本发明专利技术公开了一种紫甘薯花色苷的提取纯化方法，采用α-淀粉酶法对紫甘薯全粉进行酶解处理以达到最大限度提取紫甘薯花色苷的目的，同时以AB-8吸附树脂纯化，极大的提高了紫甘薯花色苷的得率及品质，提取率高达72.223mg/g，色价E1%1cm(530nm)=92。该方法为每mL紫甘薯乳中添加酶活力为200U的α-淀粉酶进行酶解处理，离心后通过AB-8大孔吸附树脂进行吸附纯化，浓缩后通过冷冻干燥得到紫甘薯花色苷样品。本发明专利技术应用于色素提取领域，特别是紫甘薯花色苷的提取，提高了色素提取的得率及品质，为紫甘薯花色苷的工业生产提供了新的思路，可广泛应用于紫甘薯深加工及其它色素提取领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然色素生产工艺领域，具体涉及。
技术介绍
紫色甘薯(Ipomoea.batatas Lam.)是一种块根内部含有高花色苷的新品种甘薯，在山东、广东、广西、云南等省均有大面积种植，资源广泛。紫甘薯中所含的花色苷与葡萄皮等原料相当，其稳定性又优于葡萄皮和黑莓色素等，是一种重要的天然色素源；最近研究表明，紫色甘薯中提取出的花色苷具有抗突变性、抗氧化性、活性氧消除能力、调节血压及缓解肝功能等作用，是一种资源广泛，生物功能突出，稳定性良好的天然色素，在食品和化妆品行业中应有广泛的应用前景。目前，紫甘薯花色苷的提取方法大多采用酸性乙醇或者柠檬酸溶液浸提，该浸提所需温度较高、提取时间较长，不利于花色甙的稳定，而且耗费溶剂多，一次提取率不高，因此常采用一些辅助方法来提高其得率，除了传统的冷冻、加热和破碎处理外，还包括了超声波处理、微波辅助处理、高压处理等方法。虽然在很大程度上提高改善了浸提的很多缺点，提高了得率及品质，同时也提高了提取的成本，依然不足以为紫甘薯花色苷的应用发展提供足够的技术支持，所以寻找一种更加稳定高产，品质优良的紫甘薯花色苷提取方法成为了该领域发展的关键问题，亟需解决。植物细胞壁大多是由纤维素、半纤维素、果胶等碳水化合物构成，此外还含有少量的单宁、果胶质、树脂、脂肪、腊及不可皂化物等，支撑着整个细胞的构架，保证细胞内的各组分正常有序的运转。纤维素酶是一种复合酶，在分解纤维素时起到催化作用，可以将纤维素分解成多糖或单糖，主要由外切￠-葡聚糖酶、内切￠-葡聚糖酶和￠-葡萄糖苷酶等组成，果胶酶是能够分解果胶物质的多种酶的总称，这两种酶被广泛应用于食品及饲料行业。所以，理论上可以将纤维素酶、果胶酶综合应用于紫甘薯细胞壁的破碎，更加全面的对细胞壁进行降解。但是实验数据表明:纤维素酶与果胶酶混合使用时会对紫甘薯花色苷具有一定的破坏作用，具体机理还在探索研究过程中。
技术实现思路
针对现有技术中提取紫甘薯中花色苷存在的上述缺陷和不足，本专利技术提供了一种紫色甘薯中花色苷的提取纯化方法，本专利技术所述技术方案开拓了全新紫甘薯花色苷的提取纯化
，为紫甘薯花色苷领域的发展提供了强大的技术支持。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现:—种紫甘薯中花色苷的提取纯化方法，所述提取步骤如下:(I)挑选紫甘薯，进行干燥、粉碎得紫甘薯全粉； (2)用pH为4-6.5、质量比为3%_5%的柠檬酸水溶液进行提取，以紫甘薯全粉与柠檬酸水溶液的m:V=1:9-1:11进行混匀处理，形成紫甘薯乳；(3)向紫甘薯乳中添加a -淀粉酶，搅拌均匀，在52°C _58°C水浴下酶解处理；(4)将上述酶解处理的紫甘薯乳离心，取上清液；(5)将酶解离心后的上清液与树脂按照V:v=2.5:l-3.5:1的比例，取经预处理的大孔吸附树脂装入柱子中，对色素进行洗脱；(6)对洗脱下来的色素溶液稀释，测其吸光度；(7)将解析后的色素溶液进行真空旋转蒸发浓缩至体积小于原有体积的10%时，采用冷冻干燥得到样品。对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(I)中紫甘薯的干燥粉碎是指把紫甘薯块茎切成厚0.2-0.5cm薄片后避光干燥至恒重，后用粉碎机粉碎成100目颗粒。对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(3)中a -淀粉酶最适添加量为500U/mLo对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(3)中a-淀粉酶最适酶解时间为80mino对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(3)中a-淀粉酶作用的最适温度是60。。。对上述技术方案的进一步改进:所 述步骤(3)中a-淀粉酶的最适pH为5。对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(3)中a -淀粉酶酶解的最优条件为酶用量 203.35U/mL、温度 57.9°C、时间 58.4min、pH6.3。对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(5)中纯化采用的树脂为AB-8，色素洗脱液为70%乙醇溶液，洗脱液流速为3mL/min。对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(6)中洗脱下来的色素溶液稀释后，在紫甘薯花色苷最大吸收波长、max530nm波长下测其吸光度值。对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(7)中产品在真空冷冻干燥时，升华解析温度为40°C，冷冻干燥温度为-35°C。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是:1、紫甘薯中淀粉含量很高，紫甘薯花色苷提取纯化过程中，其中的可溶性淀粉能较明显降低花色苷的稳定性，故本专利技术使用a -淀粉酶在提取时直接酶解可溶性淀粉，离心取上清液进行AB-8大孔树脂吸附，70%乙醇进行洗脱，以达到最大限度提取紫甘薯花色苷的目的，使用a-淀粉酶进行酶解提高了花色苷的稳定性。从而提高了紫甘薯花色苷的提取率，同时缩短了提取的时间，保证了紫甘薯花色苷的品质及稳定性。本专利技术同传统方法相比具有明显的优势，采用酶法进行紫甘薯花色苷提取处理，更适合于工业生产，降低了生产成本。开拓了一个全新的紫甘薯花色苷提取方法和领域。2、通过对比使用纤维素酶与果胶酶，试验数据表明a-淀粉酶的使用可以提高花色苷的提取率，进一步通过对a-淀粉酶单位酶活力、酶解条件，大孔树脂纯化条件的控制，达到提取纯化的目的。本专利技术效果明显，花色苷提取率达到了 72.223mg/g，色价E |:lm(530nm)=92,品质更高，性质更加稳定。3、本专利技术采用AB-8大孔吸附树脂进行纯化，效果明显，纯度更高。结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其它特点和优点将变得更加清/E.0附图说明图1表明本专利技术中a -淀粉酶、果胶酶和纤维素酶三种酶作用时间对紫甘薯花色苷提取的影响。图2表明本专利技术中a -淀粉酶添加量对紫甘薯花色苷提取的影响。图3表明本专利技术中酶解温度对紫甘薯花色苷提取的影响。图4表明本专利技术中pH值对紫甘薯花色苷提取的影响。图5表明本专利技术中四个单因素交互项对紫甘薯花色苷提取量影响对比。图6表明本专利技术中紫甘薯花色苷紫外可见吸收光谱。图7表明本专利技术中苋菜红吸光度与浓度的关系曲线。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。实施例1取50g紫甘薯全粉，与500mL3%柠檬酸水溶液混匀形成紫甘薯乳，均匀取浆液50mL，分别加入100U/mL的果胶酶、纤维素酶、a -淀粉酶，在50°C下酶解2h后测定紫甘薯浆花色苷色素含量变化，确定最适加酶量。实验结果如图1所示，图1中a-淀粉酶提取的色素吸光度随着酶解时间变长而变大，色素溶液中部分色 素被大分子淀粉颗粒附着，酶解到SOmin时，色素解附达到最大，80min以后有下降趋势,吸光度变化不大，由此确定a -淀粉酶最适酶解时间为80min。20min到120min时果胶酶还没充分发挥作用，120min时色素得到充分提取，吸光度最大。随着时间的延长，吸光度曲线趋于平缓。纤维素酶提取的色素，通过酶解破坏了细胞壁的结构，使得色素更好的溶出，随着时间的增加，吸光度有缓慢提高，140min时处于较高水平，但纤维素酶成本高。综合考虑生产效率以及酶用量成本，故选择a-淀粉酶作为酶提取剂。实施例2取实施例1中所述50mL均匀紫甘薯浆液，分别加入200、300、400、500、600、700U/mL的a -淀粉酶，调节pH值为5，在50°C下酶解2h后测定紫甘薯花色苷色素含量，确定最适本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种紫甘薯中花色苷的提取纯化方法，其特征在于提取步骤如下：（1）挑选紫甘薯，进行干燥、粉碎得紫甘薯全粉；（2）用pH为4?6.5、质量比为3%?5%的柠檬酸水溶液进行提取，以紫甘薯全粉与柠檬酸水溶液的m：v=?1：9?1：11进行混匀处理，形成紫甘薯乳；?（3）向紫甘薯乳中添加α?淀粉酶，搅拌均匀，在52℃?58℃水浴下酶解处理；?（4）将上述酶解处理的紫甘薯乳离心，取上清液；（5）酶解离心后的上清液与树脂按照v：v=?2.5：1?3.5：1的比例进行过柱，取经预处理的大孔吸附树脂装入柱子中，对色素进行洗脱；（6）将洗脱下来的色素溶液稀释后测其吸光度；（7）将解析后的色素溶液进行真空旋转蒸发浓缩至体积小于原有体积的10%时，采用冷冻干燥得到样品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王世清，肖军霞，张岩，姜文利，孙莉，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：
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