行了分析总结。

花青素的提取方法

花青素的提取方法 花青素,是一种热敏性活性物质。属于水溶性多酚黄酮类化合物,其特殊的结构和化学成分赋予了花青素多种生物活性,这些活性物质对温度较为敏感,当所在环境温度超过一定界限后,就会失活,也就是我们俗话说的死掉。(比如我们都知道,乳酸菌、益生菌等都属于热敏性活性物质,不能加热,否则失去活性就会失去其主要作用。)花青素失活就会失去其特有的功效作用。 21世纪高新科技,冻干技术 冻干,全称真空冷冻干燥,是将湿物料或溶液在较低的温度(-10℃~-50℃)下冻结成固态,然后在真空下使其中的水分不经液态直接升华成气态,最终使物料脱水的干燥技术。 冻干的基本原理是基于水的三态变化。水有固态、液态和气态,三种相态既可以相互转换又可以共存。当水在三相点时,水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分,不经过冰的融化,直接以冰态升华为水蒸汽被除去,从而达到冷冻干燥的目的。 破壁技术,充分释放有效成分 我们知道浆果中含花青素最多的部分是皮和籽,先不说这两部分很难下咽,一般人吃不下去,就算我们强忍吞下,也难以消化吸收,相信很多人知道果皮和果籽经常可以在大便中看到,就是因为人类的肠胃很难消化吸收它们的缘故。

植物细胞动物细胞不同,植物细胞外还有一层厚厚的细胞壁,其主要成分就是纤维素,硬硬的壳把细胞紧紧的包裹在里面。人类的消化液无法破坏植物细胞,要吸收植物的所有营养成分,必须将其外壁破坏。 细胞破壁技术就是通过打破植物细胞壁,营养成分在未遭到破坏的情况下可以完全释放出来,使营养更好地被吸收和保持活性成分的技术,释放植物生化素,最大限度地融合其中的膳食纤维、维生素及其他营养元素。这是当今最先进的食品加工技术。 破壁技术可使有效物质得到充分释放,食品的营养成分和功效作用将提高至少10倍,利于人体吸收。 超微技术,最大化吸收有效成分 冻干花青素采用超微粉碎技术,将九种浆果冻干后破壁粉碎为约2000-3000目(目数越大,分子越小,越容易吸收)的超微粉剂,大约为5μm(微米)的直径。(注:一般人体的毛孔直径为20μ)如此微小分子的花青素粉剂,可以直接被人体肠道所吸收而快速作用于人体,做到最大化吸收有效成分,最大化发挥花青素功能作用。 生活中我们吃的食物,尤其是蔬菜时,都是经过加热(蒸煮煎炒炖)为熟食,食物中的花青素早已失去活性,成为无效物质了,这就是为什么我们日常也经常食用富含花青素的水果蔬菜,却没感受到花青素的强大功效的原因。而冻干花青素采用国际先进的冻干技术,可保持花青素活性,发挥其应有的功效。

原花青素:我不是花青素

原花青素是葡萄籽中的主要成分之一,是一种强效抗氧化剂,不过对于原花青素的认识,不少人会将其与花青素混淆,事实上,花青素与原花青素并不是同一种 物质,二者存在多方面的差异。 原花青素也叫前花青素,英文名是Oligomeric Proantho Cyanidins 简称OPC,是一种在热酸处理下能产生花色素的多酚化合物,是目前国际上公认的清除人体 内自由基有效的天然抗氧化剂。一般为红棕色粉末,气微、味涩,溶于水和大多 有机溶剂。原花青素属于植物多酚类物质,分子由儿茶素,表儿茶素(没食子酸) 分子相互缩合而成,根据缩合数量及连接的位置而构成不同类型的聚合物,如二聚体、三聚体、四聚体十聚体等,其中二到四聚体称为低聚体原花青素(Oligomeric Proanthocyanidins ,缩写为OPC) ,五以上聚体称为高聚体。在各聚合体原花青素中功能活性最强的部分是低聚体原花青素(OPC) 。部分二聚体、三聚体、四聚体的结构式。通常把聚合度小于 6 的组分称为低聚原花青素,如儿茶素、表儿茶素、原花青素B1 和B2 等,而把聚合度大于 6 的组分称为多聚体。一般认为,药用植物提取物中存在的低聚原花青素是有效成分,它们具有抗氧化、捕捉自由基等多种生物活性。

花青素(Anthocyanidin) ,又称花色素,是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性 天然色素,属黄酮类化合物。也是植物花瓣中的主要呈色物质,水果、蔬菜、花 卉等颜色大部分与之有关。在植物细胞液泡不同的pH 值条件下,使花瓣呈现五彩缤纷的颜色。在酸性条件下呈红色,其颜色的深浅与花青素的含量呈正相关性, 可用分光光度计快速测定,在碱性条件下呈蓝色。花青素的基本结构单元是 2 一苯基苯并吡喃型阳离子,即花色基元。现已知的花青素有20 多种,主要存在于植物中的有:天竺葵色素(Pelargonidin) 、矢车菊色素或芙蓉花色素(Cyanidin) 、翠雀素或飞燕草色(Delphindin) 、芍药色素(Peonidin) 、牵牛花色素(Petunidin) 及锦葵色素(Malvidin) 。自然条件下游离状态的花青素极少见,主要以糖苷形式 存在,花青素常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖等通过糖苷键 形成花色苷。已知天然存在的花色苷有250 多种。 花青素与原花青素的区别,首先从化学结构来看,花青素与原花青素是两种完全 不同的物质,原花青素属多酚类物质,花青素属类黄酮类物质。原花青素也叫前花青素,在酸性介质中加热均可产生花青素,故将这类多酚类物质命名为原花青素。

花青素的深加工工艺

植物色素的深加工工艺 1.概述 1.1色素的概念 物质的颜色因其能够选择性地吸收和反射不同波长的反射光,其被反射的光作用在人的视觉器官上而产生的感觉.把食品中能够吸收或反射可见光进而使食品呈现各种颜色的物质称为食品色素. 食品色素按其来源可分为天然色素和人工合成色素,其中人工合成色素通过化学合成得到,不但没有任何营养价值,而且对人体有害.天然食用色素(natural food colouring agent)是从天然原料(主要是植物原料)提取并经过精制而制得的产品,易吸收且具有一定的功能性,现在已经得到广泛应用可用于果汁、汽水、酒、糖果、糕点、果味粉、罐头、冷饮等食品的着色,也可用于日用化工产品如牙膏等添加剂,在医药工业用做药片外衣的着色,还可用于化妆品的着色。 1.2天然色素的分类及特点 1.2.1按色素的来源分类 (1)植物色素从植物的某一部位得到的色素,如叶绿素、姜黄色素、越橘(桔)红色素等。 (2)动物色素是指从动物体和动物分泌物得到的色素,如血红素、紫胶红色素、虾红素等。 (3)微生物色素是从微生物得到的色素,如从红曲霉得到的红曲色素。 1.2.2 按色素的化学结构分类 (1)吡咯类如叶绿素、血红素等 (2)多酚类如单宁、茶黄素、黑加仑色素等 (3)类黄酮类如花青素、儿茶素等 (4)类胡萝卜素如胡萝卜素、叶黄素、番茄红素等 (5)其他如焦糖色素、甜菜红色素等 1.2.2天然色素的主要特点

①绝大多数天然色素无毒、副作用,安全性高。 ②天然植物色素大多为花青素类、黄酮类、类胡萝卜类化合 物,因此,天然食用色素不但无毒无害,而且很多天然食用色素含 有人体必需的营养物质或本身就是维生素或具有维生素性质的物 质。如核黄素、番茄红素、玉米黄色素、胡萝卜素等,尤其是p胡 萝卜素,国家已归类为营养强化剂,用于食品强化可防止人体维生 素A的缺乏症和干眼病等。还有一些天然色素具有一定的药理功 能,对某些疾病有预防和治疗作用。 ③天然植物色素不但具有着色作用而且具有增强人体功能、保健防病等功效。如芸香甘天然食用黄色素具有使人维持毛细管正常抵抗能力和防止动脉硬化等功能,在医学上一直作为治疗心血管系统疾病的辅助药物和营养增补剂。 ④天然色素的着色色调比较自然,更接近于天然物质的颜色。 ⑤大部分天然色素对光、热、氧、金属离子等很敏感,稳定性较差。 ⑥绝大多数天然色素染着力较差,染着不易均匀。 ⑦天然色素对pH值变化十分敏感,色调会随之发生很大变化。如花青素在酸性时呈红色,中性时呈紫色,碱性时呈蓝色。 ⑧天然色素种类繁多、性质复杂,就一种天然色素而言,应用时专用性较强,应用范围狭窄。 1.3天然色素的主要作用 食品的色泽直接影响人们的食欲,是商品销售的重要因素之一。其主要作用有: ①食品的颜色常常意味着食品的新鲜程度,用天然食用色素着色,会使食品颜色接近新鲜食品的颜色和自然色,使食品具有更好的自然新鲜感。 ②食品的各种色泽,是评定食品质量的一个重要方面,许多食品合理的着色,使食品更鲜艳,可以诱发人的食欲,增加诱人的力量。 ③许多天然食用色素,本身就是或者含有人体需要的各种营养物质,例如p胡萝卜素,本身是天然食用色素,而且也是人体中维生素A的来源。义如天然玫瑰茄色素含有19种氨基酸(其中天门冬氨酸1.71%,谷氨酸0.8%)和大量维生素C(含量达0.5%),都是对人体具有营养价值的物质。此外还有一些天然食用色素,对某些疾病具有疗效作用,对人体有

花青素提纯方案--树脂吸附法

让花青素提取纯化更合理、更高效、更可靠花青素(anthocyan),又称花色素,是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素,其颜色随pH 值的变化而变化,pH =7时呈红色,pH在7 ~8之间时呈紫色,pH > 11 时呈蓝色。花青素因其在清除自由基抗氧化、延缓衰老、保护视力、抗过敏、预防心血管疾病等方面的保健功能而被大众所熟悉与关注,被越来越多的应用于保健食品、化妆品等行业。 花青素提取是植物提取行业中一个非常重要的品种领域,提取纯化方法也较多,但受保健食品与化妆品行业对原料溶剂残留的严格限制要求,目前行业使用较为普遍的是水提+大孔吸附树脂吸附的工艺,即将植物原料在常压或高压下用水浸提,经必要的过滤预处理后,提取清液采用非极性大孔吸附树脂吸附富集,再用乙醇解析。 花青素提取植物原料来源主要包括浆果类(越橘、蓝莓、黑加仑、黑枸杞、桑葚、黑果花楸等)、蔬菜类(紫薯、紫甘蓝、黑萝卜等)、杂粮类(黑米、黑豆)、花卉类(玫瑰茄)。不同植物原料来源的花青素类物质因其分子结构、提取料液组分等的不同,为了达到更好的分离纯化效果,需要选择不同类型的吸附树脂进行富集纯化,蓝晓科技在多年的花青素树脂分离纯化研究与工业实践过程中,开发出了适用不同原料进行花青素提取的树脂产品与应用工艺,可满足不同原料提取的花青素纯化。例如:浆果、花卉类植物来源花青素,可使用蓝晓Seplite? XDA-6大孔吸附树脂,该树脂具有吸附量大,花青素选择性高,吸附、洗脱效率高等特点;蔬菜类植物来源花青素,可使用蓝晓Seplite? LX-68M、Seplite? LX-32大孔吸附树脂,该类树脂吸附容量大,成品含量与溶解度大幅提高,便于后端应用开发。

植物提取物原花青素提取工艺

--巴科医药 植物提取物原花青素提取工艺 原花青素可以显著提高机体抗衰老能力,改善心血管功能,预防高血压,增强人体抗突变反应能力,甚至对动脉硬化、胃溃疡、肠癌、白内障、糖尿病、心脏病、关节炎等疾病都有治疗作用。追本溯源,原花青素最重要、最根本的作用是清除体内多余自由基,其他功能应该说都是它的衍生功能。 葡萄籽愿花青素的提取和分离可采用甲醇、乙醇、丙酮等极性较大的溶剂冷浸,提取物用乙酸乙酯等溶剂萃取,萃取物用柱层析法分离,可采用葡聚糖凝胶柱层析、手性吸附柱层析、高效液相层析等。在原花青素中,以低聚原花青素(OPC)特别是二聚体抗氧化性最强,因此低聚原花青素在葡萄籽提取物中的含量已成为产品质量的最关键指标。 1.原花青素的提取 葡萄籽是葡萄酒的副产品,占整粒葡萄的4%~6%。葡萄籽壳中原花青素含量比仁中的要高很多。目前普遍采用先脱脂后提取工艺,脱脂方法对原花青素的提取率和质量会产生影响。脱脂方法有压榨法、溶剂法和超临界C02萃取法等。压榨法因其提取率低,浪费大,现已不多见。溶剂法是目前最常用的方法,所需设备简单,成本低廉,且提取率也可观。另外,用超临界C02萃取,因为没有光和空气的干扰,可以减少在其他提取方法中遇到的聚合度降低的现象。Tipsrisukond等报道,用超临界C02萃取法得到的提取物比用传统方法所得到的抗氧化性高很多,且提取物无须浓缩。但该法对工艺要求较高,目前还不易于推广。 油脂分离之后,一般采用乙醇或丙酮等有机溶剂来对籽壳进行萃取,得到的壳渣经加热脱除溶剂,溶剂可以循环使用。萃取液 经过滤、喷雾干燥,即可得到原花青素粗品。 2.原花青素的提纯 原花青素粗提物的精制可采用溶剂萃取分级、活性炭吸附分离、大孔树脂吸附层析分级等方法。另外还有醋酸铅沉淀法,聚乙烯毗咯烷酮(PVP)吸附法等精制方法,但前者须脱铅,繁琐费时,脱铅不完全还将影响食用;后者价格昂贵,不经济。而溶剂萃取法简便,省时经,是精制葡萄籽中原花青素的较好方法。吸附层析法则可使溶剂洗脱产物纯度提高到90%以上,洗脱物比粗提物更适用于功能性食品和医药。 溶剂分级精制 取一定量粗制原花青素,加入醇水配制成溶液,然后用乙酸乙酯进行分级萃取,比例为1: 3.5(原花青素溶液:乙酸乙酯)。水层则再用正丁醇进行萃取。经测定,乙酸乙酯萃取液

花青素提取工艺试验

花青素提取工艺试验 实验仪器材料: 仪器:打浆机、干燥箱、粉碎机、超声波震荡器、培养箱、低温超速离心机、旋转蒸发仪、真空干燥箱、水浴锅、pH试纸 试剂:80%乙醇、山芋粉、蔗糖、硝酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、滤纸、石油醚、0.1%稀盐酸 材料:枸杞、黑曲霉 1.1称取枸杞加入去PH=2离子水中(按比例为1:120g/L),在60℃水浴中浸泡4h,分离样液和样品,(重复2次),样液待用1.2【脱脂处理】将1.1中的样品和样液与石油醚(30-60℃)按1:10g/L混合,浸泡1h后,于旋转蒸发仪中50℃加热回流2h,所得样品溶液,放在打浆机打碎 1.3加入微生物培养液中【固液1:5】(培养液配比: 山芋粉3. 7 5%、蔗糖1 5% 、硝酸铵0. 2%、磷酸二氢钾0. 1%和硫酸镁0. 025% ) , 120 ℃条件下灭菌20min,在超净工作台内接种。黑曲霉与培养液比例为1∶1 000。接种后放入培养箱中培养。温度30℃,pH4.5,培养时间72h 1.4培养后,在培养液中加入40倍pH3.0的80%乙醇,在超声波水浴中50℃提取3h(过滤后重复1-2次) 1.5粗过滤后,低温离心40℃,4000r/min,10min,去沉淀,取离心液 1.6 50℃旋转蒸发仪真空浓缩,减压浓缩0.076Mpa

1.7 放入真空干燥箱干燥,得粗品 1.8上述浓缩液再次离心,加入0.1mol/LHcl溶液调pH=4-4.5,离心分离,再次浓缩烘干 精提1 2.1上述粗品,加入温水中溶解 2.2常温下,在微滤机下0.12MPa,进行微滤收集液体 2.3所得滤液再次放入超滤机中过滤,0.1MPa,膜流速1500L/h 2.4取0.5g活化湿AB- 8 树脂和20ml液体常温吸附24h,离心2.5滤液加入60%乙醇洗脱,1-3h左右,后60℃,减压真空88kpa 下蒸馏回收乙醇 2.6所得液体加入一定量石油醚精致萃取,35℃减压浓缩回收,2.7真空干燥称重 方案二 1.1称取样品和样液与石油醚(30-60℃)按1:10ml混合,浸泡1h后,于旋转蒸发仪中50℃加热回流2h,所得样品溶液,干燥滤渣用于色素提取 1.2以料液比为1:40的PH=3的80%乙醇在50℃下浸泡3后,在超声波为40kHZ下,100W,20min,过滤去沉淀,重复1-2次1.3粗过滤后,低温离心40℃,4000r/min,10min,去沉淀,取离心液 1.4 50℃旋转蒸发仪真空浓缩,减压浓缩0.076Mpa 1.5 放入真空干燥箱干燥,得粗品

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