CN102274249B - 一种银杏叶的汽爆预处理方法 - Google Patents

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Abstract

为了从根本上解除银杏叶细胞壁致密结构对有效成分的溶出影响，提高银杏提取物的溶出效率，提出了一种银杏叶的汽爆处理方法：按照绝干银杏叶与溶液的质量1∶0-1∶4的比例加入溶液，然后在常温下浸泡处理5-180min；将浸泡处理后的物料置于汽爆罐中，通入汽爆介质，使罐内温度达到30-250℃，维持1-30min后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中，即得到汽爆预处理后的物料。汽爆处理使银杏叶结构疏松，形成明显的多孔结构，提高有效成分的溶出效率但不损伤原料中的有效成分，汽爆后的银杏叶可直接进行活性成分提取或粉碎、超微粉碎后制备各种银杏产品。

Description

一种银杏叶的汽爆预处理方法
技术领域
本发明属于中药材加工应用领域，特别涉及一种汽爆强化银杏有效成分溶出的方法。
背景技术
银杏(Gingko biloba L)为银杏科(Ginkgoaceae)银杏属植物，又名白果树，公孙树，是古生代二叠纪孑遗植物，被称为裸子植物的“活化石”，在我国有广泛的分布。自60年代以来，国内外学者对其化学成分、药理作用及临床应用做了大量研究。药理研究表明，银杏叶提取物可扩张冠状动脉血管、增进脑血流量、改善脑营养，有明显的抗血小板活化因子及抗菌作用，特别是银杏叶提取物对神经系统的独特作用，可作为中枢神经的复活剂而用于早年痴呆(Alzheimerdementia)的防治。
银杏叶提取物如银杏黄酮类化合物属于色素类物质，多存在于植物细胞的液泡中，随着植物的干燥，黄酮类化合物会附着在植物细胞壁上，植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、木质素、果胶质等构成的致密结构，是黄酮提取的主要屏障，在萃取过程中通过细胞壁进行物质交换是个限速步骤。因此，无论采用何种提取方法，对植物细胞的破坏程度，将直接影响提取效率以及后续加工过程。
传统方法一般采用机械粉碎方法对物料进行破碎处理，但由于植物细胞对于外力的作用有很大的抵抗力，因此机械处理对植物细胞的破坏程度有限。而如果要将植物类中药粉碎到微米级，则能耗增加，成本提高。蒸汽爆破技术近年来广泛应用于造纸、饲料加工、药物提取等行业，它利用高温高压水蒸汽渗入物料组织的孔隙和细胞之中，然后瞬间高速释放出来，所产生的机械力可以产生一定程度上的机械撕裂作用，从而破坏物料。该法整合了化学水解和物理粉碎作用，能够在短时间(几分钟)内有效破坏木质纤维的致密结构，提高提取效率。
发明内容
为了从根本上解除银杏叶细胞壁致密结构对有效成分的溶出影响，提高银杏提取物的溶出效率，提出了一种银杏叶的汽爆处理方法。
其具体的技术方案为：
按照绝干银杏叶与溶液的质量1∶0-1∶4的比例加入水溶液，然后在常温下浸泡处理5-180min；将浸泡处理后的物料置于汽爆罐中，通入汽爆介质，使罐内温度达到30-250℃，维持1-30min后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中，即得到汽爆预处理后的物料。
所述的溶液为酸性水溶液、中性水溶液或碱性水溶液；
所述的酸性水溶液的pH为2.0-6.5；调节酸性水溶液可用到的酸为乙酸、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸、碳酸等无机酸或有机酸；
所述的碱性水溶液的pH为8.0-11.0；调节碱性水溶液可用到的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠；
所述的汽爆介质为空气、二氧化碳、臭氧、液氮、氮气、水蒸汽、超临界CO2、乙醇中的一种或任意两种的组合。
本发明的有益效果为：
1、在高压作用下，汽爆介质进入物料组织的孔隙和细胞之间，然后瞬间高速释放出来，完全破坏了银杏叶的细胞壁，从根本上解除银杏叶细胞壁致密结构对有效成分的溶出影响，提高银杏提取物的溶出效率。
2、酸性条件下的水对物料进行预先浸泡，可使物料在汽爆前有一定的润涨作用，同时有利于汽爆过程中银杏叶细胞壁中的半纤维素的降解以及木质素酯键的断裂，从而增强汽爆对银杏叶细胞壁的破坏程度。
3、碱性条件下对物料进行预先浸泡，由于碱液对植物细胞壁中的纤维素有较强的渗透能力，能使纤维素发生较大的润胀。同时，在碱液浸泡过程中，半纤维素在碱的作用下脱乙酰基，并使其部分渗出。乙酰基在碱作用下生成乙酸钠而溶解，在半纤维素结构上形成羟基而增加对水的吸附。另外，半纤维素的多种伴生物多易被碱溶出，这样，在细胞壁和胞间层表面逐渐形成小孔隙，水则自孔隙侵入，加大水合作用有利于银杏叶的蒸汽爆碎处理效果。
4、本发明采用的汽爆介质为空气、二氧化碳、臭氧、液氮、氮气、水蒸气、超临界CO2、乙醇中的一种或任意两种的组合，保证了银杏
5、经汽爆预处理的银杏叶结构疏松，形成明显的多孔结构，提高有效成分的溶出效率但不损伤原料中的有效成分，由图3可以看出，汽爆后的物料在15min内迅速得到平衡，而未汽爆处理的物料直到2小时还未能提取平衡，且汽爆物料的银杏黄酮提取率远远高于未汽爆处理的物料；
6、汽爆后的银杏叶可直接进行活性成分提取或超微粉碎后制备各种银杏产品。
附图说明
图1：汽爆银杏叶指纹图谱
图2：原始未汽爆银杏叶指纹图谱
图3：汽爆处理与原始物料在不同提取时间的黄酮提取得率，▲代表200℃处理3min；●代表165℃处理10min；■代表130℃处理5min；
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代表原始未汽爆处理物料
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
按照绝干银杏叶与ph4.0的乙酸溶液的质量1∶1的比例加入溶液，然后在常温下浸泡处理30min；将浸泡处理后的物料置于汽爆罐中，先通入空气，再通入液氮，使罐内温度达到180℃，维持5min后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中，即得到气爆预处理后的物料。将汽爆银杏叶与原始未处理银杏叶用植物粉碎机粉碎至60目，按液固比20∶1(mL/∶g)加入70％乙醇溶液，于85℃水浴加热回流提取2h，过滤，回收滤液，滤渣按上述方法重复提取3次，合并滤液，测定滤液中银杏总黄酮的提取率为：2.49g总黄酮/100g原料，而原始为汽爆物料总黄酮的提取率为1.12g总黄酮/100g原料；汽爆物料的比表面积为0.5917m2/g，而原始物料的比表面积为0.4524m2/g。
实施例2：
按照绝干银杏叶与蒸馏水的质量1∶2的比例加入蒸馏水，然后在常温下浸泡处理60min；将浸泡处理后的物料至于汽爆罐中，通入臭氧，使罐内温度达到150℃，维持30min后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中，即得到气爆预处理后的物料。将汽爆银杏叶与原始未处理银杏叶用植物粉碎机粉碎至60目，按液固比20∶1(mL/∶g)加入70％乙醇溶液，于85℃水浴加热回流提取2h，过滤，回收滤液，滤渣按上述方法重复提取3次，合并滤液，测定滤液中银杏总黄酮的提取率为：2.18g总黄酮/100g原料，而原始为汽爆物料总黄酮的提取率为112g总黄酮/100g原料；汽爆物料的比表面积为0.5139m2/g，而原始物料的比表面积为0.4524m2/g。
实施例3：
按照绝干银杏叶与ph10.0的氢氧化钠溶液的质量1∶3的比例加入溶液，然后在常温下浸泡处理60min；将浸泡处理后的物料至于汽爆罐中，通入氮气，使罐内温度达到200℃，维持1min后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中，即得到气爆预处理后的物料。将汽爆银杏叶与原始未处理银杏叶用植物粉碎机粉碎至60目，按液固比20∶1(mL/∶g)加入70％乙醇溶液，于85℃水浴加热回流提取2h，过滤，回收滤液，滤渣按上述方法重复提取3次，合并滤液，测定滤液中银杏总黄酮的提取率为：2.25g总黄酮/100g原料，而原始为汽爆物料总黄酮的提取率为112g总黄酮/100g原料；汽爆物料的比表面积为0.5352m2/g，而原始物料的比表面积为0.4524m2/g。
实施例4：
按照绝干银杏叶与蒸馏水的质量1∶4的比例加入蒸馏水，然后在常温下浸泡处理180min；将浸泡处理后的物料至于汽爆罐中，通入二氧化碳，使罐内温度达到80℃，维持30min后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中，即得到气爆预处理后的物料。可将汽爆处理后的银杏叶超微粉碎，作为食品添加剂加入到食品中，如制作银杏糕点等。
实施例5：
按照绝干银杏叶与蒸馏水的质量1∶3的比例加入蒸馏水，然后在常温下浸泡处理25min；将浸泡处理后的物料至于汽爆罐中，通入水蒸汽，使罐内温度达到50℃，维持15min后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中，即得到气爆预处理后的物料。可将汽爆处理后的银杏叶超微粉碎，制备成银杏茶。

Claims (3)

1.一种银杏叶的汽爆预处理方法，包括以下步骤：
按照绝干银杏叶与溶液的质量1:0-1:4的比例加入溶液，然后在常温下浸泡处理5-180min；将浸泡处理后的物料置于汽爆罐中，通入汽爆介质，使罐内温度达到30-250℃，维持1-30min后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中，即得到汽爆预处理后的物料；所述的溶液为酸性水溶液、中性水溶液或碱性水溶液；
所述的汽爆介质为空气、二氧化碳、臭氧、液氮、氮气、水蒸汽、超临界CO2、乙醇中的一种或任意两种的组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的酸性水溶液的pH为2.0-6.5；调节酸性水溶液pH的酸为乙酸、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸、碳酸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的碱性水溶液的pH为8.0-11.0；调节碱性水溶液pH的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠。
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