CN102491880A

CN102491880A - 从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺

Info

Publication number: CN102491880A
Application number: CN2011103845129A
Authority: CN
Inventors: 胡奇林; 王宏; 郭燕
Original assignee: Ningxia University
Current assignee: GANSU SHOULUSHAN PHARMACEUTICAL CO., LTD.
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2031-11-28
Also published as: CN102491880B

Abstract

本发明涉及一种从天然产物中提取有效成分的工艺，特别是一种从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺，其工艺步骤为：葡萄皮干燥、粉碎、超声波提取白藜芦醇、超声波提取色素，纯化后得白藜芦醇、色素产品。本发明的技术方案采用双溶剂与超声提取集成，根据葡萄皮中白藜芦醇和色素在不同极性的溶剂中的溶解性不同，利用超声波提取工艺，使本发明的技术方案具有提取效率高、提取成本和能耗低，在提取过程中所用的溶剂可以循环利用、溶剂用量小，对环境的影响较低，避免了在提取过程中白藜芦醇以及色素的生物活性的破坏，适合具有生物活性物质的提取。

Description

从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺

所属技术领域

本发明涉及一种从天然产物中提取有效成分的工艺，特别是一种从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺。

背景技术

白藜芦醇具有抗氧化、抗衰老、抗癌、降血脂、美容、减肥等功效；葡萄皮色素是天然色素，可广泛用于果酱、果酒等食品行业，与合成色素相比，具有一定的营养价值和药理作用；据相关资料统计，白藜芦醇和葡萄皮色素在国际市场十分紧俏，需求量很大，具有很广阔的市场那个前景。由于葡萄皮中含有的色素、白藜芦醇其耐高温性差、不稳定、易失活，必须在比较温和的条件下提取。

目前由于葡萄酒的产量的增长，后产生大量的葡萄皮，如何有效利用葡萄皮中的白藜芦醇和色素，减少环境的压力成为人们研究的焦点之一。现阶段从葡萄皮中提取白藜芦醇或色素的方法主要有溶剂提取法、超临界CO₂提取法、微波提取法等，上述方法中主要存在的问题如下：1、溶剂提取法主要存在有机溶剂消耗多，提取工艺耗时长，生产成本高，得到的产品中残留有溶剂，同时在提取的过程中溶剂外泄，造成提取环境差、对环境污染等问题，如果控制溶剂外泄，势必造成生产设备复杂、投资和操作费用高，成本增加等一系列问题；2、超临界CO₂提取法主要是生产成本太高、对操作条件的要求比较高；3、微波提取法存在的不足之处在于，萃取介质的选择对产物组分影响较大，导致部分有效成分的损失。

上述方法在提取葡萄皮中的白藜芦醇或色素过程中，还存在提取率低、耗能高等诸多问题，并且只是提取了葡萄皮中的白藜芦醇或色素一种物质。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的缺陷，提供一种提取率高、耗能低且对环境危害小，可同时从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺。

本发明的技术方案是：一种从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺，其工艺步骤为：

1)葡萄皮干燥：将回收酒液后的葡萄皮渣，经过自然风干除去剩余水分至含水率小于4％；

2)粉碎：将风干后的葡萄皮粉碎至60-80目后待用；

3)超声波提取白藜芦醇：将粉碎后的葡萄皮放入弱极性溶剂中，采用超声波提取，其中葡萄皮与弱极性溶剂的重量、体积比为1∶2.5～15，提取温度20～50℃，提取时间10～20min，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，将滤液浓缩并回收溶剂，利用回收的溶剂对滤渣再次提取，提取温度和时间与第一次提取相同，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，对滤液浓缩并回收溶剂；将两次提取的浓缩液进行混合后，干燥后得白藜芦醇粗粉，白藜芦醇粗粉经纯化后得白藜芦醇产品；

4)超声波提取色素：将上述提取白藜芦醇后的滤渣放入极性较强的溶剂中，调整溶液的PH值至3左右，然后采用超声波提取；其中滤渣与极性较强的溶剂的重量、体积比为1∶5～15，提取温度10～60℃，提取时间5～11min，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，对滤液浓缩并回收溶剂，利用回收的溶剂对滤渣再次提取，提取温度和时间与第一次提取相同，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，对滤液浓缩并回收溶剂，将两次提取的浓缩液进行混合后，干燥后得色素粗粉，经纯化后得色素产品。

上述弱极性溶剂为氯仿、丙酮、乙醚、乙酸乙酯。

上述极性较强的溶剂为甲醇、水、乙醇、异丙醇。

上述干燥采用真空干燥，干燥温度为40-60℃。

上述白藜芦醇粗粉的纯化是采用大孔树脂进行静态吸附及洗脱，以除去多糖等部分杂质，再用硅胶柱层析进一步分离纯化。

上述色素粗粉的纯化是采用硅胶柱层析法对所提取的色素进行分离纯化。

本发明的技术方案采用双溶剂与超声提取集成，根据葡萄皮中白藜芦醇和色素在不同极性的溶剂中的溶解性不同，利用超声波产生的强烈振动、很高的加速度、强烈的空化效应、搅拌等特殊作用，提高物质分子之间的碰撞速度，使本发明的技术方案具有以下特点：1、提取效率高、提取成本低。采用了超声波提取技术，促进了白藜芦醇、色素向提取溶剂中的溶解速度，从而大大减少了溶剂的用量，降低提取成本，提高萃取效率，为工业化生产奠定了基础。与现有技术相比，白藜芦醇的提取率可提高1.4-4倍左右，提取温度降低一半左右，色素的提取率可提高近一倍，提取温度降低一半左右，白藜芦醇和色素成品的纯度与现有技术相比提高了10-15个百分点；2、本发明提取的工艺条件温和，避免了在提取过程中白藜芦醇以及色素的生物活性的破坏，适合具有生物活性物质的提取。3、本发明能耗低。由于提取时间短、提取温度低、溶剂用量少等特点，降低了能耗，减少了废物的排放。4、由于在提取过程中所用的溶剂可以循环利用、溶剂用量小，对环境的影响较低。

本发明与现有技术生产的白藜芦醇与色素指标对照如下表：

附图说明

附图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

如附图1所示的从葡萄籽中提取油脂和原花青素的工艺流程图，具体实施方式如下。

实施例1：

1)葡萄皮渣干燥：将回收酒液后的葡萄皮渣，经过自然风干除去剩余水分至含水率在3％左右。

2)粉碎：将风干后的葡萄皮粉碎至80目后待用。

3)超声波提取白藜芦醇：称取粉碎后80目的葡萄皮2g，加入体积分数≥99.5％的乙酸乙酯14ml，置于超声提取器中进行提取，提取温度为40℃，提取时间15min，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，将滤液浓缩并回收溶剂，利用回收的溶剂对滤渣再次进行提取，提取温度和时间与第一次提取相同，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，对滤液浓缩并回收溶剂；将两次提取的浓缩液进行混合后，置于40℃的真空干燥箱中，干燥后得白藜芦醇粗粉。白藜芦醇的提取率为1.2％。

4)超声波提取色素：称取上述提取白藜芦醇后的滤渣2g，加入10ml体积分数为60％的乙醇溶液，并利用体积分数为0.3％的HCl溶液调整上述溶液的PH值为3，然后置于超声提取器中进行提取，提取温度60℃，提取时间9min，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，将滤液浓缩并回收溶剂，利用回收的溶剂对滤渣再次提取，提取温度和时间与第一次提取相同，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，对滤液浓缩并回收溶剂；将两次提取的浓缩液合并后置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度60℃，干燥后所得色素粗粉，在此条件下，色素的提取率为22.9％。

5)白藜芦醇的纯化：称取预处理好的NKA-9型大孔树脂1g于50ml的具塞锥形瓶中，并称取干燥所得的白藜芦醇粗粉0.5g溶于10ml体积分数为70％的乙醇溶液中，加入到具塞锥形瓶中置于摇床上振荡，振荡温度为30℃、吸附时间15min；吸附完毕后，将饱和的吸附树脂先用水进行洗脱，直到洗脱液为无色透明为止，目的是除去无机盐、多糖、蛋白质等杂质，再用100ml体积分数为80％的乙醇溶液再次进行洗脱，洗脱时间为15min、洗脱温度40℃。将洗脱液收集、回收溶剂、浓缩得到含有白藜芦醇的少量液体。进一步通过硅胶柱层析进行分离提纯，洗脱液的体积配比为1∶1的石油醚∶丙酮混合溶液进行梯度洗脱，对洗脱液分段收集、浓缩，并回收溶剂，真空干燥得到较纯白藜芦醇粉末，纯度达到95％以上。

6)色素的纯化：首先用石油醚∶乙醇的体积比为1∶1的混合液进行洗脱，除去一部分黄绿色的类黄酮物质，再次用乙醇进行洗脱，收集、浓缩深红色的液体，同时回收溶剂，在真空条件下干燥，得到较纯的葡萄皮花色素粉末，纯度达到95％以上。

根据具体情况，上述超声波提取色素工艺步骤中，PH值的调整可采用其它酸性溶液进行，其目的是调整溶液的PH值为酸性。

实施例2-3：

白藜芦醇的提取：在实施案例1的基础上，改变提取温度(℃)、提取时间(min)、提取次数、料液比(g/ml)、颗粒大小等工艺参数，具体实施参数如下表所示：

白藜芦醇的纯化参数为：改变树脂型号、上样浓度、振荡温度℃、吸附时间、洗脱剂体积分数、洗脱时间min、洗脱温度℃，如下表：

在上述实施例2-3中，利用提取白藜芦醇后的滤渣提取色素的参数为：乙醇体积分数、提取温度(℃)、提取时间(min)、提取次数、料液比(g/ml)，具体实施参数如下表所示：

实施例

乙醇

PH值

温度

次数

料液比

提取时间

提取率(％)

纯度

2

50％

2

50℃

2

1∶5

5

20.67％

93.5％

3

70％

4

70℃

3

1∶9

15

21.38％

94.7％

实施例4-7：

白藜芦醇的提取：在实施案例2-3的基础上，其他提取条件固定不变，只改变提取溶剂，具体实施参数如下表：

色素的提取：在实施案例2-3的基础上，其他提取条件固定不变，只改变提取溶剂的体积分数，具体实施参数如下表：

上述实施例2-7中色素的纯化与实施例1相同。

Claims

1. 一种从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺，其工艺步骤为：

1）葡萄皮干燥：将回收酒液后的葡萄皮渣，经过自然风干除去剩余水分至含水率小于4%；

2）粉碎：将风干后的葡萄皮粉碎至60—80目后待用；

3）超声波提取白藜芦醇：将粉碎后的葡萄皮放入弱极性溶剂中，采用超声波提取，其中葡萄皮与弱极性溶剂的重量、体积比为1：2.5～15，提取温度20～50℃，提取时间10～20min，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，将滤液浓缩并回收溶剂，利用回收的溶剂对滤渣再次提取，提取温度和时间与第一次提取相同，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，对滤液浓缩并回收溶剂；将两次提取的浓缩液进行混合后，干燥后得白藜芦醇粗粉，白藜芦醇粗粉经纯化后得白藜芦醇产品；

4）超声波提取色素：将上述提取白藜芦醇后的滤渣放入极性较强的溶剂中，调整溶液的PH值至2—4，然后采用超声波提取；其中滤渣与极性较强的溶剂的重量、体积比为1：5～15，提取温度10～60℃，提取时间5～11min，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，对滤液浓缩并回收溶剂，利用回收的溶剂对滤渣再次提取，提取温度和时间与第一次提取相同，提取结束后，对提取液进行过滤得滤液和滤渣，对滤液浓缩并回收溶剂；将两次提取的浓缩液进行混合后，干燥后得色素粗粉，经纯化后得色素产品。

2. 根据权利要求1所述的从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺，其特征在于上述弱极性溶剂为氯仿、丙酮、乙醚、乙酸乙酯。

3. 根据权利要求2所述的从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺，其特征在于上述极性较强的溶剂为甲醇、水、乙醇、异丙醇。

4. 根据上述任意一项权利要求所述的从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺，其特征在于上述干燥采用真空干燥，干燥温度为40—60℃。

5. 根据权利要求4所述的从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺，其特征在于上述白藜芦醇粗粉的纯化是采用大孔树脂进行静态吸附及洗脱，以除去多糖等部分杂质，再用硅胶柱层析进一步分离纯化。

6. 根据权利要求5所述的从葡萄皮中提取白藜芦醇和色素的工艺，其特征在于上述色素粗粉的纯化是采用硅胶柱层析法对所提取的色素进行分离纯化。