蓝莓提取花青素

蓝莓中提取花青素

北京科技大学生物技术0902 刘炎峻

摘要：蓝莓是杜鹃花科越桔属植物，在我国有丰富的蓝莓资源，蓝莓果中含有丰富的营养成分，特别是花青素。花青素又称花色素，是一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物，由于花色素不稳定，在植物中主要以花色苷存在。本文介绍了花色苷的提取方法，溶剂萃取法、超临界流体萃取法、超声波辅助提取法和酶法等，及分离纯化的方法，吸附解析法、膜分离法、酶法等，并对各个方法进行了介绍与分析,并对国内外蓝莓花青素市场提出了看法。

关键词：蓝莓花青素花色苷提取

Abstract: blueberry is the Ericaceae genus plants, in my state-owned and rich blueberries blueberry fruit resources, rich in nutrients, particularly anthocyanins. Anthocyanins and flower pigments, is a kind of widely exists in plants of water-soluble natural pigment, belongs to a kind of flavonoids, due to instability in plants flower pigments, mainly in the presence of anthocyanins. This paper introduces the method of extracting anthocyanins from, solvent extraction, supercritical fluid extraction, ultrasonic assisted extraction method and enzyme method, separation and purification method, adsorption and analytic method, membrane separation method, enzyme method, and the various methods were introduced and analysis，and puts forward the view of blueberry anthocyanins to domestic and international market.

Key words: blueberry anthocyanins anthocyanins extraction

1 蓝莓与花青素

1.1 蓝莓

蓝莓(Blueberry),又名越桔、蓝浆果、红豆果等,为杜鹃花科越桔属植物,呈灌木。蓝莓共有450多种不同的品种,分布于亚寒带、温带及亚热带。蓝莓果中含有丰富的营养成分,除含有一般水果中的有机酸、维生素和矿物质外,还含有丰富的不饱和脂肪酸及微量元素，花青素、黄酮等多种酚类生理活性成分。

蓝莓具有极强的药用价值和营养功能，被国家粮农组织将其列为五大健康食品之一。近几年发展迅速，市场容量大。按照产业的长远发展看，增加蓝莓初加工以及深加工产品，延长产业链条，提升其产品附加值，势在必行。

1.2 花青素

花青素又称花色素（英语：Anthocyanidin），是一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物，其与糖类物质以糖苷键结合之后即为花色苷，是一种天然的抗氧化剂。由于花色素不稳定，在植物中主要以花色苷存在。

花青素作为一种天然食用色素，安全、无毒、资源丰富，而且具有一定营养和药理作用，在食品、化妆、医药等方面有着巨大的应用潜力。花青素是纯天然的抗衰老的营养补充剂，研究证明是当今人类发现最有效的抗氧化剂，是目前自然界最有效的抗氧化物质。同时有研究称可增强视力，消除眼睛疲劳；延缓脑神经衰老。

而且，蓝莓所含花青素是目前所有植物花青素中功能最优良（尤其是有16种生物类黄酮组成的花青素，有比一般植物花青素更优越的生理活性）、应用范围最广，副作用最低，也是价格最昂贵的品种。花青素含量达25%的蓝莓提取物价格是含量达95%的葡萄籽提取物的5—6倍，可见其超凡的价值。蓝莓根、茎、叶、果皮、果肉中均含有花青素，且存在于蓝莓细胞的液泡中。

1.3 蓝莓花青素理化性质

（1）蓝莓花青素属于水溶性色素。

（2）在pH小于3.0条件下比较稳定

（3）在60℃以下热稳定性较好，在短时间内有一定的耐高温能力。

（4）对光比较敏感

（5）耐氧化还原性差，氧化剂对蓝莓花青素的影响较大，还原剂V在低浓度下对

蓝莓花青素的影响不大，因此使用时应避免与氧化性物质共存。

（6）蔗糖和柠檬酸使蓝莓花青素的稳定性增强。

（7）微波对其稳定性无不良影响

2花色素的提取与纯化

2.1 花色素的提取

花色苷的提取方法主要有溶剂萃取法、超临界流体萃取法、超声波辅助提取法和酶法等。其中溶剂萃取法是最常用提取方法，酶法为一种新的提取方法，尚未广泛应用。

如果提取花色素的目的是为进一步定性或定量分析，则选择提取方法最好是不破坏它们的结构，保持天然状态;如果提取的花色苷作为食品添加剂用于食品着色，那么保持最大色素产率、颜色的强度以及稳定性是关键。蓝莓花色苷的提取有四种方法：

（1）溶剂萃取法

对于蓝莓花青素这种水溶性花色苷多采用溶剂浸提，再经过滤，减压浓缩，真空干燥的方法。

蓝莓花色素溶于水，甲醇，乙醇，丙酮，但不溶于乙醚石油醚，是水溶性色素。在中性或碱性溶液中不稳定，因此浸提液要采用酸性溶剂，酸性溶剂在破坏植物细胞膜的同时溶解水溶性色素。

甲醇是最佳提取液，其提取效率比乙醇高20%，比水高73%。但由于甲醇的毒性，考虑作为食品添加剂的色素提取液的食品安全问题，所以可以用酸性乙醇溶液作为蓝莓色素的提取剂。

无机酸(如HC1)的酸化溶剂可能会改变复合色素的天然形式，因为可能破坏花色苷与金属离子、辅色素之间的缔合，弱有机酸(柠檬酸最好，其次是酒石酸、甲酸、乙酸和丙酸)对花色苷结构的影响较小。因此可以在乙醇溶液中加入柠檬酸，可提高提取率，同时使蓝莓花青素的稳定性增强。有实验曾用含0.1 %的HCL的甲醇溶液提取，也有用蒸馏水，SO2，柠檬酸加热提取，但甲醇与SO2总会有试剂残留，并有毒性，不可取。

乙醇量，温度，浸提时间，pH都会对蓝莓花色苷的提取长生影响。实验证明：花色苷在60%乙醇，料液比为1 g:15mL，40 ℃，提取时间2h，pH3.0，花色苷的提取量比较高。

溶剂萃取法是目前天然食用色素生产的主要方法，其优点是投资少、设备简单，但存在能耗大等缺点。

（2）酶提取法

用酶法提取为新方法，未广泛应用。

蓝莓花色苷主要集中在被大量纤维素和果胶包围的果皮内，只有将纤维素和果胶解链才能将花色苷充分释放。所以可用酶法。果胶酶提取蓝莓花色苷对提高花色苷的提取量效果不明显，而纤维素酶解法可以大幅度提高花色苷的提取量。这可能由于纤维素酶破坏了细胞壁，释放出胞内物质，而果胶在果胶酶作用下的水解产物对花色苷的吸附性较强，使得花色苷提取量低于无酶作用结果。

纤维素酶可使纤维素、半纤维素等物质降解，引起细胞壁和细胞间质结构发生局部疏松、膨胀等变化，从而增大胞内有效成分向提取介质的扩散，促进色素提取率的提高。

纤维素酶解法提取蓝莓花色苷的最佳工艺参数为酶用量5mg/g，料液比1 g:8mL，酶解