一種從火龍果果皮中聯合提取紅色素和果膠的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于農副產品綜合利用深加工技術領域，具體設及一種從火龍果果皮中聯 合提取紅色素和果膠的方法。
【背景技術】
[0002] 火龍果又名仙蜜果、紅龍果等，是一種高營養價值的熱帶水果，具有助消化、降血 壓、降血糖、抗氧化等多種保健功能，深受消費者喜愛。2013年我國火龍果種植面積達10萬 多畝，目前還有不斷擴大的趨勢。
[0003] 火龍果果皮約占果重的四分之一，其富含紅色素和果膠等天然化學成分。但在食 品加工和日常食用的過程中，火龍果果皮經常被當做廢料直接丟棄，造成巨大的資源浪費。 火龍果果皮中的紅色素主要為甜菜紅素及其巧類，其具有很好的抗氧化、清除自由基、提高 免疫力和抗癌等生理功能，可作為具有保健作用的天然食用色素或食品添加劑；而果膠是 人體屯大營養素中可溶性膳食纖維的主要成分，且其還具有很好的膠凝化和乳化作用，在 食品、醫藥和化妝品工業中應用廣泛。
[0004] 目前已有一些利用火龍果果皮為原料提取紅色素和果膠的工藝技術研究。如 專利CN1631987A公開了 一種從火龍果果肉、果皮中提取水溶性紅色素的方法；專利 CN103497534A公開了一種利用超臨界C〇2流體提取火龍果果皮色素的方法；專利CN 104212196A公開一種火龍果果皮中紅色素的制備方法；袁亞芳等("紅肉火龍果果皮色素 的分離、純化和HPLC-MS分析"，福建農林大學學報（自然科學版），2013, 42(6) :589-592) 報道了紅肉火龍果果皮色素的分離、純化研究；王標詩等("火龍果果皮色素的提取及其抗 氧化活性的研究"，食品工業科技，2013 (43) 5:234-238)報道了火龍果果皮色素的提取及其 抗氧化活性的研究；王雪等（"火龍果皮中果膠的提取及其結構研究"，中國食品添加劑， 2015,3:102-106)報道了火龍果皮中果膠的提取及其結構研究；陳晶晶等（"紅肉火龍果 果皮果膠提取工藝條件的優化研究"，中國南方果樹，2014, 43(3) :96-98)報道了紅肉火龍 果果皮果膠提取工藝條件的優化研究。運些專利及文獻均局限于火龍果果皮中單一成分的 分離提取，原料無法得到充分利用，而且在運些單一成分的提取工藝中，有些只獲得了紅色 素、果膠的粗產品，運些粗產品中含有大量的糖類等雜質，其質量達不到工業要求；有些工 藝利用超臨界C〇2流體或高效液相色譜儀對紅色素進行分離純化，雖然純度達到要求，但存 在設備昂貴、生產成本高等不足；還有的采用大孔吸附樹脂進行吸附分離純化，雖能夠將大 量的雜質分離去除，但樹脂的吸附和洗脫周期長，增加了操作的復雜性。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種從火龍果果皮中聯合提取紅色素 和果膠的方法，其所用設備簡單、操作方便、提取成本低、產品純度高，可顯著提高火龍果果 皮資源的綜合利用率。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案： 一種從火龍果果皮中聯合提取紅色素和果膠的方法，具體包括W下步驟： 1) 將新鮮火龍果果皮切碎，沸水煮5~8min，使果膠酶失活，清水漂洗后烘干、粉碎； 2) 將步聚1)所得粉末加入其體積5~10倍、質量濃度為70%的乙醇，室溫下浸提1~化， 過濾，分別收集濾液和濾渣； 3) 將步聚2)所得濾液于50-55°C下真空濃縮至干后，用聚乙二醇/硫酸錠雙水相體系 進行萃取純化；上層暗紅色溶液是含有紅色素的聚乙二醇溶液，下層淺紅色溶液是含有糖 類等雜質的硫酸錠溶液； 4) 取步聚3)上層溶液，加入等體積的=氯甲燒萃取，紅色素進入上層的水相溶液，聚乙 二醇進入下層的有機相溶液，使火龍果紅色素和聚乙二醇分離，收集上層水相溶液； 5) 將步聚4)所得水相溶液于50~55°C下真空濃縮，得到粘稠膏狀的火龍果紅色素； 6) 將步聚2)所得濾渣用自來水漂洗，除去殘留乙醇，再加入濾渣體積5~10倍去離子 水和濾渣重量1~3%的草酸，用氨氧化鋼調節溶液抑值為3.0~3. 6,然后加熱至60~80°C，緩 慢攬動60min，過濾，收集濾液； 7) 將步聚6)所得濾液加入離子交換樹脂，室溫下緩慢攬拌30~60min，過濾，收集濾液； 8) 將步聚7)所得濾液真空濃縮至原體積的1/4~1/5,然后加入1-2倍體積的無水乙醇， 經離屯、、沉淀、烘干、粉碎，即得淡黃色的果膠粉。
[0007] 步聚3)中聚乙二醇/硫酸錠雙水相體系萃取純化具體是將聚乙二醇溶液和硫 酸錠溶液加入到濾液中，經磁力攬拌20~30min后，調節溶液抑值為5. 0~5. 5,室溫下靜置 6~12h，使其分層； 所述聚乙二醇/硫酸錠雙水相體系中聚乙二醇的質量濃度為15~25%，硫酸錠的質量濃 度為10~15% ;所用聚乙二醇的分子量可選2000、4000和6000,優選6000。
[0008] 步驟7)中所述離子交換樹脂為強酸性陽離子交換樹脂，其用量為濾渣重量的 1~2〇/〇。
[0009] 步驟2)和步驟8)中所用乙醇經回收后可循環使用。
[0010] 與現有技術相比，本發明具有W下顯著優點： (1)本發明實現了火龍果果皮紅色素、果膠二種物質的聯合提取，且得率和純度與現有 單一提取一種物質相當，但避免了單一提取所帶來的資源浪費，大大提高了火果龍的綜合 利用率。
[0011] (2)在對火龍果果皮紅色素進行提取純化時，本發明先利用較低濃度的乙醇溶液 進行浸提，獲得紅色素粗提液，然后再利用聚乙二醇/硫酸錠雙水相體系將粗提液中的紅 色素與糖類等雜質分離開。由于聚乙二醇/硫酸錠雙水相萃取技術可W在溫和條件下進 行，從而最大程度地保證了紅色素的穩定性，而且其分離效率高，時間短，無需大型復雜設 備，操作簡便。
[0012] (3)由于火龍果果皮中富含Ca2\Mg2+等離子，對果膠有封閉作用，會影響原果膠 向水溶性果膠轉化，故常規的酸法提取果膠其提取率低、所得果膠質量差。本發明采用草酸 替代常規酸解法中使用的無機酸(鹽酸、硫酸、憐酸等）進行酸解，利用草酸根離子具有很強 的金屬馨合作用，可W很好地將果皮細胞壁中與Ca2\Mg2+馨合形成的水不溶性果膠提取出 來，同時在果膠溶液中加入離子交換樹脂吸附殘余的陽離子，可提高果膠的提取率和質量。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明的制備的火龍果果皮紅色素溶液的紫外-可見光光譜圖。
[0014] 圖2為單一提取純化后的火龍果果皮紅色素溶液的紫外-可見光光譜圖。
【具體實施方式】
[0015] 為了使本發明所述的內容更加便于理解，下面結合【具體實施方式】對本發明所述的 技術方案做進一步的說明，但是本發明不僅限于此。
[0016] 實施例火龍果果皮中聯合提取紅色素和果膠 一種從火龍果果皮中聯合提取紅色素和果膠的方法，具體包括W下步驟： 1) 將400g去除綠色鱗片的新鮮火龍果果皮切成大小為3-4mm的小塊，沸水煮5min，使 果膠酶失活，清水漂洗數次后壓干，于60°C烘箱中烘12h，然后冷卻至室溫，用料理機粉碎 成粉末；所得粉末加入其體積5倍、質量濃度為70%的乙醇，室溫下浸提化，過濾，分別收集 濾液和濾渣； 2) 將步聚1)所得濾液于50°C下真空濃縮至干后，加入陽G6000和硫酸錠溶液，使所 得聚乙二醇