CN101642484B - 绿豆皮中黄酮类化合物的提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及绿豆皮中黄酮类化合物的提取方法，具体包括：首先将1份重量的绿豆皮粉碎，然后将其进行挤压膨化处理，再用有机溶液对粉碎的膨化物料进行提取，随后过滤并收集提取液吼，将提取液进行真空冷冻浓缩干燥处理后，得到绿豆皮黄酮类化合物粗品。本发明将双螺杆挤压膨化技术与有机溶剂提取工艺相结合，提取绿豆皮的黄酮类化合物，不仅缩短了提取时间，提高取量率，且操作更为简便，适用于工业化生产。

Description

绿豆皮中黄酮类化合物的提取方法

技术领域

本发明涉及一种黄酮类化合物的提取方法，更具体地说，是涉及一种绿豆皮中黄酮类化合物的提取方法。

背景技术

绿豆，又名青小豆、植豆，为豆科草本植物绿豆的成熟种子，在我国已经有两千多年的栽培历史。绿豆不仅营养丰富，按中医理论还具有消热、解毒的药理作用，被称为“药食同源”的豆类。绿豆子叶的主要成分是淀粉和蛋白质，而其解毒消暑的保健成分基本位于绿豆皮中。研究表明，绿豆皮中富含高效抗氧化成分，主要为黄酮类化合物，绿豆皮中的黄酮类化合物具有抗氧化、增强免疫力、降血脂、降血糖等功效，所以成为近年来的研究热点。

目前国内外提取黄酮的方法很多，包括有机溶剂提取法、微波辅助提取法、超临界萃取法、酶浸渍萃取法、超声波辅助提取法等。有机溶剂提取法在实际生产中应用相对较广泛，具有经济、安全、方便等优点，但易受到提取时间、温度等因素的影响，导致提取率偏低。

题为“一种桑叶黄酮提取方法”的中国专利ZL 200510012388.8公开了一种桑叶黄酮的提取方法。该发明用乙醇和水作为提取溶剂和洗脱剂，大孔吸附树脂为分离材料，提取物中桑叶黄酮量大于50％。但在实际操作中，其提取时间长，效率相对较低，不适于工业化生产。

发明内容

针对现有黄酮类化合物的提取工艺中的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种绿豆皮黄酮类化合物的提取方法，它不仅操作简便，而且提取效率高。

为了实现上述发明目的，本发明采用双螺杆挤压膨化技术与有机溶剂提取相结合的方法，进行绿豆皮中黄酮类化合物的提取。该方法包括如下步骤：

(i)将1份重量的绿豆皮粉碎至20～40目，得到绿豆皮粗粉；

(ii)取绿豆皮粗粉进行挤压膨化处理，得到绿豆皮的膨化物料，并进一步粉碎至35～45目；

(iii)将粉碎后的膨化物料用适量有机溶液进行提取，过滤并收集提取液；

(iv)将提取液进行真空冷冻浓缩干燥，得到绿豆皮黄酮类化合物粗品。

其中，所述步骤(i)还包括对绿豆皮粗粉进行水分调节，使绿豆皮中的水分重量占绿豆皮总重量的15～18％。另外，所述步骤(ii)中挤压膨化处理为双螺杆挤压膨化，并进一步粉碎至40目。

按照本发明提供的提取绿豆皮黄酮类化合物的方法具有以下几方面的优点：

首先，提高原料利用率，节约能源。在绿豆皮黄酮类化合物的提取技术中，本发明另辟蹊径，将双螺杆挤压膨化技术与有机溶剂提取工艺相结合进行提取。目前国内广泛使用的提取方法是采用有机溶剂提取，尽管该方法操作简便，但提取时间长，效率低。本发明的挤压膨化技术是通过水分、热能、机械剪切和压力等综合作用形成的，是高温、高压的短时加工过程。在本发明提取过程中，先将绿豆皮粗粉进行双螺杆挤压膨化处理，这样可以使绿豆皮的细胞纤维结构被破坏，更有利于绿豆皮内的黄酮类物质的溶出。然后，再用有机溶剂提取，大大缩短了提取时间，提高了绿豆皮黄酮类化合物的提取率，具有提取时间短，效率高的优点。

其次，简化了操作工艺。本发明通过对绿豆皮粗粉进行双螺杆挤压膨化处理，可简化有机溶剂的提取步骤、缩短提取时间，提取量率高，适用于工业化生产。

另外，本发明使用溶剂安全无毒，并且在进行挤压膨化处理时，机器会自动将内部剩余物料挤出机外，无须拆装设备清理，无污染，生产简便，节省了时间。

附图说明

图1为根据本发明的绿豆皮黄酮类化合物的提取工艺流程图。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明作出进一步详细的说明。

具体实施方式

图1为根据本发明的绿豆皮黄酮类化合物的提取工艺流程图。首先，选取一定重量份数的绿豆皮，进行粗粉碎并过20～40目筛。然后，进行水分调节，在测定绿豆皮实际含水量后，根据需要加适量水使绿豆皮粗粉的水分含量在15～18％之间为佳。随后，将粗粉进行双螺杆挤压膨化处理，使得物料成为质构疏松的多孔状态，其中，绿豆皮黄酮类化合物的提取率随挤压温度、螺杆转速、供料速度以及物料含水量的变化而变化。经过反复试验，我们发现绿豆皮黄酮类化合物的提取的优选处理范围是：粗粉的水分含量为15～18％，双螺杆挤压膨化的挤压温度为110～135℃，螺杆转速为150～300r/min，供料速度为300～700g/min。之后，再将其进一步粉碎，优选的是过35～45目筛，以过40目筛为最佳。随后，加入有机溶液进行提取，优选的是加入35～45％的乙醇溶液进行提取，以加入40％的乙醇溶液进行提取为最佳；料液重量比最好在1∶20～30之间，并在70～80℃的温度下提取2～3h，然后进行过滤。最后，将所得滤液在30～50℃条件下进行真空冷冻浓缩干燥4～8h，得到绿豆皮黄酮类化合物粗品。

实施例1

首先，收集1kg的绿豆皮，粗粉碎并过20目筛，然后调节绿豆皮水分含量为15％。随后，将调节水分的绿豆皮粗粉进行双螺杆挤压膨化处理：挤压温度110℃，螺杆转速200r/min，供料速度500g/min，这样，使得绿豆皮粗粉成为质构疏松的多孔的状态。然后，采用植物粉碎机将其粉碎至40目。之后，称取绿豆皮粉10g倒入烧杯内，并加入200mL 40％的乙醇溶液进行提取，在80℃温度下提取2h。最后，过滤得到滤液，将滤液分装在敞口面积较大托盘中，在30℃条件下进行真空冷冻浓缩干燥处理8h，便制得绿豆皮黄酮类化合物粗品。

测定：采用紫外分光光度法，以芦丁作为标准对照品，绘制芦丁标准曲线，测定绿豆皮黄酮类化合物含量。

(1)标准溶液的配制

准确称取经120℃干燥至恒重的芦丁标准品50mg，用适量70％乙醇溶液加热溶解，冷却后转移到100mL容量瓶中，用70％乙醇溶液定容，充分混匀。

(2)标准曲线的绘制

分别吸取芦丁标准液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0ml于7个25mL容量瓶中，分别加蒸馏水至6.0mL，再分别加入1mL 5％的亚硝酸钠溶液(50mg/ml)，摇匀，放置6min。然后，分别加入1mL 10％的硝酸铝溶液(100mg/ml)，摇匀，放置6min。最后，加入10mL 4％的氢氧化钠溶液(40mg/ml)，再加水定容至25ml，摇匀，放置15min。此时每毫升溶液中含无水芦丁分别为0.000、0.020、0.040、0.060、0.080、0.100、0.120mg，以溶剂作空白，分光光度计于测定波长510nm处测定吸光度。然后，以芦丁含量(mg)为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制标准曲线，并得到标准曲线方程。

(3)绿豆皮提取液中黄酮含量测定：准确称取10g经挤压粉碎后的绿豆皮，在实施例1条件下提取的绿豆皮中黄酮类化合物粗品，用40％乙醇溶液定容至50ml。然后，向溶液中加入一定量硅藻土，搅拌静置5min，将蛋白质等大分子吸附，而后进行真空抽滤。然后，将滤液倒入分液漏斗中，用一定量石油醚分三次萃取，去除色素、油脂等脂溶性物质，取下层收集液合并，备用。

量取上述待测液2ml，按标准曲线制备的操作步骤于510nm处进行吸光度的测定。

(4)黄酮类化合物提取率计算：根据标准曲线，求出相当于样品吸光度的芦丁含量，按下式计算绿豆皮中提取的黄酮类化合物占绿豆皮干基(不含水分的绿豆皮干重)重量的百分比：

黄酮提取率 $Y=\frac{X\×V_1}{V_2\×W\×1000}\×100$

式中：X-根据芦丁标准液曲线计算出待测液中绿豆皮黄酮类化合物的量(mg)；

Y-绿豆皮中黄酮类化合物的提取率(％)；

V₁-绿豆皮黄酮类化合物的提取液总体积(ml)；

V₂-样品提取液测定用体积(ml)；

W-经双螺杆挤压膨化处理后的绿豆皮干基质量(g)。

根据上述公式，可测得绿豆皮中提取的黄酮类化合物的含量占绿豆皮干基重量的2.82％。

实施例2

首先，收集1.5kg的绿豆皮，粗粉碎并过20目筛，然后调节绿豆皮水分含量为17％。随后，将调节水分的绿豆皮粗粉进行双螺杆挤压膨化处理：挤压温度115℃，螺杆转速270r/min，供料速度700g/min，这样，使得绿豆皮粗粉成为质构疏松的多孔的状态。然后，采用植物粉碎机将挤压产品粉碎至40目。之后，称取绿豆皮粉10g倒入玻璃烧杯内，并加入250ml 40％的乙醇溶液进行提取，在75℃温度下提取2.5h。最后，过滤得到滤液，将滤液分装在敞口面积较大托盘中，在45℃条件下进行真空冷冻浓缩干燥处理6h，便制得绿豆皮黄酮类化合物粗品。

测定方法同实施例1：采用紫外分光光度法，以芦丁作为标准对照品，绘制芦丁标准曲线，测定绿豆皮中提取的黄酮类化合物的重量占绿豆皮干基重量的3.15％。

实施例3

首先，收集2kg的绿豆皮，粗粉碎并过20目筛，然后调节绿豆皮水分含量为18％。随后，将调节水分的绿豆皮进行双螺杆挤压膨化处理约：挤压温度120℃，螺杆转速250r/min，供料速度600g/min，这样，使得绿豆皮粗粉成为质构疏松的多孔的状态。然后，采用植物粉碎机将挤压产品粉碎至40目。之后，称取10g倒入玻璃烧杯内，并加入300ml 35％的乙醇溶液进行提取，在80℃温度下提取3h。最后，过滤得到滤液，将滤液分装在敞口面积较大托盘中，在50℃条件下进行真空冷冻浓缩干燥处理5h，便制得绿豆皮黄酮类化合物粗品。

测定方法同实施例1：采用紫外分光光度法，以芦丁作为标准对照品，绘制芦丁标准曲线，测定绿豆皮中提取的黄酮类化合物的重量占绿豆皮干基重量的3.02％。

实施例4

首先，收集2kg的绿豆皮，粗粉碎并过30目筛，然后调节绿豆皮水分含量为18％。随后，将调节水分的绿豆皮进行双螺杆挤压膨化处理：挤压温度125℃，螺杆转速300r/min，供料速度650g/min，这样，使得绿豆皮粗粉成为质构疏松的多孔的状态。然后，采用植物粉碎机将挤压产品粉碎至40目。之后，称取10g倒入玻璃烧杯内，并加入300ml 45％的乙醇溶液进行提取，在70℃温度下提取2h。最后，过滤得到滤液，将滤液分装在敞口面积较大托盘中，在35℃条件下进行真空冷冻浓缩干燥处理7h，便制得绿豆皮黄酮类化合物粗品。

测定方法同实施例1：采用紫外分光光度法，以芦丁作为标准对照品，绘制芦丁标准曲线，测定绿豆皮中提取的黄酮类化合物的重量占绿豆皮干基重量的2.95％。

实施例5

首先，收集2kg的绿豆皮，粗粉碎并过20目筛，然后调节绿豆皮水分含量为18％。随后，将调节水分的绿豆皮进行双螺杆挤压膨化处理：挤压温度110℃，螺杆转速150r/min，供料速度300g/min，这样，使得绿豆皮粗粉成为质构疏松的多孔的状态。然后，采用植物粉碎机将挤压产品粉碎至40目。之后，称取10g倒入玻璃烧杯内，并加入250ml 40％的乙醇溶液进行提取，在75℃温度下提取2.5h。最后，过滤得到滤液，将滤液分装在敞口面积较大托盘中，在50℃条件下进行真空冷冻浓缩干燥处理5h，便制得绿豆皮黄酮类化合物粗品。

测定方法同实施例1：采用紫外分光光度法，以芦丁作为标准对照品，绘制芦丁标准曲线，测定绿豆皮中提取的黄酮类化合物的重量占绿豆皮干基重量的2.76％。

对比实施例1

收集1kg的绿豆皮，不进行双螺杆挤压膨化处理，其余提取条件与实施例1相同。

测定方法同实施例1：采用紫外分光光度法，以芦丁作为标准对照品，绘制芦丁标准曲线，测定绿豆皮中提取的黄酮类化合物的重量占绿豆皮干基重量的1.95％。

通过上述实施例及其与现有技术的对比可见，本发明具有明显优于现有技术的技术效果，本发明的挤压膨化技术是通过水分、热能、机械剪切和压力等综合作用形成的，是高温、高压的短时加工过程。当含有一定水分的物料通过挤压套筒时，随着螺杆的转动被向前输送，逐渐在机头的阻力作用下而被压缩。通过压延效应与套筒间的强烈搅拌、混合、剪切等作用而产生的高温高压，使物料在挤压腔内呈熔融状态。当熔融态的物料进入成型模头口的高温高压区时，会呈完全的流动态，最后从模孔被挤出到达常温常压的状态。紧接着，物料中的超沸点水分因瞬时的急剧汽化，使得挤出物料体积迅速膨胀，从而形成质构疏松的多孔状态。采用双螺杆挤压膨化技术对绿豆皮进行挤压前处理，使绿豆皮的细胞纤维结构发生破坏，有利于绿豆皮内的黄酮类物质的溶出。这样，再结合有机溶剂的提取，可以有效提高黄酮类化合物的提取率。

Claims (3)

1.一种绿豆皮中黄酮类化合物的提取方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(i)将1份重量的绿豆皮粉碎20～40目，得到绿豆皮粗粉；

(ii)取绿豆皮粗粉进行挤压膨化处理，得到绿豆皮的膨化物料，并进一步粉碎至35～45目；

(iii)将粉碎后的膨化物料用适量有机溶液进行提取，过滤并收集提取液；

(iv)将提取液进行真空冷冻浓缩干燥，得到绿豆皮黄酮类化合物粗品；

所述步骤(i)还包括对绿豆皮粗粉进行水分调节，使绿豆皮中的水分重量占绿豆皮总重量的15～18％；

所述步骤(ii)中挤压膨化处理为双螺杆挤压膨化，所述双螺杆挤压膨化处理的挤压温度为110～135℃，螺杆转速为150～300r/min；供料速度为300～700g/min；

所述步骤(iii)中的有机溶液是体积分数为35～45％的乙醇溶液，物料与乙醇溶液的重量此为1∶20～30；提取条件包括：温度为70～80℃，提取时间为2～3h；

所述步骤(iv)中的真空冷冻浓缩干燥，干燥温度为30～50℃，干燥时间为4～8h。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(ii)中进一步粉碎40目。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶液是体积分数为40％的乙醇溶液。

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