[發(fā)明專利]從落葉松樹皮中提取天然紅色素的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210543973.0
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103044956A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 張力平;羅書勤;張小麗;崔曉霞;王璇;張相
• 申請（專利權）人: 北京林業(yè)大學
• 主分類號: C09B61/00
• 分類號: C09B61/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術領域

本發(fā)明涉及植物色素提取工藝，具體地說，涉及一種從落葉松樹皮中提取天然紅色素的方法。

背景技術

落葉松樹皮是我國重要的林業(yè)副產(chǎn)物，來源廣泛，數(shù)量豐富可再生，目前其最主要的用途是提取制革用栲膠，利用率不到資源量的50%，產(chǎn)品附加價值低。

研究表明，落葉松樹皮中含有約16%原花色素類化合物。不同聚合度的原花色素因其具有不同的生化活性而具有不同的應用價值。例如，茶多酚富含兒茶素類化合物，是公認的天然抗氧化劑；低聚原花色素則具清除自由基、抗氧化，保護心腦血管，抑制腫瘤等生物活性；多聚原花色素能與皮膠原蛋白形成多點交聯(lián)，具有鞣革性能，是栲膠的有效成分；而原花色素氧化、縮合后的高聚產(chǎn)物呈紅色，其參與構成果實、樹皮和木材的顏色，可作為食品、飲料的色素。

高聚物約占落葉松原花色素總量的30％，由于這類物質(zhì)難溶于水，被統(tǒng)稱為“紅粉”，在制革化學中會造成成革顏色的加深，被認為是鞣劑的非有效成分，長期以來，對其的研究與利用未引起足夠的重視。如能將其作為天然色素和染料進行開發(fā)，有效的提高這類成分的利用價值，將有利于提高落葉松樹皮這種林副產(chǎn)品的附加值，對落葉松樹皮的多元化和精細化利用具有重大意義。

膜分離技術是崛起于20世紀60年代的一門新的分離技術，其同時具有分離、濃縮、純化和精制的功能。膜分離技術是一種物理分離過程，高效、節(jié)能、環(huán)保，過濾過程簡單、易于控制，并且能夠進行分子級過濾。目前已廣泛應用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、能源、水處理等領域，是當今最重要的分離手段之一。選用不同分子量膜處理產(chǎn)品，可以對產(chǎn)品進行分級分離，有效的選擇分離出分子量大小不同的成分，非常適用于對落葉松樹皮中不同聚合度成分的分離。

目前對落葉松樹皮紅色素的提取方法主要采用溶劑提取，時間長能耗大，提取效果差；純化的主要方法為溶劑萃取，所用溶劑容易對紅色素產(chǎn)品造成污染，不利于落葉松樹皮紅色素的進一步產(chǎn)業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種從落葉松樹皮中提取天然紅色素的方法。

為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種從落葉松樹皮中提取天然紅色素的方法，包括如下步驟：

1）粉碎：將落葉松樹皮粉碎成細顆粒狀；

2）超聲：將樹皮顆粒與丙酮溶液按比例放入超聲設備中進行超聲波處理，得到樹皮提取原液；

3）過濾：將提取液離心分離，真空過濾，得濾液；

4）干燥：過濾液置于50℃烘箱干燥24~48h，得粗品；

5）膜分離純化：粗品以乙醇溶液溶解，微濾膜過濾，再經(jīng)超濾膜分離純化得截留液，即紅色素精制液；

6）減壓濃縮：將精制液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置中，減壓濃縮至粘稠紅色素膏狀體；

7）噴霧干燥：紅色素膏狀體經(jīng)噴霧干燥，即得成品天然紅色素。

其中，步驟1）中落葉松樹皮的顆粒度為20~80目。

步驟2）中使用的丙酮溶液濃度為40~95%，料液重量體積比為1:15~1:50。

步驟2）中超聲提取溫度為30~60℃，超聲頻率為10~40KHz，超聲提取時間為15~90min。

步驟3）中離心分離條件為：4000r/min，離心5min。

步驟5）中使用的乙醇溶液濃度為40%~80%，溶解后粗品溶液濃度為5.0g/L~15.0g/L。

步驟5）中使用的微濾膜孔徑為0.45μm。超濾膜的截留分子量為5~20kD。

本發(fā)明提供的一種利用落葉松樹皮經(jīng)超聲波輔助丙酮提取，膜集成分離純化得到天然紅色素的方法，具有如下優(yōu)點：

（一）本發(fā)明采用的超聲波輔助丙酮提取紅色素，主要利用丙酮對紅色素良好的溶解性，輔助以超聲波產(chǎn)生強烈振動、空化效應、攪拌等物理作用，破壞植物細胞的細胞壁，使溶劑滲透到細胞中，令其中的有效成分更易溶于提取劑，從而提高提取效率。可在較低溫度進行，極大程度上避免了紅色素有效成分被破壞，能成功實現(xiàn)從落葉松樹皮高產(chǎn)量高效率提取紅色素。

（二）本發(fā)明采用的膜分離純化紅色素的方法，高效、環(huán)保、能耗低，是一種物理純化過程，能有效截留提取物中紅色素成分，并很好的保證紅色素產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

（三）本發(fā)明采用超聲波輔助提取、膜分離技術都具有速度快、效率高，能耗少，操作參數(shù)易于控制，實驗條件易達到的等優(yōu)點，有利于進一步投入工業(yè)化生產(chǎn)。