桑椹洗水中花青素的提取及品質測評

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桑椹洗水中花青素的提取及品質測評

引言
  
  桑椹所含花青素色價高、抗氧化能力強,是一種理想的營養強化劑和著色劑[1]。桑椹最大加工品為桑椹汁。為了去除生長過程和收穫環節原料沾帶的雜質及微生物,桑椹汁加工前需對原料進行有效清洗。花青素易極溶於水,更易溶於乙醇等親水有機溶劑,因此,桑椹清洗水呈濃重的紫黑色,表明桑椹果實中的一部分花青素已溶於清洗水。在以往的研究中發現,鹽酸、檸檬酸等溶液對花青素具有一定的保護作用[2]。由於桑椹汁加工中原料需經歷滅酶、濃縮、殺菌等諸多強熱處理以及冗長的加工過程,產品中的花青素損失、劣化嚴重。如能在熱處理以前的清洗過程提取分離出部分花青素,既避免了有效成分的破壞,又可獲得高品質的副產品,使桑椹資源合理、充分地利用。為此,依據桑椹汁加工流程,設想在不影響主產品產量和品質的前提下,通過選擇對桑椹花青素溶出效率高的浸提介質和對原料整體性破壞較小清洗方法,在桑椹汁加工前分離出部分高品質花青素。
  
  1 實驗材料、流程及檢測方法
  
  1.1 實驗材料
  桑椹為北京大興區產,品種為黑珍珠。採集完熟果實並剔除爛果及雜質,低溫貯藏。
  
  1.2 實驗試劑和主要儀器
  無水乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、檸檬酸、檸檬酸鈉購於北京化學試劑公司;AB-8 大孔樹脂購於南開大學化工廠;ZFQ85A 旋轉蒸發器,上海醫械專機廠;SHB-Ⅲ迴圈水式多用真空泵,鄭州長城科工貿有限公司;JA1003N 電子天平,上海精密科學儀器有限公司;GZX-9023MBE 數顯鼓風乾燥箱,上海博訊實業有限公司醫療裝置廠;PHS-25 型酸度計,上海精密科學儀器有限公司紫外—可見分光光度計,北京普析儀器有限公司。高效液相色譜,安捷倫科技有限公司
  
  1.3 實驗流程
  依據主要產品為桑椹濃縮汁的加工流程,在清洗水中提取桑椹花青素的試驗工藝流程確定為:桑椹果實——強化清洗——洗水精濾——上柱吸附——解吸——濃縮脫溶——乾燥——花青素粗提物為了保持桑椹鮮果的完整性,避免因破損造成的糖和酸的溶出損失,增加花青素浸提量,提高浸提液中花青素含量,降低果膠等膠體物質進入,清洗過程將採用對原料損傷較輕的模擬移動床逆流淋浸原理,以階段浸泡、逆流階段浸泡、逆流淋洗為浸提單元組合浸提流程。
  並嘗試使用蒸餾水及對花青素具有良好溶出和保護效果,且對主產品生產無明顯不利影響的檸檬酸和乙醇溶液為浸提介質。在吸附分離工序將比較、優選分離花青素常用的AB-8、D101、NKA、X-5 中的優者為吸附介質[3]。
  
  1.4 實驗方法
  清洗介質:5%檸檬酸溶液、5%乙醇溶液、蒸餾水。
  清洗方法:以1:1 料水比迴圈噴淋5min、浸泡2min、逆流淋浸(3 級以上,2min/級)。
  精濾介質:0.45μm 微濾膜。
  吸附介質:大孔樹脂AB-8、D101、NKA、X-5。
  吸附解吸引數:上樣流量2BV/h,0.1%HCL 的80%乙醇洗脫[4]。
  色價的測定[5]:用分光光度計測定10g/L 色素溶液在最大吸收波長處的吸光值後,依據郎伯—比爾定律計算色價。桑椹色素的色價E1cm1%(λmax)為:E1cm1%(λmax)=色素溶液的濃度A×稀釋倍數/色素重量(g)總花色苷的測定[6]:pH 示差法:A = (A510– A700)pH 1.0 – (A510 – A700)pH 4.5。總花色苷(mg/100g 鮮桑椹):TAC = (A × MW × DF×1000 )/ε 其中,MW 為分子量,以矢車菊-葡萄糖苷計算,449.2g/mol。DF 為稀釋倍數。ε 為 摩爾吸收率為26900。1 為比色皿光程為1cm。
  花青素檢測方法:高效液相色譜法。色譜柱:安捷倫C18(4.6×250mm),填料5μm。
  HPLC 分析條件:流動相A 為5%甲酸,流動相B 為甲醇。流速是1mL/min,柱溫30℃,檢測波長520nm,進樣量10μL。洗脫梯度為0-4 min,3-7.5% B;4-13 min,7.5-12.5% B;13-20min,12.5-25%B;20-35 min,25-30% B;35-40 min,30-40% B;40-60 min,40-100% B。