一种从火龙果皮提取天然色素的方法与流程

本发明涉及一种天然色素的提取，特别涉及一种从火龙果皮提取天然色素的方法。

背景技术：

目前，火龙果是仙人掌科量天尺属的多年生多浆植物的果实，又称红龙果、仙蜜果，原产于巴西、墨西哥等中美洲热带沙漠地区，属典型的热带植物。目前在我国的海南、福建、广东、广西等地均有种植。火龙果的品种按其果皮果肉的颜色分为红皮白肉、红皮红肉、黄皮白肉等品种。其中红皮红肉品种是一种新的改良品种。红皮红肉火龙果果实富含大量的天然色素，从果皮到果肉的颜色呈玫瑰红到紫红色，是天然色素提取加工的良好来源。从火龙果中提取的天然红色素，可广泛应用于食品加工业、化妆品制造业等，以替代对人体有害的合成色素。同时，火龙果果皮是火龙果果品加工的副产物，而人们仅食用火龙果果肉，弃去果皮，这又为利用火龙果果皮红色素提供了丰富的原料。目前对其它红色素，如红曲红素、辣椒红素等都有大量深入的研究，但对火龙果红色素报道较少。

火龙果果皮中含有大量的红色素及果胶，可进行进一步的提取利用，提高其附加值，使资源得到充分的利用。资料表明，火龙果红色素无明显急性毒性和致突变性，作为食品着色剂较为安全。可将火龙果果皮红色素应用到食品加工中，制作火龙果果皮红色素果冻及火龙果果皮红色素调和酒等。火龙果果皮含有大量红色素，从其果皮中提取天然色素，可以变废为宝，不但可以实现火龙果的综合利用，提高火龙果的附加值，而且可以减少环境污染，在生产上具有重要意义。发明人经长时间研究，尝试了以火龙果果皮干粉为原料，采用溶剂萃取法提取红色素，充分评估了pH值、温度、时间、料液比对色素提取效果的影响，并研究不同大孔树脂对该色素的吸附与分离效果，最终完成了可适合生产上提取分离火龙果果皮红色素的方法。

技术实现要素：

为解决现有火龙果皮环境污染，不能充分利用其火龙果红色素代替对人体有害的合成色素的现状，本发明提供一种从火龙果皮提取天然色素的方法，将火龙果皮变废为宝，提高火龙果的附加值，减少对环境的污染。

为实现上述目的，本发明采取的方案是：一种从火龙果皮提取天然色素的方法，其特征在于：该方法包括下列工艺处理方法，火龙果皮经过依次闭环除湿-热泵干燥、色素提取、去除乙醇和层析分离获得火龙果皮色素。

作为上述方案的进一步说明，前述工艺处理方法包括如下具体步骤：

(1)原料预处理步骤：将火龙果皮用清水洗去表面的灰尘和杂质，然后将火龙果皮切成块状，再利用“闭环除湿-热泵干燥”技术将块状火龙果皮进行烘干至含水量为6％～8％；

(2)粉碎步骤：将烘干的块状火龙果皮进行粉碎，然后过20目筛，获得火龙果皮粉；

(3)浸提步骤：火龙果皮粉加入至5～10倍质量的35％～45％乙醇溶液中，保持温度25～35℃，加入15％HCl调pH值为4.5～6.5，持续浸提时间120～240min；

(4)离心分离步骤：收集浸提液，在4000r/min的离心装置中离心10min，收集得到的上清液即为火龙果皮色素提取液；

(5)层析分离步骤：火龙果皮色素提取液先通过D101或D3201大孔树脂富集火龙果果皮红色素，再使用浓度为40％～50％的乙醇作为吸附解吸溶剂，收集分离液再用旋转蒸发仪除去乙醇，然后在温度为60℃的环境中进行干燥，得到粉红色粉末即为火龙果皮色素。大孔吸附树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸附剂，70年代末开始将其应用于中草药成分的提取分离。以大孔吸附树脂为吸附剂，利用其对不同成分的选择性吸附和筛选作用，通过选用适宜的吸附和解吸条件借以分离、提纯某一或某一类有机化合物的技术。D101树脂是一种球状、非极性聚合物吸附剂。该树脂是一个交联聚合物，具有相当大的比表面和适宜的孔径，对皂甙类物质有特殊的选择性。该树脂适于从水溶液中提取皂甙类有机物质。

作为上述方案的进一步说明，对得到的火龙果皮色素采先用摩尔消光系数法测定火龙果甜菜苷含量，再用分光光度计测火龙果皮色素最大吸收波长下吸光度值(A＝538rim)，测定火龙果甜菜苷含量。摩尔消光系数也称摩尔吸光系数，是指浓度为1摩尔/升时的吸光系数。

由上可知，本发明主要有以下优点：火龙果皮经闭环除湿-热泵干燥、色素提取、去除乙醇和层析分离得火龙果皮色素，达成简单、低成本、高产率、适合工业生产的一种从火龙果皮中提取火龙果皮色素的方法。具有工艺简单、可操作性强，适用于工业化生产以及产品质量高，回收率高等特点。将火龙果皮变废为宝，提高火龙果的附加值，减少对环境的污染，从火龙果果品加工副产物果皮中提取的天然色素具有“天然、营养、多功能”等多重优点，故作为添加剂在食品加工、化妆品制造等行业都具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本发明的从火龙果皮提取天然色素的方法的步骤图。

具体实施方式

下面结合附图和优选的实施方式，对本发明及其有益技术效果进行进一步详细说明。

实施例1

参见图1，一种从火龙果皮提取天然色素的方法，其特征在于：该方法包括下列工艺处理方法，火龙果皮经过依次闭环除湿-热泵干燥、色素提取、去除乙醇和层析分离获得火龙果皮色素。

前述工艺处理方法包括如下具体步骤：

步骤S0：准备好火龙果皮；

步骤S1：原料预处理：将火龙果皮用清水洗去表面的灰尘和杂质，然后将火龙果皮切成块状，再利用“闭环除湿-热泵干燥”技术将块状火龙果皮进行烘干至含水量为6％；

步骤S2：粉碎：将烘干的块状火龙果皮进行粉碎，然后过20目筛，获得火龙果皮粉；

步骤S3：浸提：火龙果皮粉加入至9倍质量的45％乙醇溶液中，保持温度30℃，加入15％HCl调pH值为5.5，持续浸提时间240min；

步骤S4：离心分离：收集浸提液，在4000r/min的离心装置中离心10min，收集得到的上清液即为火龙果皮色素提取液；

步骤S5：层析分离：火龙果皮色素提取液先通过D101大孔树脂富集火龙果果皮红色素，再使用浓度为40％的乙醇作为吸附解吸溶剂，收集分离液再用旋转蒸发仪除去乙醇，然后在温度为60℃的环境中进行干燥，得到粉红色粉末即为火龙果皮色素；

步骤S6：检测：对得到的火龙果皮色素采先用摩尔消光系数法测定火龙果甜菜苷含量，再用分光光度计测火龙果皮色素最大吸收波长下吸光度值(A＝538rim)，进而测得提取物中甜菜红色素含量为31.6％；

步骤S7：完成，得到火龙果皮色素。

实施例2

参见图1，一种从火龙果皮提取天然色素的方法，其特征在于：该方法包括下列工艺处理方法，火龙果皮经过依次闭环除湿-热泵干燥、色素提取、去除乙醇和层析分离获得火龙果皮色素。

前述工艺处理方法包括如下具体步骤：

步骤S0：准备好火龙果皮；

步骤S1：原料预处理：将火龙果皮用清水洗去表面的灰尘和杂质，然后将火龙果皮切成块状，再利用“闭环除湿-热泵干燥”技术将块状火龙果皮进行烘干至含水量为8％；

步骤S2：粉碎：将烘干的块状火龙果皮进行粉碎，然后过20目筛，获得火龙果皮粉；

步骤S3：浸提：火龙果皮粉加入至7倍质量的35％乙醇溶液中，保持温度35℃，加入15％HCl调pH值为6.5，持续浸提时间200min；

步骤S4：离心分离：收集浸提液，在4000r/min的离心装置中离心10min，收集得到的上清液即为火龙果皮色素提取液；

步骤S5：层析分离：火龙果皮色素提取液先通过D3201大孔树脂富集火龙果果皮红色素，再使用浓度为45％的乙醇作为吸附解吸溶剂，收集分离液再用旋转蒸发仪除去乙醇，然后在温度为60℃的环境中进行干燥，得到粉红色粉末即为火龙果皮色素；

步骤S6：检测：对得到的火龙果皮色素采先用摩尔消光系数法测定火龙果甜菜苷含量，再用分光光度计测火龙果皮色素最大吸收波长下吸光度值(A＝538rim)，进而测得甜菜红色素含量为23.6％；

步骤S7：完成，得到火龙果皮色素。

实施例3

参见图1，一种从火龙果皮提取天然色素的方法，其特征在于：该方法包括下列工艺处理方法，火龙果皮经过依次闭环除湿-热泵干燥、色素提取、去除乙醇和层析分离获得火龙果皮色素。

前述工艺处理方法包括如下具体步骤：

步骤S0：准备好火龙果皮；

步骤S1：原料预处理：将火龙果皮用清水洗去表面的灰尘和杂质，然后将火龙果皮切成块状，再利用“闭环除湿-热泵干燥”技术将块状火龙果皮进行烘干至含水量为7％；

步骤S2：粉碎：将烘干的块状火龙果皮进行粉碎，然后过20目筛，获得火龙果皮粉；

步骤S3：浸提：火龙果皮粉加入至8倍质量的40％乙醇溶液中，保持温度25℃，加入15％HCl调pH值为4.8，持续浸提时间180min；

步骤S4：离心分离：收集浸提液，在4000r/min的离心装置中离心10min，收集得到的上清液即为火龙果皮色素提取液；

步骤S5：层析分离：火龙果皮色素提取液先通过D101大孔树脂富集火龙果果皮红色素，再使用浓度为40％～50％的乙醇作为吸附解吸溶剂，收集分离液再用旋转蒸发仪除去乙醇，然后在温度为60℃的环境中进行干燥，得到粉红色粉末即为火龙果皮色素；

步骤S6：检测：对得到的火龙果皮色素采先用摩尔消光系数法测定火龙果甜菜苷含量，再用分光光度计测火龙果皮色素最大吸收波长下吸光度值(A＝538rim)，进而测得提取物中甜菜红色素含量为40.36％；

步骤S7：完成，得到火龙果皮色素。

根据上述说明书及具体实施例并不对本发明构成任何限制，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变形，如基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。