花青素提取方法总结602

假 碱 查 尔 酮
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• 温度 当花色苷溶液加热时,平衡向着无色的查耳 酮(C) 的方向进行,同时引起有色型化合物 (AH+ + A) 的降低。当冷却和酸化时,醌型碱 (A) 和假碱(B) 迅速变成阳离子(AH+ ) 。花色 苷在温度小于 60℃的条件下较为稳定，当 温度大于 80℃时，温度对花色苷有较明显 的降解作用；
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提取方法： 二、破除细胞壁
• 发酵提取法 ① 原理是:通过微生物的作用使紫甘薯中的 淀粉转化为乙醇,将乙醇分离后,可得到紫甘 薯花色苷,原料的利用率大大提高。 ② 其利用微生物破坏细胞壁和细胞膜,促进 花色苷的溶出,提高提取率。通过发酵分解 色素液中的糖、有机酸和其他杂质,大大降 低了色素的纯化难度。
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花青素的生理功能
• 消除自由基、抗氧化 紫玉米花色苷具有很高的抗氧化活性和抗 菌活性，甚至高于蓝莓的抗氧化活性。
• 抗诱变、肿瘤、过敏 抑制食品诱变剂，对结肠癌细胞有抑制作 用
• 降血脂
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花青素的结构特点
现已查明,天然花色苷糖苷配基的基本 结构为3 ,5 ,7 - 三羟基- 2 - 苯基苯并吡喃,结构式为:
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微波辅助提取
• 当微波加热时,细胞内极性物质尤其是水分 子吸收微波能,产生大量的热量使细胞内温 度迅速上升,液态水汽化产生的巨大压力将 细胞膜和细胞壁冲破,形成微小的孔洞,使胞 外溶剂容易进入细胞内,溶解并释放出胞内 物质。
• 与传统方法相比,微波法具有提取率高、时 间短、能耗小等优点,因此微波用于天然素 的提取工艺具有广阔的应用前景。
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提取条件比较
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纯化
经过提取的花色苷粗品中往往含有很多有机 酸、糖等杂质,产品质量稳定性差、纯度不 高。为了提高产品的色价和稳定性,需要对 提取物进一步纯化。
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柱层析法
• 凝胶柱层析 • 聚酰胺层析 • 硅胶层析 • 离子交换层析
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其他辅助方法
• 高压脉冲电场辅助提取 高压脉冲电场辅助提取法是一种新型非热技术,它 具有提取温度低、速率快、时间短、提取率高、 产品品质好的特点。
• 液态静高压法辅助提取 Corrales 等人用液态静高压辅助提取的方法从葡萄 皮中提取花色苷,研究所得的最优工艺参数是:100 %乙醇,温度50 ℃,压力600 MPa 。此法与未使用 HHP 法相比,产率提高23 %。H HP 具有提取温度低, 时间短,不破坏色素结构等优点,但应用于花色苷等 活性成分提取的报道还不多见。
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辅助方法
• 超声波辅助提取 ① 在超声波声场中,振动负压区由于周围的液体来 不及补充,形成无数的微小真空泡,而当正压来到时, 微小气泡在压力下突然闭合,液体间猛烈碰撞产生 极大的冲击波,压力可高达3 000 MPa ,从而使植物 细胞破裂,利于花色苷的溶出。 ② 此法具有提取时间短,设备简单,操作方便等优点, 并可有效防止热敏性成分的高温分解。
玉米籽粒花青素提取和分析方 法
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• 花青素是植物中的主要呈色物质，属于类 黄酮化合物
• 自然状态下很少以游离态存在，常与一个 或多个多糖通过糖苷键形成糖苷
• 已知有20多种花青素，植物中常见的有六 种：天竺葵色素、矢车菊色素、飞燕草色 素、芍药色素、牵牛花色素、锦葵色素 （其最大可见光吸收波长分别为494、506、 508、506、508和510 nm）
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• 光对花色 苷的稳定性影响 很大
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辅色剂的影响
花色苷同辅色剂联合形成一种垂直层叠的 复合物(Goto 等1979) ,这种层叠过程产生一 种疏水力,从而防止亲水核的加合作用和失 色。
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提取方法： 一、萃取
• 溶剂法
常用的溶剂主要分为3类:水、亲水性有机溶 剂和亲脂性有机溶剂。为防止花色苷的降 解和提高花色苷的溶出率,常在溶剂中加少 量的无机酸或有机酸，使提取液的p H 控制 在3.15 以下。
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水溶液提取法
• 该方法一般在常压或高压下用热水浸泡含 花青素的原材料，然后用非极性大孔树脂 进行吸附；或直接使用脱氧热水提取，再 采用超滤或反渗透经浓缩得到粗提物
• 陆国权等 研究表明，提取脚板薯花青素的 最佳方法是：以0．5％ 硫酸溶液作浸提剂， 并使其pH44．0，在6O℃下加热60 min。
• 设备简单，无污染，产品无毒但纯度低。
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超临界流体萃取法
• 利用压力和温度对超临界流体溶解能力的 影响进行提取。
• 最大的优点是产品提取率高，可以低温操 作，避免了不饱和脂肪酸的氧化分解，溶 剂无残留，且作为超临界流体的CO2易得， 萃取能耗低。
• 时海香等人研究了超临界CO2 萃取常山胡柚 天然色素的工艺，色素提取率可达96.187 %
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花青素的稳定性影响因素
• 结构 ①C3羟基可使分子变得不稳定，C5上有羟基或
C4发生取代都可使颜色趋于稳定 ②糖苷的形成也影响花色苷的稳定性 ③花色苷的酰基化显著增加其在微酸性至中
性介质中的稳定性
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黄烊盐 阳离子
• 温度 • PH
醌型 碱
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有机溶剂萃取法
这是目前国内外广泛使用的提取方法，多 数选择甲醇、乙醇、丙酮或它们的混合溶 剂对材料中的花青素进行溶解过滤，通过 酸或碱调节溶液酸碱度萃取滤液中的花青 素。
该方法原理简单，对设备要求较低，不足 之处是大多数有机溶剂毒副作用大且产物 提取率低。
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酶法提取
• 用于花色苷提取的酶主要有纤维素酶和果 胶酶,通过酶解使植物细胞壁软化、膨胀及 崩溃,从而促进了花色苷的溶出。
• 王萍等人通过单因素和正交试验,确定了黑 加仑果渣花色苷酶法提取的的最佳工艺， 黑加仑花色苷提取率的91.109 %,
• 此法可以大大缩短花色苷提取时间,提高得 率。