CN107556280A - 紫马铃薯花青素的提取方法 - Google Patents

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许娟妮
张文会
代安国
曾钰婷
谭淑琼
白玛玉珍
斯年
祁驰恒
欧珠
李淑萍
王世彬
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Abstract

本发明公开了一种紫马铃薯花青素的提取方法，属一种花青素的提取方法，该方法包括如下步骤：步骤A、紫马铃薯粉末中加入提取剂，所述提取剂中的乙醇占提取剂总质量的20％‑80％；所述紫马铃薯粉末与提取剂之间的质量比为1:15至1:35；步骤B、将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置于50至80摄氏度的环境中静置1h至3h；步骤C、将静置后的紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液，蒸发为固体或固液混合物后，得到的物质即为紫马铃薯中的花青素。通过调整提取剂的乙醇含量以及与紫马铃薯粉末之间的质量比，使得紫马铃薯粉末中的花青素成分的提取率(花青素含量mg/马铃薯含量g)得到显著提高；并且进一步优化了紫马铃薯中花青素的提取方法。

Description

紫马铃薯花青素的提取方法
技术领域
本发明涉及一种花青素的提取方法，更具体的说，本发明主要涉及一种紫马铃薯花青素的提取方法。
背景技术
紫马铃薯为双子叶植物纲茄目茄科茄属植物，薯形呈长椭圆形，芽眼较小。果皮呈黑紫色，乌黑发亮，富有光泽。并且果肉淀粉含量高达13-15％，口感较好，品质极佳，并且该品种富含花青素，花青素除对致癌物质有抑制作用外，还可以增强人体免疫力，延缓衰老，增强体质，增强视力，但采用传统的方式对紫马铃薯中的花青素提取率较低，因而有必要针对紫马铃薯中花青素的提取方法进行研究和改进。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种紫马铃薯花青素的提取方法，以期望解决传统提取方法对于紫马铃薯中花青素的提取率低等技术问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明所提供的一种紫马铃薯花青素的提取方法，该方法包括如下步骤：
步骤A、紫马铃薯粉末中加入提取剂，所述提取剂中的乙醇占提取剂总质量的20％-80％；所述紫马铃薯粉末与提取剂之间的质量比为1:15至1:35；
步骤B、将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置于50至80摄氏度的环境中静置1h至3h；
步骤C、将静置后的紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液，蒸发为固体或固液混合物后，得到的物质即为紫马铃薯中的花青素。
作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤A中紫马铃薯粉末的制备方法为将新鲜的紫马铃薯清洗、切片后，进行干燥并粉碎，再进行过筛后得到的紫马铃薯粉末。
更进一步的技术方案是：将清洗切片后的紫马铃薯在50至70摄氏度的环境中进行干燥，直至其含水量小于13％后，再进行粉碎；粉碎后的紫马铃薯采用80目的筛网进行过筛。
更进一步的技术方案是：所述步骤1中提取液的PH值为0.5至3.5。
更进一步的技术方案是：所述方法在步骤B结束后，按如下方法对紫马铃薯与提取剂的混合液中的花青素含量进行测定：
取两份一定量的紫马铃薯与提取剂的混合液，将两者分别以pH1.0和pH4.5的缓冲溶液定容至体积为紫马铃薯与提取剂的混合液的10倍的溶液，待定溶液平衡90min后，以蒸馏水做参比，将两种溶液分别在530nm和700nm处测吸光度值，然后按下式计算花青素的含量：
花青素含量(mg/g)＝(A/εL)×MW×DF×V/Wt
上式中：A为两种溶液的吸光度值之差；
即A＝(A530nmpH1.0－A700nmpH1.0)-(A530nmpH4.5－A700nmpH4.5)，ε为矢车菊苏-3-葡萄糖苷的消光系数，DF为稀释因子，MW为矢车菊素-3-葡萄糖苷的相对分子量，V为最终体积(mL)，Wt为产品质量(g)，L为光程。
作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤B中将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置在阴暗的环境中静置。
更进一步的技术方案是：所述步骤A中的提取剂中除乙醇以外的余量为偏酸性的水。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过调整提取剂的乙醇含量以及与紫马铃薯粉末之间的质量比，使得紫马铃薯粉末中的花青素成分的提取率(花青素含量mg/马铃薯含量g)得到显著提高；并且进一步优化了紫马铃薯中花青素的提取方法，同时本发明所提供的一种紫马铃薯花青素的提取方法操作简单，适于在各类场所和地区进行，应用范围广阔。
具体实施方式
对紫马铃薯花青素提取的过程中，发明人经过研究发现，提取剂中乙醇的浓度，PH值、温度、时间以及紫马铃薯与提取液的料液比均对提取率(花青素含量mg/马铃薯含量g)存在影响；因而发明人通过多次实验对前述参数进行优化，得出一定的范围数值，并该数值范围进行如下具体的实验，对本发明作进一步阐述：
实施例1
本实施例是一种紫马铃薯花青素的提取方法，该方法包括如下步骤：
步骤S1、将新鲜的紫马铃薯清洗、切片后，进行干燥并粉碎，再进行过筛后得到的紫马铃薯粉末；
步骤S2、在3.1g紫马铃薯粉末中加入46.9g的提取剂，前述提取剂中的乙醇占提取剂总质量的20％；即紫马铃薯粉末与提取剂之间的质量比为1:15；两种物质合计为50g；
步骤S3、将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置于80摄氏度的环境中静置3h；
步骤S4、将静置后的紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液，蒸发为固体或固液混合物后，得到的物质即为紫马铃薯中的花青素。
在本实施例中，通过调整提取剂的乙醇含量以及与紫马铃薯粉末之间的质量比，使得紫马铃薯粉末中的花青素成分的提取率(花青素含量mg/马铃薯含量g)得到显著提高。
实施例2
本实施例是一种紫马铃薯花青素的提取方法，该方法包括如下步骤：
步骤S1、将新鲜的紫马铃薯清洗、切片后，在50至70摄氏度的环境中进行干燥，直至其含水量小于13％后，再进行粉碎；粉碎后的紫马铃薯采用80目的筛网进行过筛；
步骤S2、在9.5g紫马铃薯粉末中加入190.5g的提取剂，前述提取剂中的乙醇占提取剂总质量的35％；即紫马铃薯粉末与提取剂之间的质量比为1:20；两种物质合计为200g；本步骤中加入的提取剂，需将其PH值调整为3.5；即在提取剂中，除乙醇以外的余量为偏酸性的水；
步骤S3、将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置于70摄氏度的环境中静置2.5h；
步骤S4、将静置后的紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液，蒸发为固体或固液混合物后，得到的物质即为紫马铃薯中的花青素。
在本实施例中，通过调整提取剂的乙醇含量以及与紫马铃薯粉末之间的质量比，进一步提升紫马铃薯粉末中的花青素成分的提取率(花青素含量mg/马铃薯含量g)。
实施例3
本实施例是一种紫马铃薯花青素的提取方法，该方法包括如下步骤：
步骤S1、将新鲜的紫马铃薯清洗、切片后，在50至70摄氏度的环境中进行干燥，直至其含水量小于13％后，再进行粉碎；粉碎后的紫马铃薯采用80目的筛网进行过筛；
步骤S2、在17.9g紫马铃薯粉末中加入482.1g的提取剂，前述提取剂中的乙醇占提取剂总质量的61％；即紫马铃薯粉末与提取剂之间的质量比为1:27；两种物质合计为500g；本步骤中加入的提取剂，需将其PH值调整为1；即在提取剂中，除乙醇以外的余量为偏酸性的水；并且在本步骤中，需将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置在阴暗的环境中静置；
步骤S3、将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置于63摄氏度的环境中静置2h；
步骤S4、将静置后的紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液，蒸发为固体或固液混合物后，得到的物质即为紫马铃薯中的花青素。
在本实施例中，通过调整提取剂的乙醇含量以及与紫马铃薯粉末之间的质量比，进一步提升紫马铃薯粉末中的花青素成分的提取率(花青素含量mg/马铃薯含量g)。理论计算紫马铃薯花青素的最大提取量可达1.24mg/g，发明人在此条件下进行验证试验，实测提取量为1.27mg/g，误差仅为3％。
实施例4
本实施例是一种紫马铃薯花青素的提取方法，该方法包括如下步骤：
步骤S1、将新鲜的紫马铃薯清洗、切片后，在50至70摄氏度的环境中进行干燥，直至其含水量小于13％后，再进行粉碎；粉碎后的紫马铃薯采用80目的筛网进行过筛；
步骤S2、在27.8g紫马铃薯粉末中加入972.2g的提取剂，前述提取剂中的乙醇占提取剂总质量的80％；即紫马铃薯粉末与提取剂之间的质量比为1:35；两种物质合计为1000g；本步骤中加入的提取剂，需将其PH值调整为0.5；即在提取剂中，除乙醇以外的余量为偏酸性的水；并且在本步骤中，需将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置在阴暗的环境中静置；
步骤S3、对紫马铃薯与提取剂的混合液中的花青素含量进行测定，具体为：
取两份一定量的紫马铃薯与提取剂的混合液，将两者分别以pH1.0和pH4.5的缓冲溶液定容至体积为紫马铃薯与提取剂的混合液的10倍的溶液，待定溶液平衡90min后，以蒸馏水做参比，将两种溶液分别在530nm和700nm处测吸光度值，然后按下式计算花青素的含量：
花青素含量(mg/g)＝(A/εL)×MW×DF×V/Wt
上式中：A为两种溶液的吸光度值之差；
即A＝(A530nmpH1.0－A700nmpH1.0)-(A530nmpH4.5－A700nmpH4.5)，ε为矢车菊苏-3-葡萄糖苷的消光系数，DF为稀释因子，MW为矢车菊素-3-葡萄糖苷的相对分子量，V为最终体积(mL)，Wt为产品质量(g)，L为光程。
步骤S3、将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置于50摄氏度的环境中静置1h；
步骤S4、将静置后的紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液，蒸发为固体或固液混合物后，得到的物质即为紫马铃薯中的花青素。
在本实施例中，通过调整提取剂的乙醇含量以及与紫马铃薯粉末之间的质量比，进一步提升紫马铃薯粉末中的花青素成分的提取率(花青素含量mg/马铃薯含量g)。
发明人通过上述实验及参数设计研究，得出通过单因素以及响应面实验所优化紫马铃薯花青素提取工艺条件为：乙醇体积分数为61％，液料比为27:1(mL/g)，提取温度为63℃，提取时间为2h，盐酸调节pH 1，在此条件下紫马铃薯花青素提取量为1.27mg/g。通过对紫马铃薯花青素稳定性的研究，发现紫马铃薯花青素在强酸条件下(pH≤2)较为稳定；高温容易使色素分解，尤其是温度高于60℃后破坏作用明显；该色素对光较敏感；k+、Na+、Zn2+、Cu2+、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Al3+均对色素结构有不同程度的破坏作用，但k+、Na+、Zn2+、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Al3+对色素稳定性有保护作用，Cu2+对色素稳定性有破坏作用。因此，紫马铃薯花青素在实际生产和应用中，要避免强光、中性和碱性环境、高温，同时注意避免接触Cu2+。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本说明书公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种紫马铃薯花青素的提取方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：
步骤A、紫马铃薯粉末中加入提取剂，所述提取剂中的乙醇占提取剂总质量的20％-80％；所述紫马铃薯粉末与提取剂之间的质量比为1:15至1:35；
步骤B、将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置于50至80摄氏度的环境中静置1h至3h；
步骤C、将静置后的紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液，蒸发为固体或固液混合物后，得到的物质即为紫马铃薯中的花青素。
2.根据权利要求1所述的紫马铃薯花青素的提取方法，其特征在于：所述步骤A中紫马铃薯粉末的制备方法为将新鲜的紫马铃薯清洗、切片后，进行干燥并粉碎，再进行过筛后得到的紫马铃薯粉末。
3.根据权利要求2所述的紫马铃薯花青素的提取方法，其特征在于：将清洗切片后的紫马铃薯在50至70摄氏度的环境中进行干燥，直至其含水量小于13％后，再进行粉碎；粉碎后的紫马铃薯采用80目的筛网进行过筛。
4.根据权利要求1所述的紫马铃薯花青素的提取方法，其特征在于：所述步骤A中提取液的PH值为0.5至3.5。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的紫马铃薯花青素的提取方法，其特征在于：所述方法在步骤B结束后，按如下方法对紫马铃薯与提取剂的混合液中的花青素含量进行测定：
取两份一定量的紫马铃薯与提取剂的混合液，将两者分别以pH1.0和pH4.5的缓冲溶液定容至体积为紫马铃薯与提取剂的混合液的10倍的溶液，待定溶液平衡90min后，以蒸馏水做参比，将两种溶液分别在530nm和700nm处测吸光度值，然后按下式计算花青素的含量：
花青素含量(mg/g)＝(A/εL)×MW×DF×V/Wt
上式中：A为两种溶液的吸光度值之差；
即A＝(A530nmpH1.0－A700nmpH1.0)-(A530nmpH4.5－A700nmpH4.5)，ε为矢车菊苏-3-葡萄糖苷的消光系数，DF为稀释因子，MW为矢车菊素-3-葡萄糖苷的相对分子量，V为最终体积(mL)，Wt为产品质量(g)，L为光程。
6.根据权利要求1所述的紫马铃薯花青素的提取方法，其特征在于：所述步骤B中将紫马铃薯粉末与提取剂的混合溶液放置在阴暗的环境中静置。
7.根据权利要求1所述的紫马铃薯花青素的提取方法，其特征在于：所述步骤A中的提取剂中除乙醇以外的余量为偏酸性的水。
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