本發(fā)明屬于植物有效成分提取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用微切助互作技術(shù)輔助提取紫蘇花青素的方法。
背景技術(shù)：
天然植物因其資源豐富、毒副作用小、無(wú)抗藥性、無(wú)有害殘留等優(yōu)點(diǎn)而日益受到人們的青睞。天然植物所含的成分非常復(fù)雜，分為有效成分、無(wú)效成分和有毒成分，其中，纖維素、葉綠素、樹(shù)膠和無(wú)機(jī)鹽等被認(rèn)為是無(wú)效成分，色素、生物堿、黃酮、香豆素、水質(zhì)素、萜類、苷類、有機(jī)酸及微量元素等為有效成分。天然植物有效活性成分的提取方法很多，其傳統(tǒng)的提取方法主要有煎煮法、浸漬法、回流提取法等。煎煮法方便易行，但煎出液中的雜質(zhì)較多，易發(fā)生霉變、腐敗，一些不耐熱或揮發(fā)性成分在煎煮的過(guò)程中容易被破壞、揮發(fā)和損失。浸漬法是比較簡(jiǎn)便和常用的一種方法，適用于有效成分遇熱易揮發(fā)和易破壞的藥材，但操作時(shí)間比較長(zhǎng)，有效成分往往不易完全的浸出?；亓魈崛》煞譃榛亓鳠峤ê脱h(huán)回流冷浸法，是用乙醇等易揮發(fā)的有機(jī)溶劑提取藥材成分，將浸出液加熱蒸餾，其中揮發(fā)性溶劑餾出后又被冷凝，重復(fù)流回浸出器中浸提藥材，直至有效成分回流提取完全的方法。
近些年來(lái)，許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者不斷對(duì)植物有效活性成分提取的工藝進(jìn)行摸索和優(yōu)化，一些新的提取和分離技術(shù)不斷的涌現(xiàn)出現(xiàn)，如微波、超聲波、超微粉碎、超臨界等，雖然這些新技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)有顯著的進(jìn)步，但有效成分水溶性差、利用度低的問(wèn)題還沒(méi)有從根本上得到解決，而且有些技術(shù)由于設(shè)備特殊，也僅限于實(shí)驗(yàn)室研究，而不能應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)踐?？梢?jiàn)，提取技術(shù)的不完善一直是制約著植物有效活性成分更深入研究以及開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。因此，提高有效成分的提取效率，降低成本，提高技術(shù)成熟度從而達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)要求的新技術(shù)的開(kāi)發(fā)一直是人們追求的目標(biāo)和方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的旨在提供一種采用微切助互作技術(shù)輔助提取紫蘇花青素的方法。
具體的，本發(fā)明所述采用微切助互作技術(shù)輔助提取紫蘇花青素的方法，包括以下步驟：
（1）取紫蘇去根、洗凈，然后在真空條件下干燥，控制干燥后紫蘇含水量在5%以下，接著將干燥后的紫蘇粉碎，過(guò)30～60目篩，得紫蘇粉；
（2）將紫蘇粉和碳酸鈉按重量比95～99:1～5放入行星磨或振動(dòng)磨中進(jìn)行研磨10～30min，得混合微粉；
（3）將混合微粉和50～65%乙醇按料液比1g：8～15ml放入單級(jí)式連續(xù)逆流超聲波提取機(jī)中，在頻率為20～80KHz、功率為300～500w、溫度為20～50℃的超聲波作用下超聲逆流提取10～30min，過(guò)濾提取液，收集得到濾液和濾渣；將濾渣重復(fù)超聲逆流提取2～3次，重復(fù)過(guò)濾，最后合并所有濾液，得總濾液；
（4）將總濾液通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸餾儀進(jìn)行減壓蒸餾，回收乙醇，得濃縮濾液；
（5）將濃縮濾液加至樹(shù)脂層析柱上樣，依次采用蒸餾水和 5～10％乙醇水溶液洗脫除去雜質(zhì)，再用40～50％乙醇水溶液洗脫得到洗脫液，流速控制為20～50mL/min；
（6）將洗脫液進(jìn)行減壓濃縮，在真空條件下干燥，得到紫蘇花青素。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，所述樹(shù)脂層析柱所用樹(shù)脂為D901型大孔吸附樹(shù)脂。
紫蘇，別名：桂荏、白蘇、赤蘇等；為唇形科一年生草本植物。具有特異的芳香，葉片多皺縮卷曲，完整者展平后呈卵圓形，長(zhǎng)4至11厘米，寬2.5至9厘米，先端長(zhǎng)尖或急尖，基部圓形或?qū)捫ㄐ?，邊緣具圓鋸齒，兩面紫色或上面綠色，下表面有多數(shù)凹點(diǎn)狀腺鱗，葉柄長(zhǎng)2至5厘米，紫色或紫綠色，質(zhì)脆。嫩枝紫綠色，斷面中部有髓，氣清香，味微辛。紫蘇葉能散表寒，發(fā)汗力較強(qiáng)，用于風(fēng)寒表癥，見(jiàn)惡寒、發(fā)熱、無(wú)汗等癥，常配生姜同用；如表癥兼有氣滯，有可與香附、陳皮等同用。行氣寬中紫蘇葉用于脾胃氣滯、胸悶、嘔惡。紫蘇在中國(guó)種植應(yīng)用約有近2000年的歷史，主要用于藥用、油用、香料、食用等方面，其葉（蘇葉）、梗（蘇梗）、果（蘇子）均可入藥，嫩葉可生食、作湯，莖葉可淹漬。近代，紫蘇因其特有的活性物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分，成為一種倍受世界關(guān)注的多用途植物，經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高。
花青素，又稱花色素，是自然界一類廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，屬類黃酮化合物。也是植物花瓣中的主要呈色物質(zhì)，水果、蔬菜、花卉等五彩繽紛的顏色大部分與之有關(guān)?；ㄇ嗨卮嬖谟谥参锛?xì)胞的液泡中，可由葉綠素轉(zhuǎn)化而來(lái)。在植物細(xì)胞液泡不同的pH值條件下，使花瓣呈現(xiàn)五彩繽紛的顏色。
本發(fā)明的采用微切互作技術(shù)，是利用高強(qiáng)度的研磨所產(chǎn)生的機(jī)械化學(xué)效應(yīng)，可使得紫蘇粉達(dá)到超微粉碎狀態(tài)，從而提高其細(xì)胞破壁率，進(jìn)一步促進(jìn)有效成分花青素的暴露與釋放，改變其微觀性能，表面能增加，表面積增大，吸附性和極性增加，為化學(xué)助劑碳酸鈉與有效成分花青素間發(fā)生吸附作用提供提前條件，提高有效成分花青素在乙醇溶液中的溶解性，進(jìn)一步提高花青素的析出率。
進(jìn)一步，在超聲波的作用下，加快了提取過(guò)程滲透溶解和擴(kuò)散的速度，縮短了提取時(shí)間；同時(shí)，采用連續(xù)逆流提取技術(shù)，在提取管內(nèi)保持連續(xù)不間斷逆流狀態(tài)，每一段實(shí)現(xiàn)最大的嘗試梯度，使用最少的溶劑得到最大的溶解度，減少溶劑用量，而且全程采用管道密閉生產(chǎn)，減少溶劑損失。
超聲波是指頻率為2×104～109Hz的聲波。由于超聲波具有波長(zhǎng)短而束射性強(qiáng)和易于通過(guò)聚焦集中能量的特點(diǎn)，因此它與煤質(zhì)間的作用可分為熱學(xué)機(jī)制、機(jī)械力學(xué)機(jī)制和空化機(jī)制3種。其作用原理是利用超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，增加溶劑進(jìn)入植物細(xì)胞的滲透性，強(qiáng)化被提取物在植物細(xì)胞與提取介質(zhì)間的傳質(zhì)速率；且超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的空化氣泡形成了剪切力，該氣泡崩潰時(shí)形成局部沖擊波和高速射流能使植物細(xì)胞破裂，加速了細(xì)胞內(nèi)容物的釋放。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法采用微切互作技術(shù)輔助提取紫蘇花青素，在超微粉狀態(tài)下可有效提高花青素在乙醇溶液中的溶解性，進(jìn)一步提高花青素的析出率；在花青素乙醇提取過(guò)程中，在超聲波作用下，輔以采用連續(xù)逆流提取技術(shù)，既可加快花青素提取過(guò)程滲透溶解和擴(kuò)散的速度，縮短了提取時(shí)間，又能減少溶劑使用量，是一種高效率、低消耗的花青素提取方法。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明作更清楚的說(shuō)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
實(shí)施例1
采用微切助互作技術(shù)輔助提取紫蘇花青素的方法，具體包括以下步驟：
（1）取紫蘇去根、洗凈，然后在真空條件下干燥，控制干燥后紫蘇含水量在5%以下，接著將干燥后的紫蘇粉碎，過(guò)40目篩，得紫蘇粉；
（2）將紫蘇粉和碳酸鈉按重量比96:4放入行星磨或振動(dòng)磨中進(jìn)行研磨15min，得混合微粉；
（3）將混合微粉和55%乙醇按料液比1g：15ml放入單級(jí)式連續(xù)逆流超聲波提取機(jī)中，在頻率為30KHz、功率為450w、溫度為30℃的超聲波作用下超聲逆流提取25min，過(guò)濾提取液，收集得到濾液和濾渣；將濾渣重復(fù)超聲逆流提取2次，重復(fù)過(guò)濾，最后合并所有濾液，得總濾液；
（4）將總濾液通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸餾儀進(jìn)行減壓蒸餾，回收乙醇，得濃縮濾液；
（5）將濃縮濾液加至D901型大孔吸附樹(shù)脂層析柱上樣，依次采用蒸餾水和 8％乙醇水溶液洗脫除去雜質(zhì)，再用45％乙醇水溶液洗脫得到洗脫液，流速控制為35mL/min；
（6）將洗脫液進(jìn)行減壓濃縮，在真空條件下干燥，得到紫蘇花青素。
實(shí)施例2
采用微切助互作技術(shù)輔助提取紫蘇花青素的方法，具體包括以下步驟：
（1）取紫蘇去根、洗凈，然后在真空條件下干燥，控制干燥后紫蘇含水量在5%以下，接著將干燥后的紫蘇粉碎，過(guò)50目篩，得紫蘇粉；
（2）將紫蘇粉和碳酸鈉按重量比95:5放入行星磨或振動(dòng)磨中進(jìn)行研磨30min，得混合微粉；
（3）將混合微粉和65%乙醇按料液比1g：8ml放入單級(jí)式連續(xù)逆流超聲波提取機(jī)中，在頻率為80KHz、功率為300w、溫度為30℃的超聲波作用下超聲逆流提取15min，過(guò)濾提取液，收集得到濾液和濾渣；將濾渣重復(fù)超聲逆流提取3次，重復(fù)過(guò)濾，最后合并所有濾液，得總濾液；
（4）將總濾液通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸餾儀進(jìn)行減壓蒸餾，回收乙醇，得濃縮濾液；
（5）將濃縮濾液加至D901型大孔吸附樹(shù)脂層析柱上樣，依次采用蒸餾水和 10％乙醇水溶液洗脫除去雜質(zhì)，再用50％乙醇水溶液洗脫得到洗脫液，流速控制為20mL/min；
（6）將洗脫液進(jìn)行減壓濃縮，在真空條件下干燥，得到紫蘇花青素。
實(shí)施例3
采用微切助互作技術(shù)輔助提取紫蘇花青素的方法，具體包括以下步驟：
（1）取紫蘇去根、洗凈，然后在真空條件下干燥，控制干燥后紫蘇含水量在5%以下，接著將干燥后的紫蘇粉碎，過(guò)60目篩，得紫蘇粉；
（2）將紫蘇粉和碳酸鈉按重量比99:1放入行星磨或振動(dòng)磨中進(jìn)行研磨25min，得混合微粉；
（3）將混合微粉和50%乙醇按料液比1g：12ml放入單級(jí)式連續(xù)逆流超聲波提取機(jī)中，在頻率為60KHz、功率為400w、溫度為35℃的超聲波作用下超聲逆流提取30min，過(guò)濾提取液，收集得到濾液和濾渣；將濾渣重復(fù)超聲逆流提取2次，重復(fù)過(guò)濾，最后合并所有濾液，得總濾液；
（4）將總濾液通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸餾儀進(jìn)行減壓蒸餾，回收乙醇，得濃縮濾液；
（5）將濃縮濾液加至D901型大孔吸附樹(shù)脂層析柱上樣，依次采用蒸餾水和 5％乙醇水溶液洗脫除去雜質(zhì)，再用40％乙醇水溶液洗脫得到洗脫液，流速控制為25mL/min；
（6）將洗脫液進(jìn)行減壓濃縮，在真空條件下干燥，得到紫蘇花青素。
實(shí)施例4
采用微切助互作技術(shù)輔助提取紫蘇花青素的方法，具體包括以下步驟：
（1）取紫蘇去根、洗凈，然后在真空條件下干燥，控制干燥后紫蘇含水量在5%以下，接著將干燥后的紫蘇粉碎，過(guò)30目篩，得紫蘇粉；
（2）將紫蘇粉和碳酸鈉按重量比98:2放入行星磨或振動(dòng)磨中進(jìn)行研磨20min，得混合微粉；
（3）將混合微粉和55%乙醇按料液比1g：10ml放入單級(jí)式連續(xù)逆流超聲波提取機(jī)中，在頻率為40KHz、功率為400w、溫度為40℃的超聲波作用下超聲逆流提取20min，過(guò)濾提取液，收集得到濾液和濾渣；將濾渣重復(fù)超聲逆流提取3次，重復(fù)過(guò)濾，最后合并所有濾液，得總濾液；
（4）將總濾液通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸餾儀進(jìn)行減壓蒸餾，回收乙醇，得濃縮濾液；
（5）將濃縮濾液加至D901型大孔吸附樹(shù)脂層析柱上樣，依次采用蒸餾水和 10％乙醇水溶液洗脫除去雜質(zhì)，再用45％乙醇水溶液洗脫得到洗脫液，流速控制為30mL/min；
（6）將洗脫液進(jìn)行減壓濃縮，在真空條件下干燥，得到紫蘇花青素。