摘要
蓝莓中富含花青素，深加工过程中会产生仍保留有大量花青素的蓝莓皮渣副产品，为了使得蓝莓利用价值的最大化，同时实现废物再利用，本研究以饮料厂生产副产品蓝莓皮渣为原料，探索从蓝莓皮渣中提取花青素的最佳实验条件，然后分别采用双水相萃取法和大孔树脂法对花青素粗提液进一步纯化，对比选择更适合工业化的方法，并研究了最终纯化产品在不同条件下的稳定性。主要研究结果如下： 在蓝莓花青素的提取实验中，发现采用 60%乙醇水溶液浸提得到的花青素浓度最高，且杂质相对较少，提取液澄清度高，30℃和室温条件下浸提得到花青素的浓度基本相同，考虑到成本问题，最终选择室温下使用60%乙醇水溶液浸提6 h，料液比1:5并进行2次提取。 在双水相萃取法纯化蓝莓花青素的实验中，选择了两种双水相体系进行单因素及正交实验，其中乙醇/硫酸铵体系最佳实验条件为：硫酸铵质量分数 22.5%，乙醇质量分数24%，pH 4.5，色素添加量15%，选择性系数β最高为27.10。乙醇/磷酸二氢钠体系最佳实验条件为：磷酸二氢钠质量分数 25%，乙醇质量分数 29%，pH 2.5，色素添加量14%，选择性系数β最高为140.05，是乙醇/硫酸铵体系选择性系数的5倍，说明乙醇/磷酸二氢钠双水相体系比乙醇/硫酸铵双水相体系更有利于纯化蓝莓花青素。但是仅利用双水相萃取法处理的花青素产品中被额外引入无机盐类杂质，导致其色价较低，为 3.94，产品色价不能达到商品化要求，需要后续进一步纯化，但是会导致生产步骤复杂，从而不利于工业生产。 大孔树脂法纯化蓝莓花青素的实验中，从 X-5、AB-8、XAD-16、DM-21、SP-207、LS-305、XAD-7HP七种树脂中筛选出DM-21、SP-207、LS-305这三种静态吸附容量和解吸率较大的树脂，三种树脂的静态吸附数据更符合Langmuir方程，更倾向于单分子层吸附，并根据 pH 3.0 条件下 Qmax值的大小对树脂排序为：LS-305＞SP-207＞DM-21，吸附动力学更符合拟二阶动力学。进一步对此三种树脂进行动态实验筛选，LS-305和SP-207树脂对蓝莓花青素均有较好的吸附和解吸能力，考虑到SP-207树脂的价格昂贵，后续选择LS-305树脂进行实验。经LS-305树脂纯化后的色素色价为77.05，是粗提液色价的12.63倍，达到工业生产要求，且此法操作简单，amp;nbsp;易于放大，有望进行工业化生产。 在蓝莓花青素的稳定性实验中，蓝莓花青素在不同光照条件下的稳定性的顺序为避光＞室内自然光＞强烈太阳光。温度对蓝莓花青素的稳定性有较大影响，蓝莓花青素的热降解过程可以被一级反应动力学模型很好地描述，温度越高，蓝莓花青素越不稳定；体系pH≤4.0时蓝莓花青素更为稳定，半衰期要比在高pH值条件最高延长约20倍；相同条件下花青素在水溶液中的稳定性比在乙醇水溶液中强。建议工业生产贮存蓝莓花青素采取低温避光且酸性的条件。
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