一种超声波辅助提取荸荠皮天然棕色素的方法

摘要

一种超声波辅助提取荸荠皮天然棕色素的方法，属于食品添加剂的技术领域，其特征在于利用超声波产生的空化效应和机械效应，采用食用乙醇溶液为溶剂，在温度为50～70℃、功率为60～80W、占空比为60～80％的条件下超声辅助提取荸荠皮棕色素，减压蒸馏，回收乙醇，提取时间是普通浸提法的十分之一，产率20～25％，易于工业化生产，使一贯作为废弃物的荸荠皮变废为宝，所得产品为水溶性天然棕色素，并且具有抗菌作用和抗氧化活性，可用作各类食品的着色剂和添加剂。

说明书

一、技术领域

本发明涉及天然食用色素的提取方法，属于食品添加剂的技术领域，具体涉及一种超声波辅助提取荸荠皮天然棕色素的方法。

二、技术背景

荸荠(Eleochairis toberosa)，又名马蹄(Water chestnut)，是莎草科荸荠属多年水生草本植物荸荠的地下球茎，中国长江流域以南各省均有栽培，其中广西的荸荠产量占中国的70％以上。荸荠不仅汁多味甜，营养丰富，而且具有一定的药用价值，是优良的药食兼用的果蔬类食品，自古有“江南人参”的美誉。祖国传统医学认为，荸荠性寒味甘，有清热、化痰、消积等功效，能治疗黄疽、热淋、痞积、目赤、咽喉肿痛等症，乃药中佳品。上海肿瘤防治研究协作组在筛选中药时发现，荸荠的各种制剂在动物体内均有抗癌作用，新加坡中医学报曾介绍食用荸荠可治疗食道癌。有关实验证明荸荠对体内重金属铅、镉等具有良好的促排作用。

《中药大辞典》认为荸荠的果皮与果肉之间富含抗菌物质和黄酮类化合物等活性组分。有关实验证明，荸荠皮提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、产气杆菌及绿脓杆菌均有抑制作用，并能抑制流感和流脑病毒。民间常用带皮的荸荠煲水服用治疗急性咽喉炎、百日咳、流脑、麻疹、急性肠胃炎、大便燥结、小便不利、血痢下血等症。荸荠加工过程产生的荸荠皮历来被视为废弃物，其质量占鲜荸荠质量的20％～25％，资源量很大。从荸荠皮中提取棕色素，不仅可以提高产品的附加值，还可以实现资源再利用，消除环境污染，有利于该产业的进一步发展。

天然色素的提取方法主要有水浸提法和有机溶剂浸提法，但存在浸提时间长、提取效率不高、分离效果不好等不足。超声波提取法可以加速天然色素进入溶剂，提高提取效率，缩短提取时间，目前国内外未见超声波辅助提取荸荠皮棕色素的报道。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波辅助提取荸荠皮天然棕色素的方法。

本发明所说的一种超声波辅助提取荸荠皮天然棕色素的方法，其特征在于提取的步骤为：

(1)将无腐迹的荸荠皮洗净、风干、轧碎后置于浸提罐中，加入原料重量10～15倍的浓度为50～70％的食用乙醇溶液；

(2)在温度为50～70℃、功率为60～80W、占空比为60～80％的条件下超声提取40～60min，重复2～3次；

(3)过滤，合并提取液，滤液减压蒸馏，浓缩至23～25波美度或至含固量为30～40％，同时回收乙醇；

(4)将浓缩液干燥制得粉状荸荠皮棕色素粗品；

(5)将荸荠皮棕色素粗品置于浸提罐中，加入荸荠皮棕色素粗品重量8～10倍、浓度为95～98％的食用乙醇，加热至沸腾回流1h，冷却后过滤取滤清液，重复2～3次；

(6)将滤清液浓缩、回收乙醇，将浓缩液干燥，得精制荸荠皮棕色素。

本发明利用超声波产生的空化效应和机械效应，采用食用乙醇溶液为溶剂，成功地从荸荠皮中提取出荸荠皮棕色素，提取时间是普通浸提法的十分之一，产率20～25％，易于工业化生产，使一贯作为废弃物的荸荠皮变废为宝，所得产品为水溶性天然棕色素，并且具有抗菌作用和抗氧化活性，可用作各类食品的着色剂和添加剂。

四、具体实施方式

实施方式1

取荸荠皮干粉原料50g，装入浸提罐中，加入70％食用乙醇500g，在温度为50℃、功率为60W、占空比为80％的条件下超声提取50min，将提取液过滤，重复3次，合并提取液，滤液减压蒸馏，浓缩至25波美度，同时回收乙醇，将浓缩液干燥制得粉状荸荠皮棕色素粗品11g，将荸荠皮棕色素粗品置于浸提罐中，加入95％的食用乙醇100g，加热至沸腾回流1h，冷却后过滤取滤清液，重复2次，将滤清液浓缩、回收乙醇，将浓缩液干燥，得精制荸荠皮棕色素8.5g。

实施方式2

取荸荠皮干粉原料30g，装入浸提罐中，加入60％食用乙醇400g，在温度为60℃、功率为70W、占空比为70％的条件下超声提取40min，将提取液过滤，重复2次，合并提取液，滤液减压蒸馏，浓缩至24波美度，同时回收乙醇，将浓缩液干燥制得粉状荸荠皮棕色素粗品7.5g，将荸荠皮棕色素粗品置于浸提罐中，加入95％的食用乙醇60g，加热至沸腾回流1h，冷却后过滤取滤清液，重复3次，将滤清液浓缩、回收乙醇，将浓缩液干燥，得精制荸荠皮棕色素6g。

实施方式3

取荸荠皮干粉原料40g，装入浸提罐中，加入50％食用乙醇360g，在温度为70℃、功率为80W、占空比为60％的条件下超声提取60min，将提取液过滤，重复3次，合并提取液，滤液减压蒸馏，浓缩至25波美度，同时回收乙醇，将浓缩液干燥制得粉状荸荠皮棕色素粗品8g，将荸荠皮棕色素粗品置于浸提罐中，加入98％的食用乙醇80g，加热至沸腾回流1h，冷却后过滤取滤清液，重复2次，将滤清液浓缩、回收乙醇，将浓缩液干燥，得精制荸荠皮棕色素6.5g。