本發明專利技術公開了一種紫甘薯花色苷的提取純化方法，采用α-淀粉酶法對紫甘薯全粉進行酶解處理以達到最大限度提取紫甘薯花色苷的目的，同時以AB-8吸附樹脂純化，極大的提高了紫甘薯花色苷的得率及品質，提取率高達72.223mg/g，色價E1%1cm(530nm)=92。該方法為每mL紫甘薯乳中添加酶活力為200U的α-淀粉酶進行酶解處理，離心后通過AB-8大孔吸附樹脂進行吸附純化，濃縮后通過冷凍干燥得到紫甘薯花色苷樣品。本發明專利技術應用于色素提取領域，特別是紫甘薯花色苷的提取，提高了色素提取的得率及品質，為紫甘薯花色苷的工業生產提供了新的思路，可廣泛應用于紫甘薯深加工及其它色素提取領域。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及天然色素生產工藝領域，具體涉及。
技術介紹
紫色甘薯(Ipomoea.batatas Lam.)是一種塊根內部含有高花色苷的新品種甘薯，在山東、廣東、廣西、云南等省均有大面積種植，資源廣泛。紫甘薯中所含的花色苷與葡萄皮等原料相當，其穩定性又優于葡萄皮和黑莓色素等，是一種重要的天然色素源；最近研究表明，紫色甘薯中提取出的花色苷具有抗突變性、抗氧化性、活性氧消除能力、調節血壓及緩解肝功能等作用，是一種資源廣泛，生物功能突出，穩定性良好的天然色素，在食品和化妝品行業中應有廣泛的應用前景。目前，紫甘薯花色苷的提取方法大多采用酸性乙醇或者檸檬酸溶液浸提，該浸提所需溫度較高、提取時間較長，不利于花色甙的穩定，而且耗費溶劑多，一次提取率不高，因此常采用一些輔助方法來提高其得率，除了傳統的冷凍、加熱和破碎處理外，還包括了超聲波處理、微波輔助處理、高壓處理等方法。雖然在很大程度上提高改善了浸提的很多缺點，提高了得率及品質，同時也提高了提取的成本，依然不足以為紫甘薯花色苷的應用發展提供足夠的技術支持，所以尋找一種更加穩定高產，品質優良的紫甘薯花色苷提取方法成為了該領域發展的關鍵問題，亟需解決。植物細胞壁大多是由纖維素、半纖維素、果膠等碳水化合物構成，此外還含有少量的單寧、果膠質、樹脂、脂肪、臘及不可皂化物等，支撐著整個細胞的構架，保證細胞內的各組分正常有序的運轉。纖維素酶是一種復合酶，在分解纖維素時起到催化作用，可以將纖維素分解成多糖或單糖，主要由外切￠-葡聚糖酶、內切￠-葡聚糖酶和￠-葡萄糖苷酶等組成，果膠酶是能夠分解果膠物質的多種酶的總稱，這兩種酶被廣泛應用于食品及飼料行業。所以，理論上可以將纖維素酶、果膠酶綜合應用于紫甘薯細胞壁的破碎，更加全面的對細胞壁進行降解。但是實驗數據表明:纖維素酶與果膠酶混合使用時會對紫甘薯花色苷具有一定的破壞作用，具體機理還在探索研究過程中。
技術實現思路
針對現有技術中提取紫甘薯中花色苷存在的上述缺陷和不足，本專利技術提供了一種紫色甘薯中花色苷的提取純化方法，本專利技術所述技術方案開拓了全新紫甘薯花色苷的提取純化
，為紫甘薯花色苷領域的發展提供了強大的技術支持。為實現上述專利技術目的，本專利技術采用下述技術方案予以實現:—種紫甘薯中花色苷的提取純化方法，所述提取步驟如下:(I)挑選紫甘薯，進行干燥、粉碎得紫甘薯全粉； (2)用pH為4-6.5、質量比為3%_5%的檸檬酸水溶液進行提取，以紫甘薯全粉與檸檬酸水溶液的m:V=1:9-1:11進行混勻處理，形成紫甘薯乳；(3)向紫甘薯乳中添加a -淀粉酶，攪拌均勻，在52°C _58°C水浴下酶解處理；(4)將上述酶解處理的紫甘薯乳離心，取上清液；(5)將酶解離心后的上清液與樹脂按照V:v=2.5:l-3.5:1的比例，取經預處理的大孔吸附樹脂裝入柱子中，對色素進行洗脫；(6)對洗脫下來的色素溶液稀釋，測其吸光度；(7)將解析后的色素溶液進行真空旋轉蒸發濃縮至體積小于原有體積的10%時，采用冷凍干燥得到樣品。對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(I)中紫甘薯的干燥粉碎是指把紫甘薯塊莖切成厚0.2-0.5cm薄片后避光干燥至恒重，后用粉碎機粉碎成100目顆粒。對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(3)中a -淀粉酶最適添加量為500U/mLo對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(3)中a-淀粉酶最適酶解時間為80mino對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(3)中a-淀粉酶作用的最適溫度是60。。。對上述技術方案的進一步改進:所 述步驟(3)中a-淀粉酶的最適pH為5。對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(3)中a -淀粉酶酶解的最優條件為酶用量 203.35U/mL、溫度 57.9°C、時間 58.4min、pH6.3。對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(5)中純化采用的樹脂為AB-8，色素洗脫液為70%乙醇溶液，洗脫液流速為3mL/min。對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(6)中洗脫下來的色素溶液稀釋后，在紫甘薯花色苷最大吸收波長、max530nm波長下測其吸光度值。對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(7)中產品在真空冷凍干燥時，升華解析溫度為40°C，冷凍干燥溫度為-35°C。與現有技術相比，本專利技術的優點和積極效果是:1、紫甘薯中淀粉含量很高，紫甘薯花色苷提取純化過程中，其中的可溶性淀粉能較明顯降低花色苷的穩定性，故本專利技術使用a -淀粉酶在提取時直接酶解可溶性淀粉，離心取上清液進行AB-8大孔樹脂吸附，70%乙醇進行洗脫，以達到最大限度提取紫甘薯花色苷的目的，使用a-淀粉酶進行酶解提高了花色苷的穩定性。從而提高了紫甘薯花色苷的提取率，同時縮短了提取的時間，保證了紫甘薯花色苷的品質及穩定性。本專利技術同傳統方法相比具有明顯的優勢，采用酶法進行紫甘薯花色苷提取處理，更適合于工業生產，降低了生產成本。開拓了一個全新的紫甘薯花色苷提取方法和領域。2、通過對比使用纖維素酶與果膠酶，試驗數據表明a-淀粉酶的使用可以提高花色苷的提取率，進一步通過對a-淀粉酶單位酶活力、酶解條件，大孔樹脂純化條件的控制，達到提取純化的目的。本專利技術效果明顯，花色苷提取率達到了 72.223mg/g，色價E |:lm(530nm)=92,品質更高，性質更加穩定。3、本專利技術采用AB-8大孔吸附樹脂進行純化，效果明顯，純度更高。結合附圖閱讀本專利技術的具體實施方式后，本專利技術的其它特點和優點將變得更加清/E.0附圖說明圖1表明本專利技術中a -淀粉酶、果膠酶和纖維素酶三種酶作用時間對紫甘薯花色苷提取的影響。圖2表明本專利技術中a -淀粉酶添加量對紫甘薯花色苷提取的影響。圖3表明本專利技術中酶解溫度對紫甘薯花色苷提取的影響。圖4表明本專利技術中pH值對紫甘薯花色苷提取的影響。圖5表明本專利技術中四個單因素交互項對紫甘薯花色苷提取量影響對比。圖6表明本專利技術中紫甘薯花色苷紫外可見吸收光譜。圖7表明本專利技術中莧菜紅吸光度與濃度的關系曲線。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術的技術方案作進一步詳細的說明。實施例1取50g紫甘薯全粉，與500mL3%檸檬酸水溶液混勻形成紫甘薯乳，均勻取漿液50mL，分別加入100U/mL的果膠酶、纖維素酶、a -淀粉酶，在50°C下酶解2h后測定紫甘薯漿花色苷色素含量變化，確定最適加酶量。實驗結果如圖1所示，圖1中a-淀粉酶提取的色素吸光度隨著酶解時間變長而變大，色素溶液中部分色 素被大分子淀粉顆粒附著，酶解到SOmin時，色素解附達到最大，80min以后有下降趨勢,吸光度變化不大，由此確定a -淀粉酶最適酶解時間為80min。20min到120min時果膠酶還沒充分發揮作用，120min時色素得到充分提取，吸光度最大。隨著時間的延長，吸光度曲線趨于平緩。纖維素酶提取的色素，通過酶解破壞了細胞壁的結構，使得色素更好的溶出，隨著時間的增加，吸光度有緩慢提高，140min時處于較高水平，但纖維素酶成本高。綜合考慮生產效率以及酶用量成本，故選擇a-淀粉酶作為酶提取劑。實施例2取實施例1中所述50mL均勻紫甘薯漿液，分別加入200、300、400、500、600、700U/mL的a -淀粉酶，調節pH值為5，在50°C下酶解2h后測定紫甘薯花色苷色素含量，確定最適本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種紫甘薯中花色苷的提取純化方法，其特征在于提取步驟如下：（1）挑選紫甘薯，進行干燥、粉碎得紫甘薯全粉；（2）用pH為4?6.5、質量比為3%?5%的檸檬酸水溶液進行提取，以紫甘薯全粉與檸檬酸水溶液的m：v=?1：9?1：11進行混勻處理，形成紫甘薯乳；?（3）向紫甘薯乳中添加α?淀粉酶，攪拌均勻，在52℃?58℃水浴下酶解處理；?（4）將上述酶解處理的紫甘薯乳離心，取上清液；（5）酶解離心后的上清液與樹脂按照v：v=?2.5：1?3.5：1的比例進行過柱，取經預處理的大孔吸附樹脂裝入柱子中，對色素進行洗脫；（6）將洗脫下來的色素溶液稀釋后測其吸光度；（7）將解析后的色素溶液進行真空旋轉蒸發濃縮至體積小于原有體積的10%時，采用冷凍干燥得到樣品。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王世清，肖軍霞，張巖，姜文利，孫莉，
申請(專利權)人：青島農業大學，
類型：發明
國別省市：
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