本发明涉及天然药物提取领域，特别是一种桑椹花青素粉末的制备工艺。
背景技术：
随着人们对食品安全意识的增强，食用色素的安全性问题已受到普遍重视。天然色素作为安全的食用色素则日益受到消费者的青睐，使用天然色素取代合成色素势在必行。花青素除作为一种天然色素外，还具有抗氧化、捕获氧自由基的能力，能防治某些疾病的发生，是一类具有保健功能的天然活性物质，被誉为继水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的第七大必需营养素。桑椹（桑果）历来就有“民间圣果”之称，被卫生部列为“药食同源果品”，且是花青素较好的植物来源，因此桑椹花青素目前深受市场青睐，市场前景可观。
然而目前我国桑椹花青素的产业化开发尚处于起步阶段，产量较小，且产品在含量、性能及品质方面还存在不足。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种桑椹花青素粉末的制备工艺，有效克服了桑椹花青素现有工艺存在的提取率低、纯化效果不理想、膜污染大、有机溶剂能耗高等各方面问题，实现桑椹花青素及桑椹花青素粉末的绿色、安全、高效提取，并且节省能源、节省工时。
本发明的技术方案：一种桑椹花青素粉末的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
①超声波辅助酶法提取：在超声条件下，先采用纤维素酶和果胶酶的混合酶对桑椹进行酶解，再用盐酸溶于去氧水形成的盐酸质量分数为0.1～0.2wt%的溶液提取，得到花青素提取液；
②絮凝过滤：在上述花青素提取液中加入聚合硫酸铁，并进行过滤，除去单宁、糖类、有机酸和纤维等杂质；
③超滤：经絮凝后，先经过滤去除絮凝沉淀物，再经中空纤维超滤膜装置处理，去除蛋白质、粘液质、皂甙等杂质；
④树脂吸附：采用大孔树脂吸附上述浓缩液中花青素有效成分，然后采用40～55％的乙醇水溶液对已经吸附在大孔树脂上的花青素有效成分进行洗脱，得到洗脱液；
⑤采用管式纳滤膜组件系统，得到透过液和截留液，实现料液和洗脱溶剂的分离，从而将料液浓缩，得到浓缩液；
⑥喷雾干燥：将上述浓缩液进行喷雾干燥，得到花青素粉末。
前述的一种桑椹花青素粉末的制备工艺，所述步骤①中，超声的条件是超声时间20～30min，超声功率60～70w，超声频率50～60khz。
前述的一种桑椹花青素粉末的制备工艺，所述步骤①中，提取是在70～90℃的温度下，控制料液比为1︰3～6，对酶解后的桑椹进行3～5次提取，每次提取2～3h后合并提取液。
前述的一种桑椹花青素粉末的制备工艺，所述步骤①中，混合酶中纤维素酶和果胶酶以1︰0.7～0.8的比例组成，并且在酶解时，控制温度在50～60℃，ph在4～6。
前述的一种桑椹花青素粉末的制备工艺，所述步骤②中，聚合硫酸铁的使用量为350～600ppm。
前述的一种桑椹花青素粉末的制备工艺，其特征在于，所述步骤⑥中，喷雾干燥的时间为5～6h。
与现有技术相比，本发明综合了超声工艺和酶解技术，并且突破传统乙醇溶剂提取，采用含少量盐酸的水溶液，通过酶选择、酶用量、酶解温度、酶解体系ph值、超声时间、超声功率等研究，成功设计了超声波辅助酶法提取工艺，产品得率达94%。该工艺操作简单，对环境没有任何污染，克服了现有提取技术存在的提取率低和一定的环境污染性问题。
本发明充分综合运用了现有工业化等项目中出现的絮凝、超滤及纳滤新技术，设计了絮凝+超滤+大孔树脂吸附+纳滤浓缩的集成纯化技术。首先在吸附上柱前采用絮凝+超滤的集成技术，使该两项新技术发挥出相辅相成作用，有效去除大量杂质，达到高纯度要求，并且减轻提取液对树脂的污染，延长树脂使用周期：1）超滤前采用絮凝技术，一方面有效去除单宁、糖类、纤维及有机酸等杂质，另一方面减少皂甙、粘液质、蛋白质等杂质对超滤效果影响，以提高超滤效果，延长膜使用寿命；2）絮凝后采用超滤技术，可减小絮凝剂的使用，从而减小淤泥产生量和淤泥携带造成的有效成份损失。其次在大孔吸附后，又添加应用了纳滤技术，该技术能降低对树指选择性要求，减少原吸附工艺有效成份损失，进一步去除有机酸、盐份等小分子杂质，并能将料液浓缩20倍左右，解决有机洗脱液（溶剂）回收中能耗、溶剂消耗大的问题，节能降耗效果明显，降低生产成本。
本发明采用喷雾干燥技术，在实现花青素提取液固化的同时，有效提高了产品的稳定性，同时喷雾干燥技术比传统的减压干燥技术节省能源，节省工时。喷雾干燥的基本原理是利用高速离心雾化器的作用将一定浓度的液态物料喷射成雾状液滴，落于一定流速的热气流中，热气流可以使液滴迅速干燥，最终获得固体粉末。本发明采用喷雾干燥技术，使花青素瞬间由液体被干燥成固体粉末，受热干燥时间仅为几十秒，受热时间明显缩短，有效避免了花青素受温度的影响。同时，采用喷雾干燥得到的花青素粉末流动性好，松散度高，无需经过进一步粉碎操作过程，可直接作为商品销售。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1：
一种桑椹花青素粉末的制备工艺，包括以下步骤：
①超声波辅助酶法提取：在超声条件下（超声时间20min，超声功率70w，超声频率60khz），先采用纤维素酶和果胶酶的混合酶对桑椹进行酶解，混合酶中纤维素酶和果胶酶以1︰0.7的比例组成，并且在酶解时，控制温度在60℃，ph在6；再用盐酸溶于去氧水形成的盐酸质量分数为0.2wt%的溶液提取，在90℃的温度下，控制料液比为1︰3，对酶解后的桑葚进行3次提取，每次提取3h后合并提取液，得到花青素提取液；
②絮凝过滤：在上述花青素提取液中加入聚合硫酸铁，使用量为600ppm，并进行过滤，除去单宁、糖类、有机酸和纤维等杂质；
③超滤：经絮凝后，先经过滤去除絮凝沉淀物，再经中空纤维超滤膜装置处理，去除蛋白质、粘液质、皂甙等杂质；
④树脂吸附：采用大孔树脂吸附上述浓缩液中花青素有效成分，然后采用55％的乙醇水溶液对已经吸附在大孔树脂上的花青素有效成分进行洗脱，得到洗脱液；
⑤采用管式纳滤膜组件系统，得到透过液和截留液，实现料液和洗脱溶剂的分离，从而将料液浓缩，得到浓缩液；
⑥喷雾干燥：将上述浓缩液进行喷雾干燥，喷雾干燥的时间为6h，得到花青素粉末。
实施例2：
一种桑椹花青素粉末的制备工艺，包括以下步骤：
①超声波辅助酶法提取：在超声条件下（超声时间30min，超声功率60w，超声频率50khz），先采用纤维素酶和果胶酶的混合酶对桑椹进行酶解，混合酶中纤维素酶和果胶酶以1︰0.7的比例组成，并且在酶解时，控制温度在50℃，ph在4；再用盐酸溶于去氧水形成的盐酸质量分数为0.2wt%的溶液提取，在70℃的温度下，控制料液比为1︰6，对酶解后的桑葚进行5次提取，每次提取3h后合并提取液，得到花青素提取液；
②絮凝过滤：在上述花青素提取液中加入聚合硫酸铁，使用量为350ppm，并进行过滤，除去单宁、糖类、有机酸和纤维等杂质；
③超滤：经絮凝后，先经过滤去除絮凝沉淀物，再经中空纤维超滤膜装置处理，去除蛋白质、粘液质、皂甙等杂质；
④树脂吸附：采用大孔树脂吸附上述浓缩液中花青素有效成分，然后采用40％的乙醇水溶液对已经吸附在大孔树脂上的花青素有效成分进行洗脱，得到洗脱液；
⑤采用管式纳滤膜组件系统，得到透过液和截留液，实现料液和洗脱溶剂的分离，从而将料液浓缩，得到浓缩液；
⑥喷雾干燥：将上述浓缩液进行喷雾干燥，喷雾干燥的时间为5h，得到花青素粉末。
实施例3：
一种桑椹花青素粉末的制备工艺，包括以下步骤：
①超声波辅助酶法提取：在超声条件下（超声时间30min，超声功率70w，超声频率60khz），先采用纤维素酶和果胶酶的混合酶对桑椹进行酶解，混合酶中纤维素酶和果胶酶以1︰0.8的比例组成，并且在酶解时，控制温度在60℃，ph在4；再用盐酸溶于去氧水形成的盐酸质量分数为0.1wt%的溶液提取，在90℃的温度下，控制料液比为1︰6，对酶解后的桑葚进行5次提取，每次提取2h后合并提取液，得到花青素提取液；
②絮凝过滤：在上述花青素提取液中加入聚合硫酸铁，使用量为500ppm，并进行过滤，除去单宁、糖类、有机酸和纤维等杂质；
③超滤：经絮凝后，先经过滤去除絮凝沉淀物，再经中空纤维超滤膜装置处理，去除蛋白质、粘液质、皂甙等杂质；
④树脂吸附：采用大孔树脂吸附上述浓缩液中花青素有效成分，然后采用50％的乙醇水溶液对已经吸附在大孔树脂上的花青素有效成分进行洗脱，得到洗脱液；
⑤采用管式纳滤膜组件系统，得到透过液和截留液，实现料液和洗脱溶剂的分离，从而将料液浓缩，得到浓缩液；
⑥喷雾干燥：将上述浓缩液进行喷雾干燥，喷雾干燥的时间为6h，得到花青素粉末。
实施例4：
一种桑椹花青素粉末的制备工艺，包括以下步骤：
①超声波辅助酶法提取：在超声条件下（超声时间25min，超声功率65w，超声频率55khz），先采用纤维素酶和果胶酶的混合酶对桑椹进行酶解，混合酶中纤维素酶和果胶酶以1︰0.8的比例组成，并且在酶解时，控制温度在55℃，ph在6；再用盐酸溶于去氧水形成的盐酸质量分数为0.1wt%的溶液提取，在80℃的温度下，控制料液比为1︰5，对酶解后的桑葚进行4次提取，每次提取2h后合并提取液，得到花青素提取液；
②絮凝过滤：在上述花青素提取液中加入聚合硫酸铁，使用量为400ppm，并进行过滤，除去单宁、糖类、有机酸和纤维等杂质；
③超滤：经絮凝后，先经过滤去除絮凝沉淀物，再经中空纤维超滤膜装置处理，去除蛋白质、粘液质、皂甙等杂质；
④树脂吸附：采用大孔树脂吸附上述浓缩液中花青素有效成分，然后采用45％的乙醇水溶液对已经吸附在大孔树脂上的花青素有效成分进行洗脱，得到洗脱液；
⑤采用管式纳滤膜组件系统，得到透过液和截留液，实现料液和洗脱溶剂的分离，从而将料液浓缩，得到浓缩液；
⑥喷雾干燥：将上述浓缩液进行喷雾干燥，喷雾干燥的时间为5h，得到花青素粉末。
本发明有如下创新：
1、综合超声波和酶解两项新兴辅助技术，成功设计了超声波辅助酶法提取工艺，突破传统乙醇提取溶剂，使产品在含少量盐酸的水溶液中得到有效提取，产品提取率达94%，工艺简单，环境友好；
2、设计了絮凝+超滤+大孔树脂吸附+纳滤浓缩的集成纯化技术，克服了现有工艺存在的杂质去除率低、有效成分损失大、树脂污染大、使用周期短以及有机溶剂回收耗能高等问题，产品色泽为紫黑色，得率达1.0%，含量达26%；
3、采用喷雾干燥技术，在实现花青素提取液固化的同时，有效提高了产品的稳定性，同时喷雾干燥技术比传统的减压干燥技术节省能源，节省工时。