[发明专利]笃斯越桔花青素及其分离纯化方法

说明书

技术领域

本发明属于功能活性成分提取纯化和功能食品开发的技术领域，涉及到一种从笃斯越桔果实中分离纯化获得花青素的方法。

背景技术

笃斯越桔(Vaccinium uliginosum L.)又名蓝莓、中国蓝莓、笃斯、地果、甸果、都柿等，隶属杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium L.)，为亚灌木野生植物。在全世界共有130多种，主要分布于中国、俄罗斯、欧洲、北美、日本、朝鲜等北半球高纬度国家。我国主要集中在东北、内蒙古、新疆等地区。吉林省长白山地区野生笃斯越桔分布极广、产量大、资源丰富。笃斯越桔含有黄酮类化合物、多酚类化合物、多糖类化合物等多种功能因子，保健功能在食品领域和医药领域的作用倍受国内外众多学者关注，其研究热点主要集中在治疗眼科疾病、血管障碍、糖尿病并发症等方面，已经被联合国粮农组织列为人类五大健康食品之一。目前，国内外市场中笃斯越桔饮料和保健酒比较畅销，其他相关产品的研究与开发还相对较缓慢。

花青素(anthocyanidin)属酚类化合物中的类黄酮类，是一种水溶性色素，主要存在于水果蔬菜、花卉等植物细胞液中。自然条件下游离的花青素极少，在果实中以糖苷的形式存在，如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形成花青苷，花青苷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苷。花青素具有类黄酮的典型结构，属于2-苯基苯并吡喃阳离子的衍生物，以C6-C3-C6为基本骨架，其结构式如下：

在自然界中常见是氯化物，花青素的氯化物结构式如下：

花青素是一种强有力的抗氧化剂，它能够保护人体免受一种叫做自由基的有害物质的损伤，现代医学已证明，花青素比维生素和茶酸等有更强的除去自由基的功能，此外还具有抗自由基作用、抗视力退化、抗癌作用及抗动脉硬化和血栓形成等特殊保健功效。现已知的花青素中有20多种花色素，但在食品中主要的有6种，即天竺葵色素、矢车菊色素、飞燕草色素、芍药色素、牵牛花色素和锦葵色素。花青素溶于水和乙醇、不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，遇醋酸铅试剂会深沉，并能被活性炭吸附，其颜色随pH不同而改变，在中性、接近中性条件下呈无色，而在酸性条件下显红色，且在可见光区465～560nm处和紫外光区270～280nm处有2个吸收波长范围，这也是研究花青素含量测定方法和研究分离纯化技术的基础。

与本发明相近的现有技术是一份申请日为2003年1月13日的名称为“越桔花青素的提取方法”的中国专利，公开号CN1517343，涉及越桔花青素提取方法的改进。用乙醇溶剂提取分离过滤，将滤液混合进浓缩机蒸掉乙醇，上大孔树脂吸附柱吸附至饱和，用净水冲洗吸附柱至无酸无色，再用5％～55％浓度的乙醇洗脱树脂得解吸液，将解吸液浓缩蒸掉乙醇，用水稀释后再经离子树脂吸附。除公开其工艺获得的越桔花青素纯度达到35％外，没有公开越桔花青素中锦葵色素含量和越桔花青素的抗氧化活性程度。

以上所述的现有的花青素的分离纯化方法中有很多因素制约着提取效果、产品纯度及其功效特性，主要表现在以下几个方面：

(1)花青素分离纯化方法是受花青素本身的性质及所达到目的影响，因为花青素在中性或弱碱性溶液中不稳定，多采用甲醇、乙醇、水等酸性的极性溶剂提取分离，但该方法同时分离出材料中由原花青素及花白素转化形成的花青素。

(2)笃斯越桔花青素对温度很敏感，长时间加热可使其降解、退色。

(3)食用花青素应更多注意安全性、着色力及稳定性。常用甲醇溶液浸提花青素可获得比较理想的提取效果，但是考虑到甲醇毒性问题而采用酸化乙醇替代，尽管其提取效果远不如甲醇的高。为获得更接近于天然状态的花色苷，常采用60％正丁醇、乙二醇、丙二醇、丙酮/甲醇/水混合物和水等中性溶剂做初步提取。

(4)由于初步分离得到的天然花青素产品，通常品质低，稳定性和着色性不好，需要进一步的纯化精制。

(5)高纯度花青素产品市场价格极其昂贵，因为在对花青素进行纯化过程中，仅用一种手段很难达到对其纯化的目的，往往需要借助两种或两种以上的手段进行配合，如可用柱层析初分离，再同时用薄层层析快速检测，再用制备高效液相分离出更纯的花青素类，因而其生产工艺极其复杂，没有大规模工业生产技术与设备，制约着应用领域和范围。