阅读说明：本技术 一种从蓝锭果中提取花青素的方法 (A method of extracting anthocyanidin from Lonicera caerulea ) 是由 何安乐 李伟 黄华学 于 2019-08-14 设计创作，主要内容包括：一种从蓝靛果中提取花青素的方法,包括以下步骤：(1)浸提：以水为溶剂浸提经破碎的蓝靛果,固液分离,液体为粗提液；(2)超滤：粗提液超滤,收集透过液为上柱清液；(3)树脂吸附洗脱；将上柱清液上阳离子交换树脂柱,采用盐溶液线性洗脱,收集含花青素的洗脱液,浓缩得浓缩液；(4)析晶：向浓缩液中加入低级醇进行析晶,析晶完成后,离心,洗涤,干燥得产品。利用本发明方法从蓝靛果中提取的花青素产品,花青素含量高；且整个提取工艺条件温和,具有收率高,环境友好,适宜于产业化生产等特点。(A method of it extracting anthocyanidin from indigo fruit, comprising the following steps: (1) extract: taking water as a solvent extraction through broken indigo fruit, be separated by solid-liquid separation, liquid is crude extract；(2) ultrafiltration: crude extract ultrafiltration, collection permeate are upper column clear liquid；(3) adsorption and desorption by resin；Cation exchange resin column in upper column clear liquid is collected the eluent containing anthocyanidin, be concentrated to give concentrate using salting liquid linear elution；(4) crystallization: being added lower alcohol into concentrate and carry out crystallization, after the completion of crystallization, is centrifuged, washing, dry product.The anthocyanidin product extracted from indigo fruit using the method for the present invention, anthocyanidin content are high；And entire extracting factor is mild, has high income, environmental-friendly, the features such as being suitable for industrialization production.)

一种从蓝锭果中提取花青素的方法

技术领域

本发明涉及一种提取花青素的方法，具体涉及一种从蓝靛果中提取花青素的方法。

背景技术

蓝靛果，又名黑瞎子果，主要分布在中国黑龙江、吉林、辽宁等地，果实味酸甜。可供食用、酿酒和药用，是中国东北地区重要的野生资源。蓝靛果富含丰富的营养物质的同时，也含有大量的具有活性的花青素，目前国对蓝锭果中提取花青素的报道和研究相对较少，主要还停留在鲜果加工成果酒、果汁、果酱、果脯及果冻，所以，从其提取花青素非常具有开发前景。

CN105693680公开了一种蓝靛果花青素的提取方法，该方法将原料蓝靛果洗净除杂、压榨分离、酸化乙醇浸提、大孔树脂吸附、乙醇解吸、浓缩干燥即得花青素成品。该工艺简单，且使用适用范围广的通用型D101吸附树脂，但得到的产品中，花青素含量相对较低。

CN105884737公开了一种蓝靛果花青素的提纯工艺，该方法通过乙醇水溶液浸泡破碎、均质、固液分离、大孔树脂吸附、乙醇水溶液梯度洗脱、真空浓缩、冷冻干燥，即得产品。该方法中在进行浸提之后只对浸提液简单离心之后就浓缩上柱，上柱液中含有大量的非花青素物质，这些非花青素物质极易被吸附在树脂上而导致产品的花青素含量低，且其用的通用AB-8树脂，吸附范围较广，也会导致产品的花青素含量低。

CN103130762公开了一种从蓝靛果中提取花青素的方法，该方法通过酸性水溶液浸泡浸提、调PH值、树脂吸附、水洗、酸性醇洗脱、浓缩干燥后，从而的得到花青素产品。该工艺简单，且使用适用范围广的通用型D101吸附树脂，从而使得得到的产品含量相对较低。

CN105294632公开了一种从蓝靛果中制备蓝靛果花青素的工业化方法，该方法通过含天然抗氧化剂的碱性水溶液浸提、调酸、絮凝、阳离子交换树脂吸附、酸性溶液洗脱、调pH后减压浓缩、喷雾干燥后即得产品。该工艺涉及到多次pH的调节，极易对花青素造成降解且调pH工序繁琐，后续用2-5%的盐酸对阳离子交换树脂进行洗脱，一方面此浓度盐酸较高易造成产品降解，且解析液中会残留大量的氯离子，影响产品的花青素含量及稳定。

CN105153739公开了一种色素稳定的蓝锭果染料的制备方法，该方法通过水中搅拌打碎、过滤、无水乙醇多次浸提、浓缩、调酸、乙醇溶解后即得产品。该方法工艺简单，原料经过简单处理后为其产品，所得产品花青素含量极低，且该工艺产品为染料，仅适用于合纺织品的染色。

CN102659870公开了一种蓝靛果花色苷的提取方法，该方法通过乙醇水溶液榨汁匀浆、均质、离心分离、薄膜浓缩、真空冻干后即得产品。该方法工艺简单，浸提之后浓缩干燥即可，是蓝靛果粗提物，产品的花青素含量低。

CN107325139公开了一种从蓝靛果中快速高效提取花色苷的方法，该方法通过均质破碎酶解、乙醇浸提、乙醇低温絮凝沉降、反相柱层析、甲醇洗脱、浓缩干燥即得产品。该工艺利用制备色谱进行层析分离，故而分离能力有限，处理效率低，且量小。后续用甲醇洗脱，可能导致甲醇残留超标，该工艺不太适合工业化大生产。

CN105885469公开了一种超声波-微波协同辅助酸化乙醇提取蓝靛果花色苷工艺，该方法是将蓝锭果冷冻干燥、粉碎、超声-微波协同条件下酸性乙醇浸提、离心分离即得花色苷提取液。该工艺简单，虽然利用了超声-微波协同浸提，也停留在粗提液，产品含量低。

CN106117285公开了一种高压脉冲电场辅助酸化乙醇提取蓝锭果花色苷工艺，该工艺通过冷冻蓝锭果粉碎、过筛、酸化乙醇浸提、高压脉冲电场处理、离心分离后即得提取液。该工艺简单，所得产品只为粗提物，花青素含量低。

CN101463056公开了大孔树脂纯化蓝靛果花色苷的制备工艺，该工艺通过蓝锭果烘干、粉碎、酸化乙醇浸提、旋转蒸发、大孔树脂吸附、乙醇一次性解吸、浓缩、真空干燥，得到产品。该工艺涉及到烘干，高温可能导致目标产品降解，单一吸附树脂X-5且一次性解吸，所得的产品的花青素含量较低。

CN102532219公开了一种富集纯化蓝靛果忍冬中花色苷的方法，该方法通过原料粉碎、乙醇加热回流、加压回收乙醇、调酸、水洗、大孔树脂吸附、梯度洗脱、硅胶柱、丙酮与甲醇溶液洗脱、活性炭脱色、重结晶即得产品。该方法初提物目标物质是水溶性，调酸后水洗至中性工艺较难实现；硅胶柱洗脱用到了丙酮及甲醇，可能在后续产品中带来残留，且最后用到了活性炭脱色和重结晶，必然会是产品收率偏低。

CN101434972公开了一种固态生物反应法制备蓝靛果花色苷的工艺，该方法通过液氮条件果渣粉碎、木酶固态发酵、超声辅助乙醇浸提、离心得清液、X-5树脂吸附、刮板式浓缩、真空冷冻干燥、即得产品。该方法使用的原料为蓝靛果果渣，其本身花色苷物质极少，且后续使用木酶固态发酵，易导致有害菌同步发酵从而代谢出有毒有害物质。整个相对果渣废物再利用而言，工艺较为复杂，生产成本相对太高，不适合规模化生产。

CN109053834公开了一种蓝果忍冬中提取高纯度矢车菊素-3-葡萄糖苷的方法，该方法通过将冷冻果实研磨、甲醇萃取、离心得上清液、低温旋转浓缩、SPE纯化、乙酸乙酯洗脱、酸性甲醇洗脱、旋转蒸发并过滤膜、HPLC检测即得产品。该方法用甲醇浸提并洗脱，会导致产品有甲醇残留，且该方法使用C18柱吸附，产量量少且柱填料昂贵，生产成本稿，难以规模化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服以上不足，提供一种从蓝靛果中提取花青素的方法。该方法从蓝靛果中提取花青素产品的收率高，得到的花青素产品的纯度也高，生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种从蓝靛果中提取花青素的方法，包括以下步骤：

（1）浸提：以水为溶剂浸提蓝靛果，固液分离，得粗提液；

（2）超滤：将步骤（1）所得的粗提液超滤，收集透过液；

（3）树脂吸附洗脱；将步骤（2）收集的透过液上阳离子交换树脂柱，采用盐溶液线性洗脱，收集含花青素的洗脱液，浓缩得浓缩液；

（4）析晶：向浓缩液中加入低级醇进行析晶，析晶完成后，离心，洗涤，干燥得花青素产品。

本发明从蓝锭果中提取的花青素产品，产品含量高，整个提取工艺条件温和，具有收率高，环境友好，适宜于产业化生产等特点。

优选的，步骤（1）中，所述浸提的温度为0~40℃，更为优选的，所述浸提的温度为4~20℃。

优选的，步骤（1）中，所述浸提的料水质量比为1:20~40，更为优选的，所述料水质量比为1:25~35。

优选的，步骤（1）中，所述浸提为多次浸提，其次数为2~5次，更为优选的，所述浸提的次数为3~4次。

优选的，步骤（1）中，所述浸提的时间为3~8h。

优选的，步骤（1）中，所述固液分离的方式为依次采用滤网过滤和离心分离，所述滤网的目数为60~200目，优选的，所述滤网的目数为100~120目。

优选的，步骤（1）中，所述离心采用碟片式离心机、卧螺式离心机或三足式离心机。

优选的，步骤（2）中，所述超滤的截留分子量为1~20KDa，优选的，所述超滤的截留分子量为4~10KDa。

所述超滤可有效除去大量大分子物质，同时便于后续过柱，避免柱子被堵塞。

优选的，步骤（3）中，所述阳离子交换树脂的类型选自Dowex-50、D113、D131或Amberlitc IRC-84中的一种，更为优选的，所述阳离子交换树脂的类型为Dowex-50。

优选的，步骤（3）中，所述阳离子交换树脂柱的高径比为3~10:1，更为优选的，所述阳离子交换树脂柱的高径比为5~7:1.

优选的，步骤（3）中，所述透过液的上柱流速为0.3~4BV/h，更为优选的，所述透过液的上柱流速为0.5~1.5BV/h。

花青素分子中存在高度分子共轭体系，含有酸性基团，可与阳离子交换树脂进行离子交换而被吸附，适当的高径比和上样流速可以在充分发生离子交换的同时，缩短上样时间，提高上柱效率。

优选的，步骤（3）中，所述盐溶液选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠和硫酸钾水溶液中的一种或多种，更为优选的，所述盐溶液为氯化钠水溶液。

优选的，步骤（3）中，所述线性洗脱是盐溶液浓度由0M开始洗脱，直至盐溶液的浓度线性增加到2.0M停止洗脱，所述盐溶液的体积为5~10BV，所述线性洗脱中，洗脱液的流速为0.5~4BV/h。

优选的，步骤（3）中，所述线性洗脱是盐溶液浓度由0M开始洗脱，直至盐溶液的浓度线性增加到1.0M停止洗脱，所述盐溶液的体积为6~8BV，所述线性洗脱中，洗脱液的流速为0.8~2BV/h。

氯化钠价格便宜且适用于食品，且极易获取，特别适合洗脱剂；线性洗脱更有利于将不同离子强度的离子从树脂上洗脱下来，实现花青素与其他杂质的分离。

优选的，步骤（3）中，所述浓缩是采用反渗透膜浓缩至浓缩液的Brix值为20～60%，浓缩温度不高于60℃。

优选的，步骤（3）中，所述浓缩是采用反渗透膜浓缩至浓缩液的Brix值为40～50%，浓缩温度不高于30℃。

优选的，步骤（4）中，所述低级醇为甲醇或乙醇，优选的，所述低级醇为乙醇。

优选的，步骤（4）中，所述低级醇与所述浓缩液的体积比为1~20：1更为优选的，所述低级醇与所述浓缩液的体积比为8~15：1。

优选的，步骤（4）中，所述析晶的温度为-10~40℃，析晶的时间为4~24h，更为优选的，析晶的温度为-4~10℃，析晶的时间为6~12h。

适当浓度的醇溶液及低温条件有利于晶体的生长，且伴随搅拌可加快结晶生长速度。

优选的，步骤（4）中，所述洗涤采用所述低级醇淋洗，所述洗液的温度为-10~40℃。

所述洗液对结晶进行淋洗可以冲洗掉晶体表面的杂质。

优选的，步骤（4）中，所述干燥为真空冷冻干燥，温度为-10～-70℃，真空度为5～15Pa。

真空冷冻干燥的温度低，对花青素的影响小。

优选的，步骤（4）中，所述蓝靛果选自新鲜蓝靛果、冷冻蓝靛果和脱水蓝靛果中的一种或多种。

新鲜蓝靛果能最好地保持花青素不被降解，而冷冻及脱水蓝靛果经过加工会导致部分花青素的降解。

本发明的有益效果在于：

（1）由于本方法采用线性洗脱的方式对阳离子交换树脂进行洗脱，更为精准的将目标物质进行洗脱，同时最后采用结晶的方法再次纯化，从而使得产品中花青素含量进一步提高，利用本发明提取方法可高收率的从蓝靛果中提取花青素产品，得到的花青素产品的含量较高；

（2）本发明的整个提取工艺条件温和，工艺简单，环境友好，生产成本较低，适宜于产业化生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行进一步的说明。

本发明所述经破碎的蓝靛果包括经如压榨、研磨和粉碎等常规破碎操作的新鲜蓝靛果、冷冻蓝靛果和脱水蓝靛果。

本发明实施例中花青素含量的检测方法为植物提取物越橘提取物SW/T-2013 附录A.2的测定方法。

本发明实施例所使用的原料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。

本发明实施例所使用的阳离子交换树脂在使用前先进行活化，具体的方法为：将新鲜树脂用体积分数95%的乙醇溶液浸泡24h后，用蒸馏水冲洗至无醇味，再用3BV、质量分数3.5%的NaOH溶液浸泡5.5h，用蒸馏水冲洗至中性，然后，用3BV、质量分数2.5%的盐酸溶液浸泡5.5h，用蒸馏水冲洗至中性即成。

本发明实施例使用的高效液相色谱检测仪为安捷伦科技有限公司Agilenttechnologies生产，型号：HPLC-1260。

实施例1

本实施例包括以下步骤：

（1）浸提：将2000g新鲜蓝靛果（浸提前取样送检，花青素的质量百分含量为0.170%）置于20℃的冷水中浸提，冷水的用量为30kg，分3次浸提，每次浸提8h，并间断进行搅拌，每次浸提后，过100目滤网得浸提液，将浸提液合并后离心后得粗提液；

（2）超滤：将步骤（1）所得的粗提液过截留分子量为3KDa的超滤膜，收集透过液；

（3）树脂吸附：将步骤（2）收集的透过液以流速为2BV/h上高径比为8:1的Dowex-50阳离子交换树脂至临近饱和；然后用浓度为0～1M的氯化钠水溶液由0M开始对树脂进行线性洗脱，洗脱体积为10BV，洗脱流速为3BV/h；洗脱完成后，将含有花青素的洗脱液合并，并进行反渗透膜浓缩至Brix值为27%，浓缩温度为≤45℃，的浓缩液；

（4）析晶：向步骤（3）所得浓缩液加入10倍量的95%甲醇，然后置于温度为-10℃条件下析晶6h，并伴随搅拌；析晶完成后，离心分离出晶体，然后用温度为-10℃、体积分数为95%的甲醇进行淋洗至近无色后，将晶体在温度为-20℃、真空度为10Pa的条件下真空冷冻干燥，即得3.54g花青素产品。

经高效液相色谱检测，本实施例所得产品中花青素的质量百分含量分别为87.30%，花青素的收率为90.89%。

实施例2

（1）浸提：将2000g冷冻蓝靛果（浸提前取样送检，花青素的质量百分含量为0.165%）置于10℃冷水中浸提，冷水的用量为40kg，分4次浸提，每次浸提4h，并间断进行搅拌，每次浸提后过100目滤网得浸提液，将浸提液合并后离心后得粗提液；

（2）超滤：将步骤（1）所得的粗提液过截留分子量为6KDa的超滤膜，收集透过液；

（3）树脂吸附：将步骤（2）收集的透过液以流速为1.5BV/h上高径比为6:1的D113阳离子交换树脂至临近饱和；然后，用浓度为0～1.5M的氯化钾水溶液由0M开始对树脂进行线性洗脱，洗脱体积为8BV，洗脱流速为2BV/h，洗脱完成后，将含有花青素组分的洗脱液合并，并进行反渗透膜浓缩至浓缩液的Brix值为48%，浓缩温度≤60℃，得浓缩液；

（4）析晶：向步骤（3）所得浓缩液加入28倍量95%甲醇，然后置于温度为0℃条件下析晶12h，并伴随搅拌，析晶完成后；离心分离出晶体，将晶体用温度为0℃、体积分数为95%的甲醇进行淋洗至近无色，在--60℃、真空度为6Pa条件下真空冷冻干燥，即得3.64g花青素产品。

经高效液相色谱检测，本实施例所得产品中花青素的质量百分含量分别为82.46%，花青素的收率为90.96%。

实施例3

（1）浸提：将1000g脱水蓝靛果（浸提前取样送检，花青素的质量百分含量为0.270%）置于4℃的冷水中浸提，冷水的用量为40kg，分3次浸提，每次浸提8h，并间断进行搅拌。每次浸提过100目滤网得浸提液，将浸提液合并后离心，得粗提液；

（2）超滤：将步骤（1）所得粗提液过截留分子量为9KDa的超滤膜，收集透过液；

（3）树脂吸附：将步骤（2）收集的透过液以流速为0.3BV/h上高径比为4:1的D131阳离子交换树脂至临近饱和；然后，用浓度为0～2M的氯化钠水溶液由0M开始对树脂进行线性洗脱，洗脱体积为6BV，洗脱流速为1BV/h，洗脱完成后，合并含有花青素组分的洗脱液，并进行反渗透膜浓缩至浓缩液的Brix值为59%，浓缩温度为≤25℃，得浓缩液；

（4）析晶：向步骤（3）所得浓缩液加入20倍量95%乙醇，置于温度为20℃条件下析晶20h，并伴随搅拌，析晶完成后，离心分离出晶体，将晶体用温度为10℃、体积分数为95%的乙醇进行淋洗至近无色后，然后将晶体置于-350℃、真空度为15Pa的条件下真空冷冻干燥，即得3.17g花青素产品。

经高效液相色谱检测，本实施例所得产品中花青素的质量百分含量为79.03%，花青素的收率为92.79%。