一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法 |
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| 申请号 | CN201710946155.8 | 申请日 | 2017-10-12 | 公开(公告)号 | CN107501994A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 西藏自治区农牧科学院农业研究所; | 发明人 | 张文会; 王波; 魏新虹; 顿珠次仁; 张京; 白婷; 靳玉龙; 朱明霞; 次珍; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用 微波 超 声波 提取紫青稞色素的方法，属于天然色素提取技术领域，所述提取方法包括以下步骤：A.原料预处理：选择无虫咬、无霉变的整粒紫色青稞或紫色青稞粉，除去杂物后，洗干净、干燥处理；B.提取：将步骤A预处理后的紫色青稞置于微波超声提取机中，加入提取剂，并调节pH值为0.5～2后，处理30～60min后，离心、过滤，取上清液即得到所述色素。本发明的提取方法具有提取率高，原料利用率高以及成本低的优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法，其特征在于：包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法技术领域背景技术[0002] 食品色素是食品添加剂的重要组成部分，合成色素以其色彩鲜艳、稳定性好、易于着色等特点一度得到广泛的使用。但是，随着现代科学的发展，人们发现人工合成色素对人体有不同程度的毒性甚至致癌性，而天然色素具有安全无毒、营养附加值高的特点，正日益受到人们的青睐。因此，从天然产物中提取和分离各种可食用的天然色素替代人工合成色素已成为食品科学领域研究的热点之一。 [0003] 紫青稞是近几年拉萨市农科所从普通青稞品种选育出来的新品种，虽然口感和产量都不如白青稞，但其富含花青素等天然色素。花青素作为一种天然食用色素已被使用多年，至今未发现有副作用，而且具有强抗氧化、抗变异、抗肿瘤的功能。如果能对紫青稞中的天然色素进行开发研究，不仅可以深化紫青稞这一农产品的深加工，更有可能研制出新型的保健食品。 [0004] 现已开始对青稞色素进行开发利用，如公开号为CN102898863B，名称为“青稞红曲色素及其制备方法以及青稞红曲色素在食品中的用途”的发明专利，就是利用青稞的一种发酵制品提取色素，该专利提取的是红曲色素，不能采用该方法提取紫青稞色素。目前针对青稞花青素类色素的提取技术以传统水浴法为主，同时也出现了一些新方法、新技术，但仍存在耗时长、提取不彻底等缺点。又如公开号CN1032776026，名称为“一种乳酸菌发酵提取青稞中花色苷的方法”的发明专利通过乳酸菌发酵紫青稞皮提取花色苷，虽然花色苷色素的得率较传统方法有所提高，但该方法仅发酵环节就需要3～4d，提取时间长，效率低；又如公开号CN103288899A，名称为“一种从紫色青稞中分离花色苷的方法”的发明专利先将紫青稞皮浸泡1～2h，接下来加入乙醇浸提2～3h，然后再加入葡萄糖、乙酸、天然黄酮等物质进行超声提取花色苷，最后还要浸泡4～6h，整个提取周期时间长、步骤繁琐，而且还需要加入天然黄酮等物质，不仅效率低还增加了提取成本。因此，为了提高青稞产品的附加值，延伸青稞产品的产业链，亟需开发一种简单、高效提取紫青稞色素的技术。 发明内容[0005] 本发明旨在解决现有技术中色素提取率不高、耗时长、成本高的技术问题，提供一种新的用微波超声波提取紫青稞色素的方法，通过将超声提取和微波提取结合的方法，提高色素的提取率，缩短提取周期，降低提取成本。 [0006] 为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法，其特征在于：包括以下步骤： A.原料预处理 选择无虫咬、无霉变的整粒紫色青稞或紫色青稞粉，除去杂物后，洗干净、干燥处理； B.提取 将步骤A预处理后的紫色青稞置于超声微波提取机中，加入提取剂，并调节pH值为0.5～2后，提取30～60min后，离心、过滤，取上清液即得到所述紫青稞色素。 [0007] 进一步地，步骤A中，所述原料选择整粒紫色青稞。 [0009] 进一步地，步骤B中，所述提取剂为乙醇、甲醇、乙醇-乙酸乙酯中的一种。 [0010] 进一步地，步骤B中，所述提取剂为乙醇。 [0011] 进一步地，步骤B中，所述乙醇的体积浓度为40～60%。 [0012] 进一步地，步骤B中，所述提取过程中料液比为1:5～1：10。 [0013] 进一步地，步骤B中，所述提取温度为60～80℃。 [0014] 进一步地，步骤B中，所述微波的功率为50～150W。 [0015] 进一步地，步骤B中，所述超声的功率为200～500W。 [0016] 本发明的有益效果：（1）本发明通过将微波和超声提取方式进行结合，并采用特定的提取参数，提高紫色青稞中色素的提取率，具体而言，微波提供了对固体颗粒间接性加热和选择性加热的可能性，超声产生的空化作用则可以提供大量集中释放能量，两种技术联合使用时在改善加热和能量转移时能够发挥各自的优势，微波-超声波联用技术在天然产物活性成分的提取中显示了巨大的优势，可以充分利用超声波产生的强烈振动、空化效应、搅拌作用和微波的反射、穿透、吸收、热效应和渗透速度快等特点，显著提高活性成分的提取量，缩短提取时间，同时减少溶剂使用、减少环境污染。 [0017] （2）本发明中，原料选择整粒紫色青稞，相较于紫色青稞粉，整粒紫色青稞的提取率更高，因为紫青稞花青素类色素主要存在于青稞的表皮中，紫青稞中含有较多淀粉，如果将青稞粉碎，淀粉在高温下会糊化，淀粉颗粒会溶胀、分裂形成均匀糊状溶液，从而形成一个网状的含水胶体，会使色素分子黏滞，不便于色素分子的完全提取。 [0018] （3）通过提取方式的选择和根据方法设定的特定参数得到的提取方法，可使得紫色青稞中色素的提取率达到40mg/g以上，远远高于采用背景技术中的方法的提取率。 具体实施方式[0019] 下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。 [0020] 实施例1一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法，包括以下步骤： A.原料预处理 选择无虫咬、无霉变的紫色青稞粉，除去杂物后，洗干净、干燥处理； B.提取 将步骤A预处理后的紫色青稞置于微波超声提取机中，加入提取剂，并用盐酸调节pH值为2.0后，置于热水浴中，用微波和超声同时处理30min后，离心、过滤，取上清液即得到所述色素。 [0021] 步骤A中，所述除杂是指用风选除掉比重小的杂物，并经过筛过除掉小颗粒杂质。 [0022] 步骤B中，所述提取剂为体积浓度为40%的乙醇-乙酸乙酯。 [0023] 步骤B中，述提取过程中料液比为1:5。 [0024] 步骤B中，所述提取的温度为60℃。 [0025] 步骤B中，所述微波的功率为50W。 [0026] 步骤B中，所述超声的功率为300W。 [0027] 实施例2一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法，包括以下步骤： A.原料预处理 选择无虫咬、无霉变的整粒紫色青稞，除去杂物后，洗干净、干燥处理； B.提取 将步骤A预处理后的紫色青稞置于微波超声提取机中，加入提取剂，并用盐酸调节pH值为1.5后，置于热水浴中，用微波和超声同时处理40min后，离心、过滤，取上清液即得到所述色素。 [0028] 步骤A中，所述除杂是指用风选除掉比重小的杂物，并经过筛过除掉小颗粒杂质。 [0029] 步骤B中，所述提取剂为体积浓度为60%的乙醇。 [0030] 步骤B中，述提取过程中料液比为1:10。 [0031] 步骤B中，所述热水浴中热水的温度为70℃。 [0032] 步骤B中，所述微波的功率为50W。 [0033] 步骤B中，所述超声的功率为300W。 [0034] 实施例3一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法，包括以下步骤： A.原料预处理 选择无虫咬、无霉变的整粒紫色青稞，除去杂物后，洗干净、干燥处理； B.提取 将步骤A预处理后的紫色青稞置于微波超声提取机中，加入提取剂，并用盐酸调节pH值为1.0后，置于热水浴中，用微波和超声同时处理30min后，离心、过滤，取上清液即得到所述色素。 [0035] 步骤A中，所述除杂是指用风选除掉比重小的杂物，并经过筛过除掉小颗粒杂质。 [0036] 步骤B中，所述提取剂为体积浓度为60%的甲醇。 [0037] 步骤B中，述提取过程中料液比为1:10。 [0038] 步骤B中，所述热水浴中热水的温度为70℃。 [0039] 步骤B中，所述微波的功率为150W。 [0040] 步骤B中，所述超声的功率为200W。 [0041] 实施例4一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法，包括以下步骤： A.原料预处理 选择无虫咬、无霉变的整粒紫色青稞，除去杂物后，洗干净、干燥处理； B.提取 将步骤A预处理后的紫色青稞置于微波超声提取机中，加入提取剂，并用盐酸调节pH值为1.5后，置于热水浴中，用微波和超声同时处理30min后，离心、过滤，取上清液即得到所述色素。 [0042] 步骤A中，所述除杂是指用风选除掉比重小的杂物，并经过筛过除掉小颗粒杂质。 [0043] 步骤B中，所述提取剂为体积浓度为60%乙醇。 [0044] 步骤B中，述提取过程中料液比为1:10。 [0045] 步骤B中，所述热水浴中热水的温度为80℃。 [0046] 步骤B中，所述微波的功率为50W。 [0047] 步骤B中，所述超声的功率为300W。 [0048] 实施例5一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法，包括以下步骤： A.原料预处理 选择无虫咬、无霉变的整粒紫色青稞，除去杂物后，洗干净、干燥处理； B.提取 将步骤A预处理后的紫色青稞置于微波超声提取机中，加入提取剂，并用盐酸调节pH值为0.5后，置于热水浴中，用微波和超声同时处理40min后，离心、过滤，取上清液即得到所述色素。 [0049] 步骤A中，所述除杂是指用风选除掉比重小的杂物，并经过筛过除掉小颗粒杂质。 [0050] 步骤B中，所述提取剂为体积浓度为60%的乙醇。 [0051] 步骤B中，述提取过程中料液比为1: 10。 [0052] 步骤B中，所述热水浴中热水的温度为70℃。 [0053] 步骤B中，所述微波的功率为50W。 [0054] 步骤B中，所述超声的功率为300W。 [0055] 实施例6一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法，包括以下步骤： A.原料预处理 选择无虫咬、无霉变的整粒紫色青稞，除去杂物后，洗干净、干燥处理； B.提取 将步骤A预处理后的紫色青稞置于微波超声提取机中，加入提取剂，并用盐酸调节pH值为1.5后，置于热水浴中，用超声处理30min后，离心、过滤，取上清液即得到所述色素。 [0056] 步骤A中，所述除杂是指用风选除掉比重小的杂物，并经过筛过除掉小颗粒杂质。 [0057] 步骤B中，所述提取剂为体积浓度为60%的乙醇。 [0058] 步骤B中，述提取过程中料液比为1: 10。 [0059] 步骤B中，所述热水浴中热水的温度为70℃。 [0060] 步骤B中，所述超声的功率为500W。 [0061] 本实施例中的微波超声提取机采用现有技术中的微波超声波中药提取机，型号为XO-SM200。 [0062] 实施例7一种用微波超声波提取紫青稞色素的方法，包括以下步骤： A.原料预处理 选择无虫咬、无霉变的整粒紫色青稞，除去杂物后，洗干净、干燥处理； B.提取 将步骤A预处理后的紫色青稞置于微波超声提取机中，加入提取剂，并用盐酸调节pH值为1.5后，置于热水浴中，用微波处理30min后，离心、过滤，取上清液即得到所述色素。 [0063] 步骤A中，所述除杂是指用风选除掉比重小的杂物，并经过筛过除掉小颗粒杂质。 [0064] 步骤B中，所述提取剂为体积浓度为60%的乙醇。 [0065] 步骤B中，述提取过程中料液比为1: 10。 [0066] 步骤B中，所述热水浴中热水的温度为70℃。 [0067] 步骤B中，所述微波的功率为150W。 [0068] 请给出上述实施例1 5（本发明）以及实施例6、7（采用单一提取方式的对照组）提~取色素，计算得到的提取率对比数据。 [0069] 表1：通过对比可知，采用本发明中超声和微波结合的方式对色素进行提取，经过稀释并避光测定吸光度A，计算得到的提取率较采用单一方法（实施例6、7）的提取率高。 [0070] 需要说明的是，提取率的计算方法如下：将提取得到的上清液稀释并避光测定吸光度A，从而计算提取率，计算公式如下： 式中，色素提取率，（mg/g）；A530为 530 nm 下的吸光度，V为稀释后的体积，mL；N为稀释倍数；98.2 为花色素的平均消光系数；m为样品重量,g。 |
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