CN101999521A - 含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物及其制备方法与应用。含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物制备方法是：(1)将新鲜油茶果皮粉碎；(2)用有机溶剂进行浸提，同时，用超声波作用于提取体系；(3)浸提完成后，用纳米膜进行分离纯化；(4)真空干燥。将油茶果皮多酚的油茶果皮提取物与乳化剂、增效剂混合加热后加入油脂中，即制成饲料抗氧化添加剂。本发明油茶果皮提取物中，多酚含量高达55~80wt%(以没食子酸计)，用其制成的饲料抗氧化添加剂可有效延长饲料的保质期，提高饲料的利用率。所述制备方法具有提取收率高、原料利用率高、生产过程简便易行、易于实现产业化等特点。

Description

含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种油茶果皮提取物及其制备方法与应用，尤其涉及一种含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物及其制备方法与应用。

背景技术

目前应用于饲料中的抗氧化剂主要是二丁羟基甲苯(BHT)、丁基羟基茴香醚(BHA)、乙氧基喹啉(EMQ)、没食子酸丙脂(PG)和生育酚混合浓缩物(参见CN200780033462、CN03131718、CN95103888、CN200610069198)，但是这些常用的化学合成的抗氧化剂其潜在的毒副作用很难估计，如BHT可致大鼠胃癌，也可抑制机体内呼吸酶等。

这样，从植物中提取的安全性较高的天然抗氧化剂越来受到大家的关注。

油茶是我国特有的一种油料作物，广泛种植于南方广大丘陵山地，是我国林业建设的一大优势资源，而茶油为我国食用植物油的产量平衡发挥着重要作用，是世界卫生组织推荐的四种健康油脂之一。现阶段，我国年茶油产量20万吨左右，产生约60万吨左右的茶籽壳(包括果皮)废弃物。按国务院关于油茶产业的发展规划，到“十二五”期间，油茶产量将达到年产50万吨，届时将产生约150万吨的茶籽壳。

现产茶区的茶籽壳和油茶果皮基本上是当柴火烧或废弃路边山头，处于不利用或利用价值极其低廉状态，造成资源的巨大浪费，甚至造成环境污染。CN86106634公开的技术方案虽然可以综合利用油茶饼粕，但利用效率不高，尤其是其中的多酚物质没充分利用起来。

据报道，油茶果壳含有一定量的天然抗氧化物质，其含量为1.21%，虽含量低，但来源丰富，成本低(广东工业大学学报，1997，(2):43-48)。多酚能作为饲料添加剂，可阻止或延缓饲料中易氧化物质的氧化作用，以达到提高饲料稳定性和延长贮存期的目的，也可在动物生长过程中起到抗氧化消除自由基的作用。

中国专利ZL96193005.5《含有三萜类皂素提取物的饲料组合物和营养保健剂》报道的是从山茶科植物种子榨油残渣提取含有三菇皂试的生物活性提取物糖萜素，其提取物的主要成分是三菇皂甙和茶籽多糖；中国专利(专利申请号2009100758047)《茶籽壳生物活性提取物应用及制备方法》的主要内容是从茶籽壳中提取含三萜皂甙、茶籽多糖、茶多酚等多种生物活性成分的混合物，并作为饲料添加剂和抗氧化剂使用；中国专利CN101744948《一种油茶蒲提取物及其制备方法和用途》是利用油茶蒲提取含黄酮、多酚的组合物，用作药学或食品学上可接受的载体；利用茶多酚作为饲料抗氧化剂的研究也出现过(参见CN2006100282889)。但是，从保护油茶果皮中多酚活性出发，并以多酚作为主要对象来设计提取技术，并将提取物作为饲料天然抗氧化剂还未见相关文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物及其制备方法，该含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物多酚含量高，综合性能好，成本低；制备方法具有提取收率高、原料利用率高、生产过程简便易行、易于实现产业化等特点。

本发明的进一步的目的在于，使用所述含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物制备成饲料抗氧化添加剂，相比于现有茶籽壳生物活性提取物或茶籽油饼提取物糖萜素，抗氧化效果更显著。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明之含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物的具体提取方法如下：

(1)将新鲜油茶果皮粉碎，过50目筛；

(2)用有机溶剂(优选甲醇、乙醇或丙酮)进行浸提，每克油茶果皮粉的有机溶剂用量为5~20 mL(优选18 mL)，调节pH值至3.0，浸提温度为22~55℃(优选 25~35℃；更优选 30℃)，浸提时间为3~5 h(优选4 h)，同时，用超声波作用于浸提体系，超声波功率100~4500 W(优选300~3000 W；更优选500 W)，超声波作用时间25~120 min(优选28~80 min；更优选30 min)；

(3)将油茶果皮浸提混合液用纳米膜进行分离纯化；膜分离的条件为：采用纳米超滤膜系统，操作压力为0.5~1.0 MPa(优选0.7~0.9 MPa)，操作温度22~80℃(优选25~55℃)；提取浓缩液，回收有机溶剂；

(4)浓缩液经真空干燥后得浸膏状胶；真空条件为：真空度0.096~0.15 MPa(优选0.1~0.12 MPa)，干燥温度80~100℃(优选85~95℃)。

采用福林酚比色法测定油茶果皮提取物浸膏中油茶果皮多酚的含量达55~80 wt%(以没食子酸计)。

本发明进一步的目的是通过以下技术方案实现的：

将含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏经复配后，作为饲料抗氧化添加剂使用。所述饲料抗氧化添加剂可通过以下方法得到：

(1)取所述含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏和乳化剂单甘酯按质量比1:0.5~3(优选1:1)的比例混合，加入相当于所述混合物2 wt%的水，搅拌均匀；

(2)向含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏和乳化剂的混合物中，加入相当于含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏0.01~0.1 wt%(优选0.02 wt%)的增效剂(优选柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸)，再加入相当于浸膏/乳化剂/增效剂混合物1~3 wt%的水；

(3)将步骤(2)所得混合物加热后，加入到油脂(优选大豆油)中，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为油脂体积的0.5~1.5%，并充分溶解。

用法：采用加热喷雾法，添加到饲料中，搅拌均匀，优选添加量为每公斤全价饲料添加150 mg含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏。

本发明含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物及其制备方法主要优点在于：①该油茶果皮提取物浸膏中，多酚含量高达55~80 wt%(以没食子酸计)，综合性能高，用途广泛而独特，原料来源广泛，成本低，使得在饲料中使用纯天然抗氧化剂油茶果皮多酚取代现有的化学合成抗氧化剂成为现实，大量减少化学有机物的污染；②该含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的制备方法具有提取收率高，原料利用率高，生产过程简便易行，易于实现产业化等特点，并可变废为宝，使农业废弃物资源得到高效综合利用，可改善环境，产生显著的经济效益和社会效益。

本发明方法获得的饲料抗氧化剂为纯天然抗氧化剂，可有效延长饲料的保质期，提高饲料的利用率。

附图说明

图1为没食子酸、儿茶素、咖啡酸、香草酸、香豆素、阿魏酸、藜芦酸、香豆素、芦丁和单宁等标准样品的液相色谱图。

图2为实施例1中所获得的油茶果皮提取物的液相色谱图。

图3为不同乳化剂剂量对油脂抗氧化效果的影响比较曲线图。

图4为茶油果皮多酚与不同增效剂的协同作用对油脂抗氧化效果的影响比较曲线图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1  本发明油茶果皮提取物制备方法实施例（浸提步骤采用超声处理）

(1)首先将新鲜油茶果皮粉碎，过50目筛。

(2)用甲醇进行浸提，每克油茶果皮粉用量为18 mL，用5 wt%盐酸调节pH值至3.0，浸提温度为30℃，浸提时间为4 h，同时，用超声波作用于浸提体系，超声波功率500W，超声波作用时间30 min。浸提完成后，在5000 rpm的条件下离心15 min，取上清液。

(3)油茶果皮多酚浸提物用纳米膜进行分离纯化。膜分离的条件为：采用纳米超滤膜系统，操作压力为0.8 MPa，操作温度30℃。提取浓缩液，回收有机溶剂，浓缩倍数为4.5倍。

(4)浓缩液经真空干燥后得浸膏状胶体，真空干燥条件如下：真空度为0.12 MPa，干燥温度85℃。

采用福林酚比色法测定步骤(2)的上清液中多酚含量达到12.4 wt%(以没食子酸计)；步骤(3)得到的浓缩液中多酚含量达到58.6 wt%(以没食子酸计)；步骤(4)得到的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏中多酚的含量达76.3 wt%(以没食子酸计)。

对本实施例获得的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏进行液相色谱分析。将没食子酸、儿茶素、咖啡酸、香草酸、香豆素、阿魏酸、藜芦酸、香豆素、芦丁和单宁等标准样品的液相色谱图(图1)与含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的液相色谱图(图2)进行比照。液相色谱条件：流动相：A水:乙酸=100:1，B甲醇:乙腈:乙酸=95:5:1；流速：1 mL/min ；检测波长：279 nm；色谱柱：反相C18柱(250 mm×4.0 mm，5 μm)；流速：1 mL/min；柱温：40℃；检测波长：279 nm；进样量：10 μL。洗脱程序：流动相由A和B混合而成，A的体积百分数变化如下：0 min~10 min，A从90%减少到70%；10 min~15 min，A保持70%；15 min~25 min，A从70%减少到60%；25 min~40 min，A从60%减少到50%；40 min~50 min，A从50%减少到0%；50 min~55 min，A保持0%；55 min~65 min，A从0%增加到90%，结束。

从图1和图2得知，经浸出、超声、离心和膜分离纯化后，含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的主要成分为没食子酸、儿茶素类等抗氧化类物质。

实施例2  本发明油茶果皮提取物制备方法实施例（浸提步骤不采用超声处理）

(1)首先将新鲜油茶果皮用刀式粉碎机粉碎，过50目筛。

(2)用甲醇进行浸提，每克油茶果皮粉用量为18 mL，用5%盐酸调节pH值至3.0，浸提温度为30℃，浸提时间为4 h。浸提完成后，在5000 rpm的条件下离心15 min，取上清液。

(3)油茶果皮多酚浸提物用纳米膜进行分离纯化。膜分离的条件为：采用纳米超滤膜系统，操作压力为0.8 MPa，操作温度30℃。提取浓缩液，回收有机溶剂，浓缩倍数为4.5倍。

(4)浓缩液经真空干燥后得提取物浸膏状胶体，真空干燥条件如下：真空度为0.1 MPa，干燥温度95℃。

采用福林酚比色法测定多酚含量：步骤(2)的上清液中多酚含量为8.25 wt%(以没食子酸计)；步骤(3)得到的浓缩液中多酚含量达到47.3 wt%(以没食子酸计)；步骤(4)得到的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏中多酚的含量达59.7 wt%(以没食子酸计)。

对比实施例1和实施例2的多酚提取效率，可以得到，采用超声处理的方法，浸提步骤中油茶多酚提取效率更佳。

实施例3  饲料添加剂中乳化剂添加量优选试验实施例

试验分成六组，含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏与乳化剂单甘酯按不同质量比混合，混合同时边搅拌均匀，混合体系置于500mL的烧杯中。每组按以下方法配制：

试验A组：含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏与乳化剂单甘酯按质量比1:3的比例混合，加到大豆油中使之充分溶解，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为大豆油体积的1%，加入相当于所述大豆油混合物2 v%的水，搅拌均匀；

试验B组：含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏与乳化剂单甘酯按质量比1:2的比例混合，加到大豆油中使之充分溶解，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为大豆油体积的1%，加入相当于所述大豆油混合物2 v%的水，搅拌均匀；

试验C组：含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏与乳化剂单甘酯按质量比1:1的比例混合，加到大豆油中使之充分溶解，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为大豆油体积的1%，加入相当于所述大豆油混合物2 v%的水，搅拌均匀；

试验D组：含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏加到大豆油中使之充分溶解，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为大豆油体积的1%，加入相当于所述大豆油混合物2 v%的水，搅拌均匀；

试验E组：BHT加到大豆油中使之充分溶解，使其中BHT的质量为大豆油体积的1%，加入相当于所述大豆油混合物2 v%的水，搅拌均匀；

试验F组：空白试验，往大豆油中加入相当于所述大豆油2 v%的水，搅拌混匀。

如图3所示，每隔一定时间根据国家标准GB/T5538-2005测定一次过氧化值，选出乳化效果最佳的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏与乳化剂单甘酯的质量比为含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏:单甘脂=1:1。

实施例4  饲料添加剂中最佳增效剂及其添加量优选试验实施例

选用柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸为增效剂，在25 mL的豆油中添加实施例4得到的效果最佳的混合物(含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏与乳化剂单甘脂质量比为1:1)以及不同增效剂，测定不同增效剂的协同作用，将大豆油分成平行两组，置于500 mL烧杯中，于65±1℃水浴保温，每100 h补充水一次，补水量为相当于所述大豆油混合物的2 v%。试验设计如下：

试验组1：含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏/单甘脂混合物加入大豆油中，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为大豆油体积的1%，再加入果皮多酚提取物浸膏0.02 wt%的增效剂柠檬酸，加入相当于所述大豆油混合物混合物2 v%的水，搅拌均匀；

试验组2：含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏/单甘脂混合物加入大豆油中，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为大豆油体积的1%，再加入果皮多酚提取物浸膏0.02 wt%的增效剂酒石酸，加入相当于所述大豆油混合物2 v%的水，搅拌均匀；

试验组3：含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏/单甘脂混合物加入大豆油中，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为大豆油体积的1%，再加入果皮多酚提取物浸膏0.02 wt%的增效剂抗坏血酸，加入相当于所述大豆油混合物2 v%的水，搅拌均匀；

试验组4：含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏/单甘脂混合物加入大豆油中，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为大豆油体积的1%，加入相当于所述大豆油混合物2 v%的水，搅拌均匀

试验组5：空白试验，大豆油中不加含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏，加入相当于所述大豆油2 v%的水，搅拌均匀；

将盛有所述五组试验物质的容器放入水浴锅中，如图4所示，每隔一定时间根据国家标准GB/T5538-2005测定其过氧化值。从图4可知，油茶果皮多酚与柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸均有较好的协同作用，尤其与抗坏血酸的协同作用最强。前160 h中，在油茶果皮多酚-油脂体系中，油茶果皮多酚与增效剂的增效作用相当明显，但随着时间的延长，抗坏血酸的增效作用要强于柠檬酸和酒石酸。其中抗坏血酸最佳添加量为相当于所述含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的0.02 wt%。

实施例5  含油茶果皮多酚饲料添加剂的应用及抗氧化效果试验实施例

(1)取实施例1得到的果皮多酚提取物浸膏和乳化剂单甘酯按质量比1:1的比例混合，加入相当于所述混合物2 wt%的水，搅拌均匀；

(2)向含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏和乳化剂的混合物中加入相当于所述果皮多酚提取物浸膏0.02 wt%的抗坏血酸作为增效剂，再加入相当于所述浸膏/乳化剂混合物2 wt%的水，搅拌均匀，得到油茶果皮多酚/乳化剂/增效剂混合物；

将试验分为五组，每组按以下方法配制(如表1)，试验一、二组中的抗氧化剂为步骤(2)得到的油茶果皮多酚/乳化剂/增效剂混合物；试验三、四组中的抗氧化剂BHT/乳化剂/增效剂混合物，乳化剂及增效剂的种类和数量与试验一、二组一致；试验五组仅加入乳化剂/增效剂混合物，乳化剂及增效剂的种类和数量与试验一、二组一致。根据GB/T 17814-1999，饲料中的抗氧化剂的使用量限定在150 mg/kg之内；

试验一组：将油茶果皮多酚/乳化剂/增效剂混合物添加到大豆油中，使每千克大豆油中的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的含量为3 g，使之充分溶解，然后将豆油按相当于所述饲料5 wt%的量，采用加热喷雾法添加于饲料中，搅拌均匀。

试验二组：将油茶果皮多酚/乳化剂/增效剂混合物添加到大豆油中，使每千克大豆油中的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏含量为1.5 g，使之充分溶解，然后将豆油按相当于所述饲料5 wt%的量，采用加热喷雾法添加于饲料中，搅拌均匀。

试验三组：将BHT粉剂/乳化剂/增效剂混合物添加到大豆油中，使每千克大豆油中含BHT 3 g，使之充分溶解，然后将豆油按相当于所述饲料5 wt%的量，采用加热喷雾法添加于饲料中，搅拌均匀。

试验四组：将BHT粉剂/乳化剂/增效剂混合物添加到大豆油中，使每千克大豆油中含BHT 1.5 g，使之充分溶解，然后将豆油按相当于所述饲料5 wt%的量，采用加热喷雾法添加于饲料中，搅拌均匀。

试验五组：空白试验，乳化剂/增效剂混合物加入到大豆油中，使每千克大豆油中乳化剂/增效剂混合物与试验一、二组中乳化剂/增效剂混合物的含量一致，按5 wt%的比例将未加任何添加剂的大豆油采用加热喷雾法添加于饲料中，搅拌均匀。

每组实验分别取250 g正虹牌“001”猪饲料(湖南正虹科技发展股份有限公司)，用厚膜袋包装，扎紧袋口，置于恶劣环境(65℃恒温箱)，每10 h搅拌一次，每24 h观察一次，每100 h补充水10 g，并记录其试验结果。饲料中抗氧化剂组成成分见表1和试验结果见表2。

从表1和表2的结果得知，在本实验条件下，作为抗氧化剂添加到饲料中的抗氧化效果由高到低依次为：试验一组，试验三组，试验二组，试验四组，试验五组。由此可看出，在同等添加量的条件下，含本发明油茶果皮多酚的油茶果皮提取物试验组的抗氧化效果明显优于含BHT的试验组的抗氧化效果，其中试验一组的效果最好，其每公斤全价饲料中含本发明油茶果皮提取物浸膏为150 mg。

Claims (9)

1. 一种含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物，其特征在于，提取方法如下：

(1)将新鲜油茶果皮粉碎，过50目筛；

(2)用有机溶剂进行浸提，每克油茶果皮粉的有机溶剂用量为5~20 mL，调节pH值至3.0，浸提温度为22~55℃，浸提时间为3~5 h，同时，用超声波作用于浸提体系，超声波功率100~4500 W，超声波作用时间25~120 min；

(3)将油茶果皮浸提混合液用纳米膜进行分离纯化；膜分离的条件为：采用纳米超滤膜系统，操作压力为0.5~1.0 MPa，操作温度22~80℃；提取浓缩液，回收有机溶剂；

(4)浓缩液经真空干燥后得浸膏状胶；真空条件为：真空度0.096~0.15 MPa，干燥温度80~100℃。

2.根据权利要求1所述的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇或丙酮。

3.根据权利要求1或2所述的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物，其特征在于所述每克油茶果皮粉的有机溶剂用量为18 mL，浸提温度为25~35℃，浸提时间为4 h，作用于浸提体系的超声波功率为300~3000 W，超声波作用时间28~80 min。

4.根据权利要求1或2所述的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物，其特征在于，膜分离的条件为：操作压力为0.7~0.9 MPa，操作温度为25~55℃。

5.根据权利要求1或2所述的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物，其特征在于真空条件为：真空度0.1~0.12 MPa，干燥温度85~95℃。

6.一种如权利要求1所述的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物在制备饲料添加剂中的应用，其特征在于，制备方法如下：

(1)取所述含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏和乳化剂单甘酯按质量比1:0.5~3的比例混合，加入相当于所述混合物2 wt%的水，搅拌均匀；

(2)向含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏和乳化剂的混合物中，加入相当于所述含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏0.01~0.1 wt%的增效剂，再加入相当于所述浸膏/乳化剂/增效剂混合物1~3 wt%的水；

(3)将步骤(2)所得混合物加热后，加入到油脂中，使其中含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的质量为油脂体积的0.5~1.5%，并充分溶解。

7.根据权利要求6所述的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物在制备饲料添加剂中的应用，其特征在于果皮多酚提取物浸膏按质量比1:1与乳化剂单甘酯混合。

8.根据权利要求6所述的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物在制备饲料添加剂中的应用，其特征在于所述增效剂为柠檬酸、酒石酸或抗坏血酸。

9.根据权利要求6~8之一所述的含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物在制备饲料添加剂中的应用，其特征在于所述增效剂的量为所述含油茶果皮多酚的油茶果皮提取物浸膏的0.02 wt%。

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