[发明专利]一种利用蓝草或蓝草加工剩余物制备黑色素的方法

说明书

本发明公开了一种利用蓝草或蓝草加工剩余物制备黑色素的方法，包括：蓝草或蓝草加工剩余物经微生物发酵或盐酸前处理，用氢氧化钠溶液加热浸提，抽滤，滤液用盐酸溶液调节pH值至酸性，离心去上清液，沉淀部分为蓝草黑色素粗品，粗品经碱溶酸沉和乙醇洗脱后，沉淀物烘干即得蓝草黑色素。该方法得到的马蓝黑色素抗氧化活性高，DPPH自由基清除率高达87.4％。

技术领域

本发明涉及黑色素的制备方法，特别涉及一种利用蓝草或蓝草加工剩余物制备黑色素的方法。

背景技术

传统制靛工艺通常使用鲜叶作为原料，鲜叶在贮藏及运输过程中极易变黑枯萎，马蓝叶变黑后失去制作靛蓝原料的价值，因此这些材料与制靛加工剩余物都有待于充分利用。

制靛的常用方法为发酵法，将新鲜的蓝草植株收割后，浸泡于敞口槽中，水面没过蓝草叶片，用重物压实保证蓝草全部浸泡于水中，发酵一周后，浸液变为墨绿色，表面浮有一层靛蓝色油状物。将发酵后的蓝草沥出，滤液中加入现配的石灰水，并快速搅拌，搅拌的速度很关键，与靛蓝染料最终产品质量有直接关系。氧气随搅拌过程进入整个体系，将靛苷前体物氧化为靛蓝，随石灰沉淀下来。静置后去除上清液，下沉泥状物即为靛蓝染料，也称为蓝靛泥(刘昆，巩继贤，李辉芹，李政，李秋瑾，张健飞.布依族植物靛蓝传统染色工艺[J].针织工业，2018，(03)：56-58)。蓝草制靛过程的原理己逐渐清晰，蓝草内均具有靛蓝生产前体吲哚类物质，在制靛过程中，浸水发酵时蓝草的细胞壁被破坏，吲哚苷随着细胞壁的损坏溶出于发酵液中，成为靛蓝生成的前体(张一鸣，黄元贞，万会花，李泽鑫，孙伟，吴沙沙，翟俊文，米要磊.植物中靛蓝生物合成途径研究进展[J].中国中药杂志，2020，45(03)：491-496.)。蓝草加工靛蓝染料后，产生大量的剩余物，剩余物直接作为垃圾处理或掩埋，不仅造成严重的环境污染，而且浪费了资源。本发明利用蓝草或加工剩余物生产天然黑色素，有利于资源的可持续利用。

天然黑色素是由多羟基吲哚或多羟基酚类物质聚合形成的一类结构复杂多样的大分子物质，广泛存在于动物、植物和微生物中，其详细结构目前尚不清楚(鲁明，付欣，于淼.天然黑色素提取与生物功能研究进展[J].中国食品添加剂，2020，31(01)：165-171)。随着对黑色素研究和应用的不断深入，黑色素的生物活性越来越受到重视。生物黑色素可用于人体抗氧化和免疫调节，还可作为食品或日用品添加剂，用于酒类、饮料和糖果等食品着色和化妆品行业，具有极大的发展潜力和应用前景。

黑曲霉(Aspergillus niger)，半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科，曲霉属真菌中的一个常见种。广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中。是重要的发酵工业菌种，可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等。黑曲霉不仅产β-葡萄糖苷酶活性高，且是公认的安全微生物菌种，所产酶能水解β-D-葡萄糖键。

冠突散囊菌(Eurotium cristatum)属于发菌科散囊属真菌，可生长在土壤、茯砖茶、冬虫夏草、中药片、沉香、木屑等基物上。是茯砖茶发花过程中形成的优势菌，因生长繁殖时会产生金黄色的闭囊壳，俗称“金花”。在黑茶发酵的过程中，“金花”的数量和质量往往直接决定了茯砖茶的品质。国家标准GB/T 9833.3-2013中，茯砖茶是黑茶中唯一有“冠突散囊菌”这一指标的品种。冠突散囊菌发酵的茯砖茶具有抗氧化、助消化、降脂减肥、降低胆固醇等保健功效(黄彦，石瑞，苏二正.冠突散囊菌的研究与应用进展[J].2017，15(1)：49-56)。黑茶在发酵发花过程中，冠突散囊菌利用从茶叶中获取的营养物质进行自身代谢转化，满足自身生长的营养需要，同时产生多酚氧化酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶等胞外酶，催化茶叶中物质的氧化、聚合、降解、转化，达到茯砖茶特有的色、香、味。