◎ 符 洋,范權(quán)毅,朱 梨,楊天平
(貴州凱緣春酒業(yè)有限公司,貴州 凱里 556000)
藍(lán)莓是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的漿果,含有豐富的蛋白質(zhì)、糖、膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)成分,以及鐵、錳、鋅等微量元素[1]。由于維生素含量較多,并具有大量的抗氧化活性物質(zhì),因此目前在生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)踐得知,藍(lán)莓具有抗衰老、提高免疫力、抗癌等生理功效,所以目前已被國(guó)際糧農(nóng)組織列為五大健康食品之一?,F(xiàn)階段,藍(lán)莓更多的被應(yīng)用在釀酒、飲料等生產(chǎn)領(lǐng)域,但從當(dāng)前情況看來(lái),部分的藍(lán)莓渣沒(méi)有得到有效利用,不僅導(dǎo)致了資源浪費(fèi),還影響到食品行業(yè)的發(fā)展。因此需要積極了解藍(lán)莓酒渣中花色苷的提取工藝,掌握提取技術(shù)的優(yōu)化方法,在分析花色苷提取工藝穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,有效增強(qiáng)人們對(duì)藍(lán)莓的認(rèn)識(shí),提升藍(lán)莓的產(chǎn)量[2]。藍(lán)莓酒色澤鮮亮、香氣宜人、口味綿長(zhǎng),為了有效避免部分的藍(lán)莓酒渣無(wú)法被有效利用,需要掌握藍(lán)莓酒渣中花色苷的提取技術(shù),了解花色苷的穩(wěn)定性,促進(jìn)了藍(lán)莓酒渣資源的合理利用。
花色苷是由菊花的花瓣中提取出來(lái)的藍(lán)色物質(zhì),具有不穩(wěn)定性,在植物中主要是以花色苷配體的形式存在的,常見(jiàn)的提取方法有醇提法、微波法、樹(shù)脂法、超聲波法等[3]?;ㄉ胀ǔN皆诩?xì)胞壁上,在采用浸提法來(lái)提取花色苷的環(huán)節(jié),主要存在成本高、操作過(guò)程復(fù)雜等缺陷,因此這種方法沒(méi)有得到很好的利用。及時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),采用實(shí)驗(yàn)法來(lái)進(jìn)行花色苷提取,并采取對(duì)比分析的措施來(lái)提高效率,不僅提取技術(shù)精湛,而且工作效率高。及時(shí)提取藍(lán)莓酒渣中的花色苷,有助于細(xì)胞破碎,從而及時(shí)釋放花色苷,將資源得到了合理利用[4]。
(1)實(shí)驗(yàn)試劑。選用適量的藍(lán)莓酒渣,藍(lán)莓花色苷的含量為26%。自由檢定試劑,在此次實(shí)驗(yàn)中及時(shí)準(zhǔn)備了氯化鉀、鹽酸、檸檬酸、無(wú)水乙醇、醋酸鈉等純?cè)噭?,從而確保了本次實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的科學(xué)性和有效性[5]。
(2)實(shí)驗(yàn)儀器。超聲波清洗器、可分光光度儀、真空冷凍干燥器、旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器、電熱烘干箱、恒溫水浴器、培養(yǎng)箱、凈化裝置等設(shè)備,保證工作臺(tái)干凈,無(wú)水漬,相關(guān)實(shí)驗(yàn)器械擺放整齊、有序,這項(xiàng)工作為實(shí)驗(yàn)研究創(chuàng)造了良好的條件。
選用鮮榨分離的藍(lán)莓酒渣,及時(shí)將其放置在干燥箱中,干燥箱的溫度要保持在40 ℃,干燥時(shí)間為12~15 h[6]。將烘干的藍(lán)莓酒渣放到粉碎機(jī)中,及時(shí)對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾處理,將過(guò)濾后的酒渣放入研究瓶中,保證此時(shí)溫度為4~6 ℃,同時(shí)進(jìn)行密封保存。
采用超聲波方法來(lái)提取花色苷,具體操作:將藍(lán)莓酒渣干粉及時(shí)按照合理的比例進(jìn)行配比,并將配比后的液體放入蒸餾水中,調(diào)節(jié)pH值,然后向內(nèi)加入0.3%果膠酶,然后采用超聲波方法來(lái)進(jìn)行花色苷提取,從而獲得花色苷提取液[7]。將花色苷提取液放在40 ℃的環(huán)境中,使用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器來(lái)其蒸發(fā)為10~15 min,時(shí)間一到,將花色苷液體放在-80 ℃的環(huán)境中冷凍24 h,待冷凍干燥后就可以得到花色苷提取干品。
采用酸化乙醇法來(lái)提取花色苷,在此環(huán)節(jié)要嚴(yán)格按照藍(lán)莓酒渣中花色苷提取條件的標(biāo)準(zhǔn)要求操作,將70%乙醇溶液作為提取溶液,提取的溫度為70 ℃,提取時(shí)間為50 min。
3.3.1 超聲波提取法
利用超聲波來(lái)進(jìn)行藍(lán)莓酒渣花色苷提取,這種技術(shù)在近年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用。這種技術(shù)中,有機(jī)溶劑不易滲透細(xì)胞壁及其細(xì)胞膜,可以從細(xì)胞器中提取出相應(yīng)的花色苷,但提取時(shí)間較長(zhǎng)。隨著技術(shù)的不斷更新,目前超聲波提取法得到了有效改進(jìn),不僅縮短了提取時(shí)間,還最大限度地降低了提取過(guò)程中溶劑消耗、生產(chǎn)能源等廢物的產(chǎn)生,提高了提取效率。利用超聲波提取法來(lái)對(duì)敏感花色苷進(jìn)行有效提取,有效防止因?yàn)闇囟冗^(guò)高而出現(xiàn)氧化降解反應(yīng)。超聲波提取法與一般提取法相比較,其結(jié)果的精確性更高,效率高,采用這種方法,使得藍(lán)莓酒渣中花色苷的提取率達(dá)到31.8%,提取時(shí)間縮短了,所用乙醇的濃度降低了,提取率提高了[8]。
3.3.2 溶劑提取法
對(duì)于酸溶性、水溶性的花色苷,需要采用溶劑提取法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,首先進(jìn)行溶劑浸提,然后依次經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理、減壓濃縮、干燥等過(guò)程,最終得到了藍(lán)莓酒渣花色苷提取干品。在溶劑浸提的環(huán)節(jié),需要借助有關(guān)溶劑,如甲醇、乙醇、苯、丙酮等,同時(shí)使用定量的醋酸丁酯、石油醚以及85%乙醇來(lái)提取藍(lán)莓酒渣中的姜黃色花色素。在此次研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn),醋酸丁酯的提取效果相對(duì)較好,其次是乙醇,將藍(lán)莓酒渣中的花色苷及時(shí)溶解在水和乙醇混合的溶液中,發(fā)現(xiàn)花色苷在堿性溶液中不穩(wěn)定,為了不影響此次研究結(jié)果,及時(shí)使用酸性溶劑來(lái)進(jìn)行花色苷提取。使用酸性溶劑,不僅達(dá)到了破壞植物細(xì)胞膜的目的,還有效溶解了水溶性的花色素,如酸性甲醇溶液,甲醇具有一定毒性,為了食物添加劑提取液食品安全考慮,還是選用了酸性乙醇溶液。所以為了有效保證色素的天然狀態(tài),需要在今后花色苷提取的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中使用中性溶液來(lái)提高提取效率,比如可以使用重亞硫酸鹽溶液、乙二醇、濃度為60%的甲醇來(lái)提高色素的提取率,促進(jìn)了色素的回收再利用,減少色素降解。例如,在提取紫色葡萄皮中的花色苷的過(guò)程中,可以適量的增加一些二氧化硫,以此來(lái)強(qiáng)化提取效果,最大限度地減少色素降解,從而有效促進(jìn)天然色素生產(chǎn)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,提高藍(lán)莓酒的品質(zhì)。
3.3.3 酶法提取
采用酶法提取法來(lái)順利地提取藍(lán)莓酒渣中的花色苷,同時(shí)了解其穩(wěn)定性,酶法提取作為一種新型的花色苷提取方法,因此目前還沒(méi)有得到大范圍的推廣和應(yīng)用。充分利用纖維素酶來(lái)降解花色苷中的纖維素以及半纖維素等物質(zhì),繼而使得細(xì)胞壁和細(xì)胞膜出現(xiàn)了局部松散的現(xiàn)象,接著發(fā)生了膨脹的變化,最終由于細(xì)胞內(nèi)部有效成分的體積增大,從而逐漸向提取介質(zhì)發(fā)生了擴(kuò)散,采用這種方法,使得提取率提高了9%。由酶法提取工藝得到的花色苷具有酶使用量少、條件溫和的特點(diǎn)。
在使用花色苷之后,藍(lán)莓酒顏色純正、誘人,但由于人為原因,在提取藍(lán)莓酒渣中花色苷的環(huán)節(jié),時(shí)常出現(xiàn)褪色、降解等現(xiàn)象,同時(shí)實(shí)際提取過(guò)程中的溫度、酶、光、pH值、糖、氧氣和植物中的代謝物等都會(huì)對(duì)花色苷的穩(wěn)定性造成一定影響?;ㄉ辗N類(lèi)以及結(jié)構(gòu)對(duì)花色苷的穩(wěn)定性產(chǎn)生了直接的影響,因此需要及時(shí)了解花色苷的不同種類(lèi)以及結(jié)構(gòu)。比如花青素的穩(wěn)定性不如花色苷,天竺葵色苷飛燕草色苷、橘色苷等植物中花色苷較穩(wěn)定,不同糖基中花色苷的下降順序?yàn)榘⒗牵及肴樘牵计咸烟恰M瑫r(shí)花色苷的穩(wěn)定性還會(huì)受到自然環(huán)境的影響,針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn),在試驗(yàn)中看出:水溶液環(huán)境中pH值變化,隨之水溶液中花色苷的顏色也發(fā)生了相應(yīng)的改變,其顏色變化表現(xiàn)為藍(lán)色-紅色-無(wú)色-淡黃色。
掌握花色苷提取工藝的優(yōu)化方法,全面了解藍(lán)莓酒渣中花色苷,了解藍(lán)莓酒渣中花色苷的生物活性成分。及時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,處理藍(lán)莓酒渣,掌握超聲波提取技術(shù),溶劑提取技術(shù)和酶法提取技術(shù)。了解花色苷穩(wěn)定性,及時(shí)控制好溫度、酶、光、pH值、糖、氧氣和植物中的代謝物等自然條件,掌握花色苷種類(lèi)以及結(jié)構(gòu)。為了有效避免部分的藍(lán)莓酒渣無(wú)法被有效利用,需要積極掌握藍(lán)莓酒渣中花色苷的提取技術(shù),從而了解花色苷的穩(wěn)定性,促進(jìn)了藍(lán)莓酒渣資源的合理利用,這樣不僅更多地了解花色苷的穩(wěn)定性,還為藍(lán)莓酒生產(chǎn)行業(yè)的更好發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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