Page 16 - 《精细化工》2020年第8期
P. 16
·1514· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
附加值产品以提高经济效益。 抗坏血酸及其降解产物等 [28-30] 。花色苷的结构,如
花色苷的高效提取与纯化是实现其工业化应 羟基的数目和位置,糖基化、甲基化、酰基化的程
用的前提。本文介绍了近年来国内外关于花色苷提 度等对花色苷的稳定性均有影响 [31] 。研究表明,花
取技术和纯化方法的主要研究进展,为花色苷类天 色苷在 pH 为酸性的条件下以红色黄烊盐阳离子的
然色素和功能性食品的提取、制备和工业化应用提 形式存在,比较稳定 [32-33] ,在碱性条件下转变成为
供参考和指导。 蓝色的醌式碱,结构不稳定 [34] 。高温对花色苷的稳
定性有特别显著的影响,温度越高,花色苷的降解
1 花色苷的结构及稳定性 速率越快 [35] 。因此,在花色苷提取分离时,应注意
外界因素的控制,使花色苷的提取率达到最佳的同
花色苷是黄酮类化合物中最常见、分布最广的一
时,保持其稳定性。
类化合物,分布在多种植物的花、种子、果实以及叶
片中,是一种水溶性的色素 [24] 。如图 1 所示,花色
苷具有 C 6-C 3-C 6 的基本骨架特征,2-苯基苯并吡喃是
其基本结构。一般在自然条件下,花青素的性质极
不稳定,很少单独存在,常与糖类如葡萄糖、半乳糖、
芸香糖、鼠李糖等通过糖苷键形成花色苷,所以花色
苷是花青素的衍生物 [25] 。常见的花青素主要有 6 种, 图 1 花色苷基本结构式
分别是天竺葵素(Pelargonidin)、矢车菊素(Cyanidin)、 Fig. 1 General structure of anthocyanins
矮牵牛花素(Petunidin)、芍药素(Peonidin)、飞燕 2 花色苷提取工艺
草素(Delphenidin)、锦葵素(Malvidin) [26] 。
花色苷种类的不同主要在于糖苷键结合的位 2.1 溶剂对花色苷提取率的影响
置及糖的种类和数目、羟基的数目、芳香酸的种类 2.1.1 常规溶剂
和数目等有所差异 [27] 。花色苷结构中含有不饱和双 用于花色苷提取的最常用溶剂有甲醇、乙醇、
键和易氧化的基团,性质极不稳定,外界环境很容 酸化水或酸化乙醇,对于食品级花色苷,出于安全
易影响其稳定性。影响花色苷降解的主要外界因素 考虑会采用柠檬酸酸化的乙醇进行提取 [36] 。表 1 为
有 pH、温度、O 2 浓度,次要因素有酶、金属离子、 不同提取方法下花色苷提取率的比较。
表 1 花色苷来源、提取溶剂、提取方法及提取率
Table 1 Source of anthocyanins, extraction solvents, extraction methods and extraction rates
原材料 溶剂 提取方法 花色苷提取率/ 参考
(mg/g) 文献
黑米 V(乙醇)∶V(柠檬酸)=4∶1 料液比:1∶30 (g/mL),34.7 ℃避光提取 80 min,提取 1 次, 1.16 [36]
(1 mol/L) 搅拌
蓝莓果渣 V( 甲醇 ) ∶ ( 盐酸 ) ∶ V( 水 )= 料液比:1∶20 (g/mL),30 ℃提取 2 h,提取 1 次,转速 100 r/min 2.19 [37]
60.0∶0.3∶39.7
野生蓝莓酒渣 V(甲醇)∶V(盐酸)∶V(水)= 料液比:1∶40 (g/mL),30 ℃提取 1 h,提取 1 次,转速 100 r/min 3.03 [38]
60.0∶0.3∶39.7
种植蓝莓酒渣 V(乙醇)∶V(盐酸)∶V(水)= 料液比:1∶30 (g/mL),30 ℃提取 1 h, 提取 1 次,转速 100 r/min 2.14
40∶0.1∶59.7
樱桃 V(甲醇)∶V(盐酸)=99.9∶0.1 料液比:1∶10 (g/mL),37 ℃提取 90 min,提取 1 次,静置 2.44 [39]
红米 V(乙醇)∶V(水)=3∶1 料液比:1∶7 (g/mL),45 ℃回流提取 2.5 h,提取 2 次 2.50 [40]
pH=0.7
蓝莓 V(乙醇)∶(水)=3∶2 料液比:1∶6.6 (g/mL),60 ℃超声提取 30 min,提取 1 次 3.40 [41]
黑玉米 V(乙醇)∶V(水)=9∶1 料液比:1∶15 (g/mL),70 ℃保温提取 15 h,提取 1 次 187.1 [42]
pH=1.5
蓝靛果 V(盐)∶V(水)=0.35∶99.65 料液比:1∶49.42 (g/mL),41.56 ℃保温提取 30 min,提取 1 次 24.01 [43]
野樱莓 V(盐酸)∶V(水)=0.1∶99.9 料液比:1∶16 (g/mL),60 ℃循环提取 3 h;树脂吸附 288.84 [44]
笃斯越橘(鲜果) V(乙醇)∶V (三氟乙酸)∶ 料液比:1∶10 (g/mL),4000 r/min 离心,提取 3 次 0.906 [45]
V(水)=49.5∶0.5∶50
红树莓(鲜果) V(乙醇)∶V(三氟乙酸)∶ 料液比:1∶33 (g/mL),70 ℃水浴提取 1 h,提取 3 次 0.76 [45]
V(水)=49.5∶0.5∶50
pH=2
黑加仑果渣 V(乙醇)∶V(水)=3∶1 料液比:1∶50 (g/mL),50 ℃水浴搅拌浸提 1 h,提取 3 次 2.18 [45]
pH=2