CN101481372A - 石榴皮籽中单宁及原花青素的提取纯化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为石榴皮籽中单宁及原花青素的提取纯化工艺，涉及多元酚类化合物的提取纯化工艺领域。目前的提取工艺制备出的单宁价格昂贵，还没有从石榴皮籽中提取纯化单宁及原花青素的报道。本发明采用乙醇－水提法提取单宁及原花青素，选用大孔吸附树脂纯化。具有成本低、安全性高、提取率高、有益于工业化生产的有益效果。

Description

石榴皮籽中单宁及原花青素的提取纯化工艺

技术领域

本发明涉及多元酚类化合物的提取纯化工艺领域，尤其涉及从石榴皮籽中提取单宁及原花青素的提取纯化工艺。

背景技术

单宁是一类分子结构复杂的多元酚类化合物，为类黄酮和非类黄酮的聚合物，又称为鞣酸、单宁酸，为淡黄色至浅棕色无晶粉末。单宁又称鞣质，是存在于植物界的一类结构比较复杂的多元酚类化合物。植物单宁是植物在长期的生存适应过程中为抵御动物、微生物、病毒的攻击而形成的一种次生代谢产物。其对植物的重要性在于它可以作为一种有效的防护剂以防止动物或微生物的伤害，因而被称为植保素。广泛分布于植物体内，除了幼嫩的分生组织以外，几乎所有组织都含有单宁。单宁分子中的众多酚羟基使其具有很强的还原性，对各种氧自由基、脂质自由基都有强清除能力，比常用抗氧化剂维生素C和维生素E还强，也超过了小分子多酚如茶多酚和没食子酸。单宁以其酚羟基与大多数金属离子发生络合反应。与重金属离子生成沉淀，发生络合的同时往往伴随着将高价金属离子还原成低价态。因此单宁具有高度的化学活泼性，这些性质是单宁作为活性化合物的化学基础，其在石油、矿业、建材、化工、纺织、食品、医药、农林等方面已得到广泛应用，并且植物单宁是人类膳食中的一类重要成分。由于单宁独特的化学和生物学特性，从食用植物中提取单宁并将其纯化，作为一类天然的食品添加剂，可以调节食品风味，还可以起到高效、无毒且具有保健性的抗氧化作用。

单宁的提取大多从植物中来，如从黑荆树中提取单宁，它属于缩合类，目前广泛应用于鞣革。但黑荆树在我国分布少，轮伐期长，因此单宁主要依靠进口，价格非常昂贵。石榴皮中单宁含量较高，约为干石榴皮25％～30％。现在人们喜欢用石榴榨汁饮用，而石榴皮籽大多被废弃，造成严重浪费，非常可惜。可见从石榴皮籽中提取单宁及原花青素成本低，并且进行了很好的废物利用，节约了资源，而且其产品的市场前景将极为广阔。

原花青素(proant hocyanidins，简称PC)广泛存在于植物界，是一大类多酚类化合物的总称。原花青素拥有强有力的抗氧化能力、清除自由基能力和改善人体微循环的多重功效，此外还具有一些引人注目的生理功能，如改善血管的生物化学性质、抗凝血、抗白内障、抗溃疡、防癌抗肿瘤等，亦可用于疗效化妆品和防腐作用。原花青素还具有多种保健功能：保护心血管和预防高血压作用；皮肤保健及美容作用；改善视觉功能及对各种眼病的确切效果；抗肿瘤、抗辐射作用；药物增效剂功能；原花青素在水中的溶解性非常好，服后吸收好，进入人体内起效快，而且作用维持时间久。原花青素无毒、无致突变性、无致癌性、无致畸胎性、无致敏性，绝对安全。

国内戚向阳等人利用热提取法法以鲜苹果为原料对苹果多酚的主要成分原花青素的提取工艺进行了探讨，优化了工艺条件，苹果原花青素的提取率可高达95.66％。(戚向阳，黄红霞，巴文广苹果中原花青素提取工艺的研究食品工业科技2003，24(3)：63-65)

1999年新西兰的Foo和Lul从苹果皮渣中提取、分离多酚物质就利用了有机溶剂常温提取法，此法的缺点是没考虑温度对提取率的影响，提取效率较低，只是一些初步结果。(L.Yeap Foo，Yinrong Lu，Isolation and identification of procaanidines in applepromace，Food Chemistry 1999，64：511-518)

严奉伟，吴谋成，吴季勤等人以特1号树脂纯化菜籽多酚，采用串柱法有利树脂充分发挥其吸附能力。树脂柱用蒸馏水洗去多糖、蛋白质等杂质后，以74％乙醇内含0.1mol/L的0.5％HC1作洗脱液最经济，乙醇洗脱液流速以1BV/h最好，在此条件下，产品的多酚质量分数达到45.01％。(严奉伟，吴谋成，吴季勤大孔树脂初步纯化菜籽多酚中国粮油学报2005，20(2)：57-60)

张茜，贾冬英，姚开，何强等人研究表明D141树脂用于石榴皮多酚纯化时具有吸附量大、吸附速度快、易解吸的特点，为理想的纯化材料。体积分数70％的乙醇溶液是适宜的解吸剂。按照确定的纯化条件对提取物进行精制，纯化样收率为15.4g/100g石榴皮，其多酚质量分数较提取物提高了42.34％。(张茜，贾冬英，姚开，何强大孔吸附树脂纯化石榴皮多酚精细化工2007，24(4)：345-349)

赵文军，吴雪萍，王旭等人选择含3％磷酸乙酸乙酯—水溶液为提取溶剂时，其提取液的总酚含量是乙酸乙酯—水溶液的近2.5倍。当选择酸性条件提取时，温度对提取率的影响较大，常温提取最合适，10h可提取完全，所得低聚原花青素产物外观为浅灰白色，水溶性较好。(赵文军，吴雪萍，王旭葡萄籽中低聚原花青素提取条件研究食品科学2004，25(2)：117-120)

目前国内外均未见有关从石榴皮籽中提取纯化单宁及原花青素的报道。

发明内容

本发明的目的为提供一种成本低、安全性高、提取率高、有益于工业化生产的从石榴皮籽中提取单宁及原花青素的提取纯化工艺。

实现上述目的的技术方案为：

石榴皮籽中单宁及原花青素的提取纯化工艺，包括：

A：选料、粉碎：选择表皮光滑，无明显伤痕的石榴，将石榴剥皮后榨汁，收集石榴皮及榨汁后的石榴籽于40℃烘干，并分别粉碎；

B：脱脂：将粉碎好的石榴皮及籽浸泡于石油醚24h进行脱脂，然后将石油醚自然挥发；

C：提取：将脱脂后的石榴皮用70％乙醇，水浴回流提取，抽滤收集清夜，旋蒸至浓缩液；

D：除糖、蛋白质：加入浓缩液3倍体积的95％乙醇，放置过夜，7000r/min离心，取上清液，旋蒸后为粗提掖；

E：纯化：称取筛选出的大孔吸附树脂，预处理后湿法装入φ1.6×45cm的层析柱中，平衡后加入粗提液至饱和，然后用乙醇溶液洗脱，收集洗脱液；

F：冷冻干燥：将洗脱液旋蒸至无有机溶剂，冷冻干燥。

所述的提取工序中，单宁提取的料液比为1：10，水浴回流温度为70℃，回流时间为12h。

所述的提取工序中，原花青素提取的料液比为1：15，水浴回流温度为55℃，回流提取2次。

所述的纯化工序中，单宁纯化的乙醇洗脱液的浓度为70％，洗脱液的收集速度为1ml/min。

所述的纯化工序中，原花青素纯化的乙醇洗脱液的浓度为80％，洗脱液的收集速度为1.5ml/min。

本发明通过有机溶剂萃取法和大孔树脂纯化的方法，开发出高纯度、无毒、无致突变性、无致癌性、无致畸胎性、无致敏性，绝对安全，并可用于疗效化妆品和防腐作用的单宁及原花青素制品及其提取纯化工艺。

本发明具体提供单宁及原花青素制品，其纯度在85％左右，重金属含量及微生物指标均符合国家卫生标准其中铅≤1.5mg/kg，砷≤1.0mg/kg，汞≤0.3mg/kg。菌落总数≤1000cfu/g，大肠杆菌≤40MPN/100g，霉菌≤25cfu/g，酵母菌≤25cfu/g，不含致病菌。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用乙醇-水提法提取单宁及原花青素，此法安全性高、成本低，提取率较高，有益于工业化生产。

2、本发明纯化方法选用大孔吸附树脂，由于大孔吸附树脂具有物理化学稳定性高、吸附选择性独特、不受无机物存在的影响、再生简便、解析条件温和、使用周期长、易于构成闭路循环、节省费用等诸多优点，此法纯化单宁及原花青素的粗提物简便、安全，并且能得到高纯度的产品。

3、以石榴皮籽为原料，研究提取纯化单宁及原花青素的工艺参数，对生产高纯度、安全无毒的单宁及原花青素产品，建立产品生产线，对合理进行废物利用，节约资源具有重要意义。

附图说明

图1为单宁提取纯化工艺流程

图2为原花青素提取纯化工艺流程

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但是本发明并不限于下述的实施例。

实施例1

石榴皮中单宁的提取纯化工艺：

1、选料、粉碎：

选择表皮光滑，无明显伤痕的石榴，将石榴剥皮，收集石榴皮于40℃烘干后粉碎，再用120目筛筛选。

2、脱脂：

将粉碎好的石榴皮浸泡于石油醚24h进行脱脂，然后将石油醚自然挥发。

3、提取：

将脱脂后的石榴皮用70％乙醇，料液比为1:10，于70℃水浴回流提取12h，抽滤收集清液，旋蒸至浓缩液。

4、除糖、蛋白质：

加入浓缩液3倍体积的95％乙醇，放置过夜，7000r/min离心，取上清液，旋蒸后为粗提液。

5、纯化：

称取30.0g筛选出的大孔吸附树脂，预处理后湿法装入φ1.6×45cm的层析柱中，平衡后加入粗提液至饱和，然后用70％乙醇溶液洗脱，以1mL/min的速度收集洗脱液。

6、冷冻干燥：

将洗脱液旋蒸至无有机溶剂，在-20℃冰箱放置一夜，再在-60℃冷冻干燥27h。

7、测定单宁制品纯度：

采用高锰酸钾滴定法测定单宁制品纯度为85％左右。

实施例2

石榴籽中单宁的提取纯化工艺：

1、选料、粉碎：

选择表皮光滑，无明显伤痕的石榴，将石榴剥皮，收集榨汁后的石榴籽于40℃烘干后粉碎，再用120目筛筛选。

2、脱脂：

将粉碎好的石榴籽浸泡于石油醚24h进行脱脂，然后将石油醚自然挥发。

3、提取：

将脱脂后的石榴籽用70％乙醇，料液比为1:10，于70℃水浴回流提取12h，抽滤收集清液，旋蒸至浓缩液。

4、除糖、蛋白质：

加入浓缩液3倍体积的95％乙醇，放置过夜，7000r/min离心，取上清液，旋蒸后为粗提液。

5、纯化：

称取30.0g筛选出的大孔吸附树脂，预处理后湿法装入φ1.6×45cm的层析柱中，平衡后加入粗提液至饱和，然后用70％乙醇溶液洗脱，以1mL/min的速度收集洗脱液。

6、冷冻干燥：

将洗脱液旋蒸至无有机溶剂，在-20℃冰箱放置一夜，再在-60℃冷冻干燥27h。

7、测定单宁制品纯度：

采用高锰酸钾滴定法测定单宁制品纯度为85％左右。

实施例3

石榴皮中原花青素的提取纯化工艺

1、选料、粉碎：

选择表皮光滑，无明显伤痕的石榴，将石榴剥皮后榨汁，收集石榴皮于40℃烘干粉碎，再用120目筛筛选。

2、脱脂：

将粉碎好的石榴皮浸泡于石油醚24h进行脱脂，然后将石油醚自然挥发。

3、提取：

将脱脂后的石榴皮用70％乙醇，料液比为1:15，于55℃水浴回流提取2h，提取2次，抽滤收集清液，旋蒸至浓缩液。

4、除糖、蛋白质及杂质：

加入浓缩液3倍体积的95％乙醇，放置过夜，7000r/min离心，取上清液，旋蒸，用石油醚萃取，以除去脂溶性的杂质；萃取后得到的水相再用乙酸乙酯萃取，所得乙酸乙酯相挥去溶剂，得石榴皮原花青素粗提物。

5、纯化：

称取30.0g筛选出的大孔吸附树脂，预处理后湿法装入φ1.6×45cm的层析柱中，平衡后加入粗提液至饱和，然后用80％乙醇溶液洗脱，以1.5mL/min的速度收集洗脱液。

6、冷冻干燥：

将洗脱液旋蒸至无有机溶剂，在-20℃冰箱放置一夜，再在-60℃冷冻干燥27h。

7、测定原花青素制品纯度：

采用标准曲线法测定原花青素制品纯度约为89％。

实施例4

石榴籽中原花青素的提取纯化工艺

1、选料、粉碎：

选择表皮光滑，无明显伤痕的石榴，将石榴剥皮后榨汁，收集榨汁后的石榴籽于40℃烘干粉碎，再用120目筛筛选。

2、脱脂：

将粉碎好的石榴籽浸泡于石油醚24h进行脱脂，然后将石油醚自然挥发。

3、提取：

将脱脂后的石榴籽用70％乙醇，料液比为1:15，于55℃水浴回流提取2h，提取2次，抽滤收集清液，旋蒸至浓缩液。

4、除糖、蛋白质及杂质：

加入浓缩液3倍体积的95％乙醇，放置过夜，7000r/min离心，取上清液，旋蒸，用石油醚萃取，以除去脂溶性的杂质；萃取后得到的水相再用乙酸乙酯萃取，所得乙酸乙酯相挥去溶剂，得石榴籽原花青素粗提物。

5、纯化：

称取30.0g筛选出的大孔吸附树脂，预处理后湿法装入φ1.6×45cm的层析柱中，平衡后加入粗提液至饱和，然后用80％乙醇溶液洗脱，以1.5mL/min的速度收集洗脱液。

6、冷冻干燥：

将洗脱液旋蒸至无有机溶剂，在-20℃冰箱放置一夜，再在-60℃冷冻干燥27h。

7、测定原花青素制品纯度：

采用标准曲线法测定原花青素制品纯度约为89％。

Claims (5)

1、石榴皮籽中单宁及原花青素的提取纯化工艺，其特征为其工艺步骤为：

A：选料、粉碎：选择表皮光滑，无明显伤痕的石榴，将石榴剥皮后榨汁，收集石榴皮及榨汁后的石榴籽于40℃烘干，并分别粉碎；

B：脱脂：将粉碎好的石榴皮及籽浸泡于石油醚24h进行脱脂，然后将石油醚自然挥发；

C：提取：将脱脂后的石榴皮用70％乙醇，水浴回流提取，抽滤收集清夜，旋蒸至浓缩液；

D：除糖、蛋白质：加入浓缩液3倍体积的95％乙醇，放置过夜，7000r/min离心，取上清液，旋蒸后为粗提掖；

E：纯化：称取筛选出的大孔吸附树脂，预处理后湿法装入φ1.6×45cm的层析柱中，平衡后加入粗提液至饱和，然后用乙醇溶液洗脱，收集洗脱液；

F：冷冻干燥：将洗脱液旋蒸至无有机溶剂，冷冻干燥。

2、根据权利要求1所述的石榴皮籽中单宁及原花青素的提取纯化工艺，其特征为所述的提取工序中，单宁提取的料液比为1：10，水浴回流温度为70℃，回流时间为12h。

3、根据权利要求1所述的石榴皮籽中单宁及原花青素的提取纯化工艺，其特征为所述的提取工序中，原花青素提取的料液比为1：15，水浴回流温度为55℃，回流提取2次。

4、根据权利要求1所述的石榴皮籽中单宁及原花青素的提取纯化工艺，其特征为所述的纯化工序中，单宁纯化的乙醇洗脱液的浓度为70％，洗脱液的收集速度为1ml/min。

5、根据权利要求1所述的石榴皮籽中单宁及原花青素的提取纯化工艺，其特征为所述的纯化工序中，原花青素纯化的乙醇洗脱液的浓度为80％，洗脱液的收集速度为1.5ml/min。

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