一種從火龍果果皮中聯(lián)合提取紅色素和果膠的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)副產(chǎn)品綜合利用深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種從火龍果果皮中聯(lián) 合提取紅色素和果膠的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 火龍果又名仙蜜果、紅龍果等，是一種高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的熱帶水果，具有助消化、降血 壓、降血糖、抗氧化等多種保健功能，深受消費(fèi)者喜愛。2013年我國(guó)火龍果種植面積達(dá)10萬 多畝，目前還有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。
[0003] 火龍果果皮約占果重的四分之一，其富含紅色素和果膠等天然化學(xué)成分。但在食 品加工和日常食用的過程中，火龍果果皮經(jīng)常被當(dāng)做廢料直接丟棄，造成巨大的資源浪費(fèi)。 火龍果果皮中的紅色素主要為甜菜紅素及其巧類，其具有很好的抗氧化、清除自由基、提高 免疫力和抗癌等生理功能，可作為具有保健作用的天然食用色素或食品添加劑；而果膠是 人體屯大營(yíng)養(yǎng)素中可溶性膳食纖維的主要成分，且其還具有很好的膠凝化和乳化作用，在 食品、醫(yī)藥和化妝品工業(yè)中應(yīng)用廣泛。
[0004] 目前已有一些利用火龍果果皮為原料提取紅色素和果膠的工藝技術(shù)研究。如 專利CN1631987A公開了 一種從火龍果果肉、果皮中提取水溶性紅色素的方法；專利 CN103497534A公開了一種利用超臨界C〇2流體提取火龍果果皮色素的方法；專利CN 104212196A公開一種火龍果果皮中紅色素的制備方法；袁亞芳等("紅肉火龍果果皮色素 的分離、純化和HPLC-MS分析"，福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013, 42(6) :589-592) 報(bào)道了紅肉火龍果果皮色素的分離、純化研究；王標(biāo)詩等("火龍果果皮色素的提取及其抗 氧化活性的研究"，食品工業(yè)科技，2013 (43) 5:234-238)報(bào)道了火龍果果皮色素的提取及其 抗氧化活性的研究；王雪等（"火龍果皮中果膠的提取及其結(jié)構(gòu)研究"，中國(guó)食品添加劑， 2015,3:102-106)報(bào)道了火龍果皮中果膠的提取及其結(jié)構(gòu)研究；陳晶晶等（"紅肉火龍果 果皮果膠提取工藝條件的優(yōu)化研究"，中國(guó)南方果樹，2014, 43(3) :96-98)報(bào)道了紅肉火龍 果果皮果膠提取工藝條件的優(yōu)化研究。運(yùn)些專利及文獻(xiàn)均局限于火龍果果皮中單一成分的 分離提取，原料無法得到充分利用，而且在運(yùn)些單一成分的提取工藝中，有些只獲得了紅色 素、果膠的粗產(chǎn)品，運(yùn)些粗產(chǎn)品中含有大量的糖類等雜質(zhì)，其質(zhì)量達(dá)不到工業(yè)要求；有些工 藝?yán)贸R界C〇2流體或高效液相色譜儀對(duì)紅色素進(jìn)行分離純化，雖然純度達(dá)到要求，但存 在設(shè)備昂貴、生產(chǎn)成本高等不足；還有的采用大孔吸附樹脂進(jìn)行吸附分離純化，雖能夠?qū)⒋?量的雜質(zhì)分離去除，但樹脂的吸附和洗脫周期長(zhǎng)，增加了操作的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種從火龍果果皮中聯(lián)合提取紅色素 和果膠的方法，其所用設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、提取成本低、產(chǎn)品純度高，可顯著提高火龍果果 皮資源的綜合利用率。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種從火龍果果皮中聯(lián)合提取紅色素和果膠的方法，具體包括W下步驟： 1) 將新鮮火龍果果皮切碎，沸水煮5~8min，使果膠酶失活，清水漂洗后烘干、粉碎； 2) 將步聚1)所得粉末加入其體積5~10倍、質(zhì)量濃度為70%的乙醇，室溫下浸提1~化， 過濾，分別收集濾液和濾渣； 3) 將步聚2)所得濾液于50-55°C下真空濃縮至干后，用聚乙二醇/硫酸錠雙水相體系 進(jìn)行萃取純化；上層暗紅色溶液是含有紅色素的聚乙二醇溶液，下層淺紅色溶液是含有糖 類等雜質(zhì)的硫酸錠溶液； 4) 取步聚3)上層溶液，加入等體積的=氯甲燒萃取，紅色素進(jìn)入上層的水相溶液，聚乙 二醇進(jìn)入下層的有機(jī)相溶液，使火龍果紅色素和聚乙二醇分離，收集上層水相溶液； 5) 將步聚4)所得水相溶液于50~55°C下真空濃縮，得到粘稠膏狀的火龍果紅色素； 6) 將步聚2)所得濾渣用自來水漂洗，除去殘留乙醇，再加入濾渣體積5~10倍去離子 水和濾渣重量1~3%的草酸，用氨氧化鋼調(diào)節(jié)溶液抑值為3.0~3. 6,然后加熱至60~80°C，緩 慢攬動(dòng)60min，過濾，收集濾液； 7) 將步聚6)所得濾液加入離子交換樹脂，室溫下緩慢攬拌30~60min，過濾，收集濾液； 8) 將步聚7)所得濾液真空濃縮至原體積的1/4~1/5,然后加入1-2倍體積的無水乙醇， 經(jīng)離屯、、沉淀、烘干、粉碎，即得淡黃色的果膠粉。
[0007] 步聚3)中聚乙二醇/硫酸錠雙水相體系萃取純化具體是將聚乙二醇溶液和硫 酸錠溶液加入到濾液中，經(jīng)磁力攬拌20~30min后，調(diào)節(jié)溶液抑值為5. 0~5. 5,室溫下靜置 6~12h，使其分層； 所述聚乙二醇/硫酸錠雙水相體系中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為15~25%，硫酸錠的質(zhì)量濃 度為10~15% ;所用聚乙二醇的分子量可選2000、4000和6000,優(yōu)選6000。
[0008] 步驟7)中所述離子交換樹脂為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，其用量為濾渣重量的 1~2〇/〇。
[0009] 步驟2)和步驟8)中所用乙醇經(jīng)回收后可循環(huán)使用。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下顯著優(yōu)點(diǎn)： (1)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了火龍果果皮紅色素、果膠二種物質(zhì)的聯(lián)合提取，且得率和純度與現(xiàn)有 單一提取一種物質(zhì)相當(dāng)，但避免了單一提取所帶來的資源浪費(fèi)，大大提高了火果龍的綜合 利用率。
[0011] (2)在對(duì)火龍果果皮紅色素進(jìn)行提取純化時(shí)，本發(fā)明先利用較低濃度的乙醇溶液 進(jìn)行浸提，獲得紅色素粗提液，然后再利用聚乙二醇/硫酸錠雙水相體系將粗提液中的紅 色素與糖類等雜質(zhì)分離開。由于聚乙二醇/硫酸錠雙水相萃取技術(shù)可W在溫和條件下進(jìn) 行，從而最大程度地保證了紅色素的穩(wěn)定性，而且其分離效率高，時(shí)間短，無需大型復(fù)雜設(shè) 備，操作簡(jiǎn)便。
[0012] (3)由于火龍果果皮中富含Ca2\Mg2+等離子，對(duì)果膠有封閉作用，會(huì)影響原果膠 向水溶性果膠轉(zhuǎn)化，故常規(guī)的酸法提取果膠其提取率低、所得果膠質(zhì)量差。本發(fā)明采用草酸 替代常規(guī)酸解法中使用的無機(jī)酸(鹽酸、硫酸、憐酸等）進(jìn)行酸解，利用草酸根離子具有很強(qiáng) 的金屬馨合作用，可W很好地將果皮細(xì)胞壁中與Ca2\Mg2+馨合形成的水不溶性果膠提取出 來，同時(shí)在果膠溶液中加入離子交換樹脂吸附殘余的陽離子，可提高果膠的提取率和質(zhì)量。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的制備的火龍果果皮紅色素溶液的紫外-可見光光譜圖。
[0014] 圖2為單一提取純化后的火龍果果皮紅色素溶液的紫外-可見光光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明所述的 技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0016] 實(shí)施例火龍果果皮中聯(lián)合提取紅色素和果膠 一種從火龍果果皮中聯(lián)合提取紅色素和果膠的方法，具體包括W下步驟： 1) 將400g去除綠色鱗片的新鮮火龍果果皮切成大小為3-4mm的小塊，沸水煮5min，使 果膠酶失活，清水漂洗數(shù)次后壓干，于60°C烘箱中烘12h，然后冷卻至室溫，用料理機(jī)粉碎 成粉末；所得粉末加入其體積5倍、質(zhì)量濃度為70%的乙醇，室溫下浸提化，過濾，分別收集 濾液和濾渣； 2) 將步聚1)所得濾液于50°C下真空濃縮至干后，加入陽G6000和硫酸錠溶液，使所 得聚乙二醇