野菊花类胡萝卜素类色素的提取和制备方法 技术领域 本发明涉及野菊花类胡萝卜类色素的提取及制备方法， 属于食品加工学领域， 专 用于野菊花类胡萝卜素色素的提取和制备。
背景技术 野 菊 [(Chrysanthemum indicum L.)or(Dendranthema indicum(Linné)Des Moul.)] 为菊科菊属多年生草本植物， 头状花序在秋、 冬二季花初开放时采摘， 直接晒干或 蒸后晒干入药， 药材名野菊花 (Flos Chrysanthemi indici)， 《中国药典》 一部 (2005 版 ) 收录。以完整， 体轻， 色黄， 香气浓者为佳。
类胡萝卜素是植物中广泛分布的色素之一。药用植物野菊开黄色小花， 过往研究 表明花的黄颜色常由类胡萝卜素造成， 也有由类黄酮引起的， 一朵花可同时含类胡萝卜素 和类黄酮。
类胡萝卜素 (Carotenoids) 常显黄色、 橙色或红色， 是一类具生物活性的烯萜类 化合物的总称， 据化学结构和溶解性分为两类 ： 一为胡萝卜素类 (Carotenes)， 如 α- 胡萝 卜素 (α-carotene)、 β- 胡萝卜素 (β-carotene)、 γ- 胡萝卜素 (γ-carotene)、 番茄 红素 (Lycopene) 等 ； 二为叶黄素类 (Xanthophylls)， 如玉米黄素 (Aeaxanthin)、 虾青素 (Astaxanthin)、 叶黄素 (Lutein)、 辣椒红素 (Capsanthin)、 隐黄质 (Cryptoxanthin) 等。
不同溶剂提取野菊花获得的提取液， 在 480-400nm 内均有三个峰。图 1 显示， 丙酮 / 石油醚＝ 1/1、 甲醇 / 二氯甲烷＝ 1/1、 甲醇 / 乙酸乙酯 / 石油醚＝ 1/1/1、 甲醇 / 丙酮＝ 1/1、 三氯甲烷、 正己烷 / 丙酮 / 乙醇＝ 2/1/1、 乙醚等溶剂的提取效果较好。在单因素实验 4 结果基础上， 用正交设计助手 II V3.1 中 L9(3 )， 对色素的提取条件进行优化以获得野菊花 类胡萝卜类色素的最佳提取工艺。
发明内容
技术问题本发明的目的在于提供一种野菊花类胡萝卜素类色素的提取和制备方 法， 为野菊的深度开发利用提供原材料保障。
技术方案 ： 本发明的实施方案如下 ：
1. 野菊花类胡萝卜素类色素的提取方法， 包括 ：
(1) 原料 ： 野菊花， 材料洁净， 净度≥ 99％ ；
(2) 杀青 ： 将野菊花在采后的 30min 内， 105℃杀青 3min ；
(3) 干燥 ： 杀青后于 40℃通风干燥 ；
(4) 粉碎 ： 用高速粉碎机将野菊花粉碎， 过 100 目筛备用 ；
(5) 提取 ： 将上述粉碎后的野菊花以乙醚为提取溶剂， 液料比 (v/w)40/1， 35℃水 浴中进行 1.0h 的提取。
2. 野菊花类胡萝卜素类色素的制备方法， 包括 ：
(1) 除杂 ： 将 1 中所得提取液抽滤除杂 ；(2) 浓缩 ： 35℃的水浴旋转蒸发， 浓缩除去乙醚 ；
(3) 干燥 ： -70℃冷冻后， 真空冷冻干燥。
(4) 保存 ： 将上述干燥后的提取物 -20℃避光保存备用。
本申请还要求保护按照上述提取、 制备方法获得的野菊花类胡萝卜素类色素。
野菊花类胡萝卜素类色素的提取方法， 根据单因素实验结果 ( 料液比、 提取温度、 4 提取时间等 )， 运用正交设计助手 II V3.1 中 L9(3 )， 对色素的提取条件进行优化以获得野 菊花类胡萝卜类色素的最佳提取工艺， 最佳参数优化为乙醚， 液料比 (v/w)40/1， 35℃水浴 中提取 1.0h。
有益效果 ： 本发明选用正交统计设计， 通过正交设计助手 II V3.1 对试验数据进 行回归分析， 开展野菊花类胡萝卜类色素提取方法和主要参数的确定并对提取方法进行优 化。与其他提取技术相比， 其优点是 ：
(1) 提取溶剂选择 ( 表 1)， 虽然丙酮 / 石油醚＝ 1/1、 甲醇 / 二氯甲烷＝ 1/1、 甲醇 / 乙酸乙酯 / 石油醚＝ 1/1/1、 甲醇 / 丙酮＝ 1/1、 三氯甲烷、 正己烷 / 丙酮 / 乙醇＝ 2/1/1、 乙醚等溶剂的提取效果较好， 但甲醇和三氯甲烷具中等毒性， 二氯甲烷有低毒和麻醉性， 丙 酮的沸点 (57℃ ) 超过了胡萝卜素的稳定极值 40℃， 医疗上常用的乙醚的沸点为 35℃， 符合 要求。综合考虑溶剂的安全性、 色素脱溶的方便性和热稳定性以及商业生产和经济有效原 则， 本发明选乙醚为提取溶剂。
表 1 不同溶剂提取野菊花提取液特征峰处的吸光值
a 注： 表中数据为 3 重复的平均值。
(2) 选择了适宜的提取条件 ( 表 2)， 运用正交设计助手 II V3.1 中 L9(34)， 对色素 的提取条件进行优化以获得野菊花类胡萝卜类色素的最佳提取工艺。
表 2 类胡萝卜素类色素提取正交试验及结果
a 注： 测定结果为 3 重复的平均值。 (3) 本发明提供的类胡萝卜素类色素的提取和制备方法， 生产上可用于对野菊花类胡萝卜素类的提取制备。 附图说明
图 1 为 β- 胡萝卜素标准品的液相色谱图 图 2 为野菊花类胡萝卜类色素提取物的液相色谱图具体实施方式
安徽省金寨县野菊花类胡萝卜素类色素提取 ：
(1) 原料 ： 安徽省金寨县野菊花， 材料洁净， 净度≥ 99％ ；
(2) 杀青 ： 将野菊花在采后的 30min 内， 105℃杀青 3min ；
(3) 干燥 ： 杀青后于 40℃通风干燥 ；
(4) 粉碎 ： 用高速粉碎机将野菊花粉碎， 过 100 目筛备用 ；
(5) 提取 ： 将上述粉碎后的野菊花以乙醚为提取溶剂， 液料比 (v/w)40/1， 在 35℃ 水浴中提取 1.0h ；
(6) 除杂浓缩 ： 将 (5) 中所得提取液抽滤除杂， 35℃的水浴旋转蒸发， 浓缩至无醚 味； (7) 干燥 ： -70℃冷冻后， 真空冷冻干燥后 -20℃避光保存备用。
所提取的提取物显色鉴定 ： 石油醚试验显亮黄色、 浓硫酸试验呈暗蓝 - 蓝紫色、 浓盐酸试验呈暗蓝色、 浓硝酸试验呈蓝 - 绿色， 共同说明野菊花中有类胡萝卜素类化合物 (Carotenoid-type) 的存在。
二氯甲烷提取液的特征吸收峰在 419、 447、 476nm， 初步指认野菊花中类胡萝卜素 可能为叶黄素、 玉米黄素、 β- 胡萝卜素、 γ- 胡萝卜素等 ； 三氯甲烷提取液的特征吸收峰 在 424、 450、 477nm， 初步鉴定野菊花中类胡萝卜素可能为叶黄素、 玉米黄素、 β- 胡萝卜素、 α- 胡萝卜素、 γ- 胡萝卜素、 番茄红素等。
提取物成分鉴定
标准品 ： β- 胡萝卜素 (76K70511， ≥ 95％ ) 购自 Sigma ； 金属元素标准液购自冶金 部钢铁研究总院国家钢铁材料测试中心 ； 色谱级正己烷购自 Merck ； 色谱级乙腈和二氯甲 烷购自 Honeywell。
供试样品液制备 ： 0.1g 野菊花样品， 加入 50ml 正己烷 / 丙酮 / 乙醇 (50/25/25) 提取液 ( 含 0.1％ BHT)， 200r/min 室温下避光振荡提取 60min， 4℃条件下 6500r/min 离心 5min， 收集上清液， 在 450nm 下测定溶液吸光值。以 β- 胡萝卜素为标品， 吸光值外标法定 量。野菊花类胡萝卜素类色素提取物直接加正己烷 / 丙酮 / 乙醇 (50/25/25) 提取液 ( 含 0.1％ BHT)， 其余按上述测定方法。
测定方法 ：
游离 β- 胡萝卜素在野菊花总胡萝卜素提取液或乙醚提取物溶液 ( 正己烷 / 丙 酮 / 乙醇 (50/25/25)， 含 0.1％ BHT) 中， 加入 10％氯化钠溶液， 水相反复用正己烷萃取， 合 并正己烷相， 无水硫酸钠干燥， 旋转蒸发至一定体积， 0.45μm 膜过滤后备用。在 Ettan LC 上， 选用 Shim-packVP-ODS C18 柱 (4.6mm×250mm， 5μm)， 流动相 ： 甲醇 / 乙睛 / 二氯甲烷 / 正己烷 (15/40/20/20)， 流动相中尚含 0.1％ BHT 及 0.05％三乙胺， 检测波长 ： 436nm， 流速 ：
1.0mL/min， 进样量 ： 100μL。以 β- 胡萝卜素为标样， 峰面积外标法定量。
总 β- 胡萝卜素游离 β- 胡萝卜素测定备用液加入 20％氢氧化钾 - 甲醇溶液 ( 样 / 碱＝ 2/1， 置暗处室温皂化 12h 后， 加入 10％氯化钠溶液分层， 水相反复用正己烷萃取， 合 并正己烷相， 蒸馏水洗至中性， 无水硫酸钠干燥， 旋转蒸发至一定体积， 定容后 0.45μm 膜 过滤， 续滤液按游离 β- 胡萝卜素测定方法上样。
提取物成分含量 ：
野菊花及其乙醚提取物中类胡萝卜素的含量
注： 表中数据为 3 重复的平均值 ± 标准偏差。
野菊花中游离 β- 胡萝卜素占总类胡萝卜素的 1.07％， 而总 β- 胡萝卜素占总类 胡萝卜素 1.56％， 游离 β- 胡萝卜素占总 β- 胡萝卜素的 68.59％。