CN104109403A - 野生蓝莓花青素提取、纯化新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于天然有机化学领域,涉及一种从大兴安岭野生蓝莓果里提取、纯化花青素的方法,特别是涉及一种采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法。本发明优点:1、离子液体具有很强的微波吸收能力,离子液体微波提取法具有提取更快、更高效的优势,并且工艺简便易行,蓝莓花青素有效成分提取充分,花青素有效成分含量高。2、高速逆流色谱纯化技术相对于传统的固-液柱色谱技术,具有操作灵活、高效、分离速度快、制备量大、费用低等优点,并且可以工业化使用。本发明利用上述技术所得蓝莓花青素含量高、活性高,纯度最高可达42.7%。
Description
技术领域:
本发明属于天然有机化学领域,涉及一种从大兴安岭野生蓝莓果里提取、纯化蓝莓花青素的新方法,特别是涉及一种利用离子液体微波提取,高速逆流色谱分离纯化蓝莓花青素的新方法。
背景技术:
蓝莓(Blueberry)学名越桔,杜鹃花科越橘属植物。大多生长于我国大兴安岭以北原始森林之中。果实呈蓝色,果肉细腻,果味酸甜,风味独特,营养丰富。蓝莓花青素对人体视力的独特保健作用使其在保健食品、医学界深受欢迎。蓝莓花青素作为一种天然食用色素,安全、无毒、资源丰富,而且具有一定营养和药理作用,在食品、化妆、医药等方面有着巨大的应用潜力。
国内一般用有机溶剂提取法,近年来超声波提取和超临界流体萃取技术也时有介绍。传统方法有机溶剂提取需要几小时至十几小时,操作温度高且得率低,能耗大;超临界流体萃取一次性投资较大,不容易形成规模化。
本发明的不同之处在于主要采用生物酶解技术,离子液体微波提取,后期采用超滤膜低温浓缩、高速逆流色谱法分离纯化蓝莓花青素,产品不仅得率高,而且纯度高。所得提取物蓝莓花青素用HPLC进行检测,含量最高可达42.7%。
发明内容:
本发明方法全程采用非热力高效提取分离技术,提取快捷、产品纯度高。本发明优点:大大提高了萃取速度,同时极大提高花青素有效成分含量,克服了常规提取提取物纯度低、得率低的缺点。
本发明的目的在于克服常规技术提取率较低、提取纯度低等缺点,提供一种主要采用生物酶解技术,离子液体微波提取,超滤膜浓缩技术,后期采用高速逆流色谱法(HSCCC)分离纯化蓝莓花青素的新方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其步骤如下:
(1)生物酶解:蓝莓果加入果胶酶与纤维素酶混合酶解,在一定酶浓度、酶解温度下,酶解时间2-3h;
(2)微波回流提取:加入一定体积百分浓度的离子液体水溶液,采用微波加热回流提取法,微波功率为400-600W,频率5000-10000MHz,在一定料液比下较低温度提取,提取两次,每次提取时间30-60min;
(3)收集:回收离子液体,薄层层析检测分析,收集蓝莓花青素部分;
(4)粗过滤:过滤,合并两次滤液,得蓝莓花青素粗提液;
(5)微孔过滤:粗提液用0.8um微孔过滤。膜压力0.2MPa,过滤温度50-60℃;
(6)超滤:采用一定截留分子量的超滤膜分离,膜操作压力为0.2-0.3MPa,截留率为90-95%;
(7)真空冷冻干燥:收集花青素溶液,在适当温度、干燥压力下冷冻干燥;
(8)分相:称取一定克数蓝莓花青素,选择HSCCC溶剂***,按比例将各种溶剂加入分液漏斗中,震荡使溶液充分混合,放置过夜。分相平衡后分出上相和下相;
(9)HSCCC分离纯化:以溶剂***的上相为固定相,下相为流动相,调整转速,以一定流速泵入HSCCC螺旋管,分离纯化蓝莓花青素提取物;
(10)检测:纯化后的蓝莓花青素用高效液相色谱法,紫外检测器在一定波长进行检测,花色苷含量为41%以上。
具体实施方式:
实施例1:一种采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其步骤如下:
(1)生物酶解:取10kg蓝莓鲜果,破碎后加入果胶酶与纤维素酶混合酶解,酶添加量0.2g/kg,酶解温度45℃,酶解时间2h;
(2)微波回流提取:将酶解后混合物加入体积百分浓度60%的1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体水溶液,采用微波加热回流提取法,微波功率为400W,频率5000MHz,料液比1:5,提取温度55℃,提取两次,每次提取时间0.5h;
(3)收集:回收离子液体,薄层层析检测分析,收集花青素部分;
(4)粗过滤:过滤,合并两次滤液,得蓝莓花青素粗提液;
(5)微孔过滤:粗提液用0.8um微孔过滤,膜压力0.2MPa,过滤温度60℃;
(6)超滤:采用截留分子量6000的超滤膜分离,膜操作压力为0.3MPa,截留率为90%,得液体花青素2.67kg;
(7)真空冷冻干燥:收集花青素溶液,预冻温度-20℃,工作压力25Pa,升华温度55℃,解析温度65℃,得花青素粉末75.17g;
(8)分相:称取2000mg蓝莓花青素,选择正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水(2:3:5:2)作为HSCCC溶剂***,按比例将各种溶剂加入分液漏斗中,震荡使溶液充分混合,放置过夜。分相平衡后分出上相和下相;
(9)HSCCC分离纯化:采用醋酸乙酯-甲醇-水溶剂***的上相为固定相,下相为流动相,调整转速为800r/min,单次进样200mg,以2ml/min的流速,泵入HSCCC螺旋管,分离纯化蓝莓花青素提取物;
(10)检测:将HSCCC分离得到的流分挥干,得花青素紫色粉末1.46g。采用高效液相色谱法,紫外检测器在波长520nm处进行检测,花色苷含量为41.1%。
实施例2:一种采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其步骤如下:
(1)生物酶解:取50kg蓝莓鲜果,果胶酶与纤维素酶混合酶解,酶添加量0.25g/kg酶解温度50℃,酶解时间3h;
(2)微波回流提取:将酶解后混合物加入体积百分浓度70%的1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体水溶液,采用微波加热回流提取法,微波功率为600W,频率8000MHz,料液比1:8,提取温度60℃,提取两次,每次提取时间1h;
(3)收集:回收离子液体,薄层层析检测分析,收集花青素部分;
(4)粗过滤:过滤,合并两次滤液,得蓝莓花青素粗提液;
(5)微孔过滤:粗提液用0.8um微孔过滤,膜压力0.3MPa,过滤温度60℃;
(6)超滤:采用截留分子量8000的超滤膜分离,膜操作压力为0.3MPa,截留率为95%,得液体花青素13.5kg;
(7)真空冷冻干燥:收集花青素溶液,预冻温度-10℃,工作压力30Pa,升华温度50℃,解析温度60℃,得花青素粉末351.28g;
(8)分相:称取2000mg蓝莓花青素提取物,选择甲基叔丁基醚-正丁醇-乙腈-水(2:4:2:5)HSCCC溶剂***,按比例将各种溶剂加入分液漏斗中,震荡使溶液充分混合,放置过夜。分相平衡后分出上相和下相;
(9)HSCCC分离纯化:以甲基叔丁基醚-乙腈-水溶剂的上相为固定相,下相为流动相,调整转速为1000r/min,单次进样200mg,以3ml/min的流速泵入流动相,分离纯化蓝莓花青素提取物;
(10)检测:将HSCCC分离得到的流分挥干,得花青素紫色粉末1.41g。采用高效液相色谱法,紫外检测器在波长540nm处进行检测,蓝莓花青素花色苷含量为42.7%。
实施例3:一种采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其步骤如下:
(1)生物酶解:取1kg蓝莓鲜果,果胶酶与纤维素酶混合酶解,酶添加量0.3g/kg酶解温度50℃,酶解时间2h;
(2)微波回流提取:将酶解后液体加入体积百分浓度50%的1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体水溶液,采用微波加热回流提取法,微波功率为500W,频率10000MHz,料液比1:10,提取温度55℃,提取两次,每次提取时间1h;
(3)收集:回收离子液体,薄层层析检测分析,收集花青素部分;
(4)粗过滤:过滤,合并两次滤液,得蓝莓花青素粗提液;
(5)微孔过滤:粗提液用0.8um微孔过滤,膜压力0.2MPa,过滤温度60℃;
(6)超滤:采用截留分子量10000的超滤膜分离,膜操作压力为0.3MPa,截留率为95%,得液体花青素0.27kg;
(7)真空冷冻干燥:收集花青素溶液,预冻温度-15℃,工作压力35Pa,升华温度55℃,解析温度65℃,得花青素粉末7.26g;
(8)分相:称取1000mg蓝莓花青素提取物,选择氯仿-乙醇-水(5:4:3)HSCCC溶剂***,按比例将各种溶剂加入分液漏斗中,震荡使溶液充分混合,放置过夜。分相平衡后分出上相和下相;
(9)HSCCC分离纯化:以氯仿-乙醇-水溶剂的上相为固定相),下相为流动相,调整转速为900r/min,单次进样200mg,以2ml/min的流速泵入流动相,分离纯化蓝莓花青素提取物;
(10)检测:将HSCCC分离得到的流分挥干,得花青素粉末1.45g。采用高效液相色谱法,紫外检测器在波长560nm处进行检测,花色苷含量为41.3%。
Claims (7)
1.一种采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其步骤如下:
(1)生物酶解:蓝莓果加入果胶酶与纤维素酶混合酶解,在一定酶浓度、酶解温度下,酶解时间2-3h;
(2)微波回流提取:加入一定体积百分浓度的离子液体水溶液,采用微波加热回流提取法,微波功率为400-600W,频率5000-10000MHz,在一定料液比下较低温度提取,提取两次,每次提取时间30-60min;
(3)收集:回收离子液体,薄层层析检测分析,收集蓝莓花青素部分;
(4)粗过滤:过滤,合并两次滤液,得蓝莓花青素粗提液;
(5)微孔过滤:粗提液用0.8um微孔过滤。膜压力0.2MPa,过滤温度50-60℃;
(6)超滤:采用一定截留分子量的超滤膜分离,膜操作压力为0.2-0.3MPa,截留率为90-95%;
(7)真空冷冻干燥:收集花青素溶液,在适当温度、干燥压力下冷冻干燥;
(8)分相:称取一定克数蓝莓花青素,选择HSCCC溶剂***,按比例将各种溶剂加入分液漏斗中,震荡使溶液充分混合,放置过夜。分相平衡后分出上相和下相;
(9)HSCCC分离纯化:以溶剂***的上相为固定相,下相为流动相,调整转速,以一定流速泵入流动相,分离纯化蓝莓花青素提取物;
(10)检测:纯化后的蓝莓花青素用高效液相色谱法,紫外检测器在一定波长进行检测,花色苷含量为41%以上。
2.根据权利要求1所述的采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其特征是:在所述的步骤(1)中,酶浓度0.2-0.3g/kg,酶解温度45-50℃。
3.根据权利要求2所述的采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其特征是:在所述的步骤(2)中,离子液体体积百分浓度为50%-70%;离子液体为1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的任意一种;料液比为1:5-10;微波提取温度为55-60℃。
4.根据权利要求3所述的采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其特征是:在所述的步骤(6)中,超滤膜截留分子量为6000-10000。
5.根据权利要求4所述的采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其特征是:在所述的步骤(7)中,预冻温度-10至-20℃,工作压力25-35Pa,升华温度50-55℃,解析温度60-65℃。
6.根据权利要求5所述的采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其特征是:在所述的步骤(8)中,HSCCC溶剂***为正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水(2:3:5:2)、甲基叔丁基醚-正丁醇-乙腈-水(2:4:2:5)、氯仿-乙醇-水(5:4:3)中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的采用生物酶法、离子液体微波提取、超滤膜浓缩藕联高速逆流色谱纯化,最终得到高纯度蓝莓花青素的新方法,其特征是:在所述的步骤(9)中,分离时螺旋管转速为800-1000r/min,流速为2-3ml/min。
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