[发明专利]一种从黑米中高效提取花青素的新方法

说明书

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具有涉及一种从黑米中高效提取花青素的新方法。

背景技术

大量研究表明，黑米花青素为花青苷类色素，属植物多酚类化合物，具有降低冠心病发病率，改善视敏度，抗氧化和抗癌活性，可保护生物免受紫外线、电离辐射、重金属污染、低温和高温等的伤害。黑米花青素不仅是一类光保护剂、抗辐射剂、螯合剂、生物抗氧化剂和免疫促进剂，而且还是一类生物半导体材料。近年来的研究还发现，黑米色素具有抗蛇毒、抗癌、抑制艾滋病毒复制、治疗帕金森症等作用。因此，黑米花青素在医药、化妆品、食品、电子等领域有着广泛的应用前景。近年来，黑米作为一种重要的有色保健米，越来越受到消费者喜爱，消费量逐年增加，然而，黑米在加工过程中，不可避免的产生大量的节碎米，这种节碎米如果直接用于动物饲料，附加值太低，因此，如果从节碎米中提取花青素，剩下部分仍然可以用于饲料，这样可以大幅度提高黑米节碎米的附加值。总而言之，高效提取黑米，特别是黑米节碎米中花青素有着良好的发展前景。

为了从植物中提取花青素，人们尝试采用了多种方法提取花青素，譬如溶剂提取法、超临界流体萃取法、微波萃取法、超声波技术辅助萃取法、酶辅助提取法、分子蒸馏技术、双水相萃取技术、微生物发酵法等等，但是值得注意的是，报道的花青素的提取方法存在缺陷，这些缺陷包括：1)提取方法单一，提取效率较低，譬如溶剂提取法；2)部分提取方法对操作要求高，难以普及，譬如、超临界流体萃取法、分子蒸馏技术、双水相萃取技术、微生物发酵法等；3)提取方法成本高，难以推广应用，譬如酶辅助提取法等；4)提取过程因受热导致花青素损耗，譬如微波萃取法等等。

一般来说，植物中的花青素主要分布在植物细胞的液泡里，要想高效提取植物细胞里的花青素，需要首先进行破壁处理，植物液泡中花青素能与萃取溶剂充分接触，这样才能达到有效提取目的。同时，由于花青素对高温比较敏感，为了预防花青素因提取过程高温造成的损失，尽量采用非热条件下提取。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种生产成本低、产品稳定性好、易于推广的快速、高效提取黑米中花青素的方法，其以普通市售黑米或黑米加工过程中形成的黑米节碎米为原料，采用超微粉碎首先对黑米细胞进行破壁处理，然后采用超高压辅助乙醇提取，结合离子交换树脂分离纯化，提取效率高，可以制得纯度较高的黑米花青素。

本发明技术方案如下。

一种从黑米中高效提取花青素的新方法，包括黑米原料干燥、超微粉碎、溶剂浸泡、超高压提取、过滤和离心、脱乙醇、离子交换树脂纯化、冷冻干燥步骤。

作为优选方案，所述超高压提取采用间歇增压式超高压提取，具体步骤为：将分散黑米粉末的溶剂混合物转入耐高压聚乙烯袋中，尽量排尽空气并封口，转移至超高压提取设备中，先于250～350MPa条件下提取10～30min，之后泄压，维持常压状态5～10min，然后再于350～450MPa条件下提取10～30min，提取结束后收集提取液备用。

作为具体方案，所述一种从黑米中高效提取花青素的新方法包括以下步骤：

1)黑米原料干燥：将黑米原料在40～45℃条件下干燥，直到其水分含量为13％～14％；

2)超微粉碎：将原黑米料在高速粉碎机中粉碎到粒径为80～120目，得黑米粉末；

3)溶剂浸泡：取一定量的黑米粉末，按料液质量比1:5～15kg/kg添加质量浓度50％的乙醇溶液，采用盐酸将溶液pH调至2.5～3.5，搅拌均匀；

4)超高压提取：将分散黑米粉末的溶剂混合物转入耐高压聚乙烯袋中，尽量排尽空气并封口，转移至超高压提取设备中，先于250～350MPa条件下提取10～30min，之后泄压，维持常压状态5～10min，然后再于350～450MPa条件下提取10～30min，提取结束后收集提取液备用。

5)过滤和离心：将提取液用板框压滤机过滤，滤液进一步在6000～8000rpm条件下离心，得到花青素乙醇提取液；

6)脱乙醇：采用真空浓缩的方法，于真空度-0.06～-0.12MPa、温度40～50℃的条件下，脱去花青素乙醇提取液中的乙醇，得花青素脱乙醇溶液；

7)离子交换树脂纯化：采用聚苯乙烯-二乙烯基苯阳离子交换树脂对花青素进行纯化处理，条件是：将花青素脱乙醇溶液的pH调整到1.8～2.8，于吸附时间80～120min、吸附温度28～34℃、上样流速2～4BV/h的条件下，以pH 1.5～2.5、质量浓度70％的乙醇溶液进行解吸；