[发明专利]一种黑米原花青素提取及其基本结构单元检测的方法

说明书

本发明公开了一种黑米原花青素提取及其基本结构单元检测的方法。包括原料预处理、提取、过滤、脱溶、干燥、膜过滤、大孔树脂分离纯化、冷冻干燥和红外光谱法分析等步骤。本发明利用超微粉碎技术在物料颗粒几何尺寸变化时伴随着物理和化学变化以及有机溶剂丙酮的双水溶性，破坏原花青素与黑米大分子成分蛋白质、纤维素分子间氢键作用力实现原花青素分子的释放。利用膜过滤与大孔树脂吸附相结合分离纯化方法进行原花青素物质的富集，通过红外光谱图谱和二阶导数谱图比较分析技术建立黑米原花青素基本结构单元的检测方法。本发明提取的黑米原花青素生物活性好，检测方法快捷、准确、高效。

技术领域

一种黑米原花青素提取及其基本结构单元检测的方法，属于植物材料中原花青素提取纯化及其基本结构单元检测的技术领域。具体涉及到超微粉碎技术、膜过滤技术和红外光谱分析技术，本发明利用膜过滤与大孔树脂吸附相结合分离纯化方法进行原花青素的富集，通过红外光谱图谱和二阶导数谱图比较分析技术建立黑米原花青素基本结构单元的检测方法。提取的黑米原花青素生物活性好，检测方法快捷、准确、高效。

背景技术

原花青素(也称缩合单宁)是自然界中广泛存在的天然多酚类物质，主要存在于植物的皮、壳、籽、核、花和叶中。原花青素是目前国际上公认的清除人体内自由基效果最好的天然抗氧化剂，其具有良好的抗癌、抗炎、调节血压、保护视力和软化血管等作用。近年来，从植物中提取的原花青素作为功能性因子广泛应用于保健食品加工中，而原花青素基本结构单元的组成模式是其保健功能发挥的物质基础。原花青素的基本结构多为黄烷-3-醇类的化学低聚物或聚合物，因其聚合度和组成单元的不同而存在着多种同分异构体。因此，对原花青素基本结构单元快速检测就具有一定的现实意义。

植物中的原花青素主要分布在植物细胞的液泡中，由于细胞壁的保护需先进行破壁处理才可进行有效的提取。超微粉碎技术利用机械力在改变物料几何尺寸的同时利用伴随着的复杂物理、化学变化过程促使物料淀粉粒内部充满了晶格变形、其纳米晶微单元断裂在其外表面产生不饱和价键，高表面能聚集化学活动性会明显增强，特别是有色的粮食品种(例如黑米)，其本身所带的花色苷等功能性因子在物料颗粒较大时很难发挥其自身应有保健功效，或者某一种物质在未经处理时难以得到有效的转化，这就使得其在利用途径上受到很大的限制。超微粉碎在原料预处理上恰能满足这一要求，它在改变物料状态的同时，对物料一些特定的功能性成分加以改变，可有效提高功能性因子的保健功能性。

黑米因其糙米(颖果)的果皮和种皮内含有大量天然花色苷类化合物而得名。黑米中含有的花青素和原花青素等生物类黄酮物质的提取方法主要有水提取法、有机溶剂提取法、微波辅助提取法、超声辅助提取法和超临界CO₂萃取法。其中有机溶剂提取为传统的提取方法，针对其缺点本发明提出超微粉碎辅助双水溶性有机溶剂丙酮提取的模式进而促进黑米原花青素通过化学键的结合直接溶解于有机溶剂中，有效保护原花青素的生物活性，提高提取效率，其生产设备简便，易于推广。例如，CN107602521A“一种火龙果皮提取原花青素的方法及制得的原花青素与用途”中采用超声波辅助提取技术，利用超声波的热效应、空化技术、加快了细胞壁的破碎促使细胞外溶剂进入细胞内部，从而利于细胞内部物质的溶出，但在提取过程中花青素因受热而导致降解，降低其生物活性；例如，CN106381319A“一种葡萄籽原花青素低聚体高效提取分离方法”中采用酶辅助提取，先利用纤维素酶、β-葡萄糖苷酶对脱脂葡萄籽粉进行前处理，再利用乙醇溶液提取，该提取方法成本高，难以推广应用。本发明纯化方法先采用膜过滤技术去除淀粉、蛋白质、脂质等大分子物质，为后续纯化富集提供有利条件，再利用大孔吸附技术吸附低聚原花青素，进一步提高萃取纯化效率，减少大分子杂质对大孔吸附的干扰，提高资源利用率。例如，CN102766125A“一种黑米花青素的提取纯化方法”中将提取液只通过D101大孔树脂吸附纯化，而后进行脱乙醇处理，该方法未针对纯化效率进行提升，粗提取液中大分子物质在吸附过程中将使大孔树脂因吸附而堵塞，原花青素的富集率会有所降低。