双酶法提取黑豆红色素新工艺

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翻新时间：2023-03-13

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双酶法提取黑豆红色素新工艺

关键词：黑豆红色素；提取；纤维素酶；果胶酶

Key words： black soybean red pigment； extraction； cellulase； pectinase

目前，利用酶法提取植物体内活性成分已得到广泛应用。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，植物天然色素往往被包裹在其中而不易溶出。依据此原理，本研究采用纤维素酶和果胶酶两种酶对黑豆皮进行酶解，破坏其细胞壁骨架结构使其逐级降解，促进导致细胞内色素的溶出，增加黑豆红色素的提取率[12]，从而实现食品工业规模化生产。目前，国内利用酶法提取黑豆红色素的研究报道尚少[13]，该研究有助于促进该领域的研究。

1 材料和方法

1.1 材料

黑豆皮，市售。经清洗、晾干、粉碎后过孔径为0.25 mm筛制成黑豆皮粉，备用。

纤维素酶（2万U・g-1）：淮安市百麦绿色生物能源有限公司；果胶酶（10万U・g-1）：江苏锐阳生物科技有限公司；其他试剂均为分析纯。Neofuge 13R台式高速冷冻离心机：上海力申科学仪器有限公司；电动搅拌机：杭州仪表电机厂；高速万能粉碎机，北京化玻联医疗器械有限公司；SHB-IIIA循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限公司。

1.3 方法

1.3.1 黑豆红色素的提取工艺流程黑豆皮粉→酶解提取→抽滤→合并各次滤液→50 ℃减压浓缩→冻干→黑豆红色素→计算红色素提取率

红色素提取率=（红色素干质量/黑豆皮干质量）×100%

1.3.3 正交试验在单因素试验的基础上，对较显著的4个单因素分别选取3个最优水平，依据L9（34）正交试验表筛选最优组合以确定双酶法提取黑豆红色素的最佳工艺。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

由图3可知，从35～55 ℃，随着酶解温度的提高，红色素提取率随之增加，继续提高温度，提取率随之下降，说明纤维素酶和果胶酶双酶酶解提取黑豆红色素最适温度为55 ℃。

由图6可知，随着提取次数的增加，红色素提取率随之提高。但第3次的提取率无明显增加，从节约能源的角度考虑，确定黑豆红色素最佳提取次数为2次。

2.2 正交试验结果

在单因素试验基础上，对较显著的因素酶用量、酶解pH值、酶解温度、料液比等4个因素分别选取3个最优水平，依据L9（34）表安排正交试验，见表1，得出黑豆红色素最佳酶解提取条件。

3 结论

在各种黑豆制品如豆油、豆乳、豆粉等的生产过程中，为改善产品风味、防止非酶褐变，并赋予产品良好的色泽等，通常要将黑豆进行脱皮等预处理工序，因此在豆制品的生产过程中会得到大量的副产品，即黑豆皮。我国拥有丰富的黑豆资源，从黑豆制品加工的下脚料黑豆皮中提取天然色素，成本低廉、工艺简单且易实现工业化，因此具有良好的开发应用前景。试验结果表明，采用双酶法提取黑豆红色素简单高效、提取条件温和且无溶剂残留问题，适用于食品工业规模化生产。

参考文献：

[3] 崔蕊静，李凤英，李春华.黑豆衣红色素提取及影响其稳定性因素分析[J].中国粮油学报，2004，19（1）：48-51.

[5] 朱宏达，张慧，张美荣，等.黑豆红色素的提取工艺及其理化性质的研究[J].中国食品添加剂，2009（1）：86-90.

[6] 王少波，杜永峰，姚秉华.pH示差法测定黑豆衣中的花青素[J].化学分析计量，2008，17（1）：46-48.

[9] 李大婧，宋江峰，刘春泉，等.超声波辅助提取黑豆衣色素工艺优化[J].农业工程学报，2009，25（2）：273-279.