CN103169094B - 一种果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，属于食品深加工技术领域。该方法选用新鲜的水果或蔬菜，将可萃取多酚萃取后剩余的果蔬渣干粉，使用NaOH水解萃取，采用超声辅助法对果蔬中的不可萃取多酚进行萃取，它包括原料的选择、可萃取多酚的分离、剩余残渣干燥、不可萃取多酚的萃取、大孔树脂吸附的提纯、冷冻干燥、保存等步骤。与硫酸加热水解提取不可萃取多酚的方法相比较，本发明具备具有操作步骤简单、工艺条件要求低、安全性较高、生产成本低、收率高的优点；所获得的不可萃取多酚纯度高。

Description

一种果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法

技术领域

本发明涉及一种果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，属于食品深加工技术领域。

技术背景

多酚是一类广泛存在于植物体内的多元酚化合物，广泛存在于植物的皮、根、叶、果中，含量可达20%，是植物的次生代谢产物，属于天然有机化合物。多酚类物质被称为“第七类营养素”，主要包括黄酮类、单宁类、酚酸类以及花色苷类等几大类，研究证明多酚具有很强的消除有害自由基的作用，具有延缓衰老、抗辐射作用、抗菌、杀菌等多种功效。

多酚的萃取分离方法很多，由于其组成复杂，聚合度不同，以及原料结构性质的差异等诸多因素影响，到目前没有一种方法完全适于所有多酚的萃取。常用的萃取溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸、乙酸乙酯、丁醇、水等。目前对果蔬中多酚的研究主要集中在可萃取多酚(extractable/soluble polyphenols)，而很少关注不可萃取多酚(non-extractable/insoluble polyphenols)，在大多文献包括外文文献中有关总多酚含量的概念也仅仅是指可萃取部分，而忽略了不可萃取部分，实际上总多酚含量是指可萃取多酚与不可萃取多酚的总和，这正是目前从事活性成分提取的科研工作者所忽视的。Arranz等指出不可萃取多酚主要指一些水合丹宁酸（hydrolyzable tannins）以及与纤维或蛋白结合的原花青素（proanthocyanindins），这需要通过化学或酶处理方法将多酚从细胞壁上分离出来。

实际上有关不可萃取多酚早在1973年就有研究，但由于缺乏合适的分析研究方法，一直没有引起人们的注意。从2007年，西班牙Saura-Calixto领导的研究小组开始关注并研究不可萃取多酚，以谷类、蔬菜、豆类、水果、坚果为实验材料，研究表明这些材料中含有大量的不可萃取多酚，其含量远远超过可萃取多酚，其中苹果、桃子及油桃中不可萃取的多酚含量是可萃取多酚的5倍以上。Madhujith等采用碱水解的方式研究了大麦中可萃取和不可萃取多酚的含量及其抗氧化性，结果表明不可萃取多酚的含量远远高于可萃取多酚，相应的不可萃取多酚的抗氧化性也明显高于可萃取多酚。Kristl等研究指出，李子中的不可萃取多酚含量也远远高于可萃取多酚，在抗氧化作用中的贡献也远远大于可萃取部分。

目前从果蔬中提取不可萃取多酚是采用硫酸进行加热水解的方法。虽然有文献提出可以用NaOH进行碱水解的方法来提取不可萃取多酚；但是没有公开用NaOH进行碱水解提取不可萃取多酚的具体的步骤、工艺条件、工艺参数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法。

本发明的技术方案：

一种果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，包括下述步骤：

（1）收集萃取多酚之后的果蔬残渣；

（2）向果蔬残渣中加0.1-4mol/L的NaOH溶液进行超声萃取，然后离心分离、收集上清液，得不可萃取多酚粗提液；果蔬残渣与NaOH水溶液的比例为1g：5-30ml；

（3）不可萃取多酚粗提液用乙酸乙酯萃取，得不可萃取多酚萃取液；

（4）将不可萃取多酚萃取液用大孔树脂纯化、干燥，得不可萃取多酚冻干粉。

步骤（1）中的多酚是指可萃取多酚。

上述果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，优选的，步骤（1）采用下述方式完成：将果蔬打浆后与质量浓度为50%-80%乙醇按照1g:2-6ml比例混匀，然后以200-500W超声频率超声萃取1-2h，再以3000-5000r/min离心10-20min，收集果蔬残渣。

上述果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，优选的，步骤（2）中，超声萃取条件：温度35℃-50℃，功率为200-500W，时间0.5-2h；离心条件：转速3000-5000r/min，时间10-20min；

更优选的，步骤（2）中，超声萃取条件，NaOH水溶液的浓度为1mol/L，果蔬残渣与NaOH水溶液的比例为1g：10ml，温度45℃，超声时间为1h，超声功率500W；离心条件：转速3000-5000r/min，时间10-20min。在此条件下，不可萃取多酚的收率最高可达65mg/g，纯度可高达40%。

上述果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，优选的，步骤（3）采用下述方式完成：将不可萃取多酚粗提液与等体积的乙酸乙酯混合，加热至40℃-50℃，静置，待分层后收集下层液，浓缩至原体积的1/3-1/5，过滤，收集滤液，得不可萃取多酚萃取液。

上述果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，优选的，步骤（4）采用下述方法完成：

首先，将不可萃取多酚萃取液用大孔树脂吸附；上样浓度为2-5.0mg/ml，上样流速为1.5-3m/min，上样体积为4-6倍柱体积；

然后，用蒸馏水洗去树脂表面的杂物；再用质量浓度60%-90%的乙醇水溶液进行洗脱并收集洗脱液；洗脱速率为1.5-3ml/min，洗脱体积为3-5倍柱体积；

最后，将洗脱液浓缩到原体积的1/3-1/5、过滤、将滤液冷冻干燥，得不可萃取多酚冻干粉。

上述果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，优选的，在进行步骤（2）之前，将果蔬残渣在50-60℃条件下烘干，粉碎。

上述果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，优选的，所述原料为蓝莓。

上述果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，优选的，所述大孔树脂为HPD-100C。

有益效果：

1.公开了NaOH进行碱水解提取不可萃取多酚的具体步骤、工艺条件、工艺参数；

2.与硫酸加热水解提取不可萃取多酚的方法相比较，本发明具备具有操作步骤简单、工艺条件要求低、安全性较高、生产成本低、收率高的优点；

3.所获得的不可萃取多酚纯度高。

具体实施方案

实施例1

选择新鲜、成熟的蓝莓为原料，剔除霉烂果、病虫果及杂质并在清水中除去泥沙及漂浮物。将沥干水后的蓝莓粉碎打浆，然后按照1：2.5（g/ml）的比例加入质量浓度50%乙醇水溶液，200W超声萃取2h，3000r/min离心20min。重复提取两次。

过滤后将获得的果渣50℃烘干，然后粉碎至60目。向果渣中按照1:10（g/mL）的料液比例加入0.5mol/L的NaOH溶液，将混合浆液在35℃条件下、200W超声萃取2h。然后3000r/min离心20min，过滤取上清液，即为不可萃取多酚粗提液。

按照1:1的体积比向上述不可萃取多酚粗提液中加入乙酸乙酯，40℃加热混匀，静置分层，收集下层分离液；重复萃取3次，合并下层分离液；然后浓缩至原体积的1/5，过滤，收集滤液。

选用HPD-100C大孔树脂在常温常压下对滤液进行吸附提纯，调整上样液的浓度为2.5mg/ml，上样速度和流出速度均为3ml/min，体积为4倍柱体积。吸附完成后，先用蒸馏水对吸附柱进行冲，洗直到流出液无色；然后使用60%的乙醇溶液进行解吸洗脱，洗脱流速为3ml/min，洗脱体积为3倍柱体积。解吸完成后收集洗脱液进行浓缩，浓缩至原体积的30%，再过滤，将滤液冷冻干燥成粉，即为粉状不可萃取多酚。用Folin-Ciocalteu法在765nm处测定多酚含量，测得其收率为35mg/g，纯度为37%。

实施例2

选择新鲜、成熟的蓝莓为原料，剔除霉烂果、病虫果及杂质并在清水中除去泥沙及漂浮物。将沥干水后的蓝莓粉碎打浆，然后按照1：6（g/ml）的比例加入质量浓度80%乙醇水溶液；500W超声萃取1h，5000r/min离心10min。重复提取两次。

过滤后将获得的果渣放烘箱中60℃烘干，然后粉碎至80目。向果渣中按照1:30（g/mL）的料液比例加入2mol/L的NaOH水溶液，将混合浆液在50℃条件下、500W超声萃取0.5h。然后5000r/min离心10min，过滤、取上清液，即为不可萃取多酚粗提液。

按照1:1的体积比向上述不可萃取多酚粗提液中加入乙酸乙酯，50℃加热混匀，静置分层，收集下层分离液；重复萃取3次，合并下层分离液；然后浓缩至原体积的1/3，过滤，收集滤液。

选用HPD-100C大孔树脂在常温常压下对滤液进行吸附提纯，调整上样液的浓度为5.0mg/ml，上样速度和流出速度均为5ml/3min，体积为6倍柱体积。吸附完成后，先用蒸馏水对吸附柱进行冲，洗直到流出液无色；然后使用质量浓度80%的乙醇溶液进行解吸洗脱，洗脱流速为5ml/3min，洗脱体积为5倍柱体积。解吸完成后收集洗脱液进行浓缩，浓缩至原体积的20%，再过滤，将滤液冷冻干燥成粉，即为粉状不可萃取多酚。使用Folin-Ciocalteu法在765nm条件下测定多酚含量，测得其收率为42mg/g，纯度为43%。

实施例3

选择新鲜、成熟的蓝莓为原料，剔除霉烂果、病虫果及杂质并在清水中除去泥沙及漂浮物。将沥干水后的蓝莓粉碎打浆，然后按照1：4（g/ml）的比例加入质量浓度50%乙醇水溶液，400W超声萃取1h，4000r/min离心15min。重复提取两次。

过滤后将获得的果渣50℃烘干，然后粉碎至100目。向果渣中按照1:20（g/mL）的料液比例加入1mol/L的NaOH溶液，将混合浆液在45℃条件下、500W超声萃取2h。然后4000r/min离心15min，过滤取上清液，即为不可萃取多酚粗提液。

按照1:1的体积比向上述不可萃取多酚粗提液中加入乙酸乙酯，40℃加热混匀，静置分层，收集下层分离液；重复萃取3次，合并下层分离液；然后浓缩至原体积的1/5，过滤，收集滤液。

选用HPD-100C大孔树脂在常温常压下对滤液进行吸附提纯，调整上样液的浓度为4.0mg/ml，上样速度和流出速度均为5ml/3min，体积为5倍柱体积。吸附完成后，先用蒸馏水对吸附柱进行冲，洗直到流出液无色；然后使用70%的乙醇溶液进行解吸洗脱，洗脱流速为5ml/3min，洗脱体积为5倍柱体积。解吸完成后收集洗脱液进行浓缩，浓缩至原体积的30%，再过滤，将滤液冷冻干燥成粉，即为粉状不可萃取多酚。使用Folin-Ciocalteu法在765nm条件下测定多酚含量，测得其收率为55mg/g，纯度为44%。

实施例4

选择新鲜、成熟的蓝莓为原料，剔除霉烂果、病虫果及杂质并在清水中除去泥沙及漂浮物。将沥干水后的蓝莓粉碎打浆，然后按照1：6（g/ml）的比例加入质量浓度80%乙醇水溶液；500W超声萃取1h，5000r/min离心10min。重复提取两次。

过滤后将获得的果渣放烘箱中60℃烘干，然后粉碎至80目。向果渣中按照1:5（g/mL）的料液比例加入4mol/L的NaOH水溶液，将混合浆液在50℃条件下、500W超声萃取0.5h。然后5000r/min离心10min，过滤、取上清液，即为不可萃取多酚粗提液。

按照1:1的体积比向上述不可萃取多酚粗提液中加入乙酸乙酯，50℃加热混匀，静置分层，收集下层分离液；重复萃取3次，合并下层分离液；然后浓缩至原体积的1/3，过滤，收集滤液。

选用HPD-100C大孔树脂在常温常压下对滤液进行吸附提纯，调整上样液的浓度为5.0mg/ml，上样速度和流出速度均为5ml/3min，体积为6倍柱体积。吸附完成后，先用蒸馏水对吸附柱进行冲，洗直到流出液无色；然后使用80%的乙醇溶液进行解吸洗脱，洗脱流速为5ml/3min，洗脱体积为5倍柱体积。解吸完成后收集洗脱液进行浓缩，浓缩至原体积的20%，再过滤，将滤液冷冻干燥成粉，即为粉状不可萃取多酚。使用Folin-Ciocalteu法在765nm条件下测定多酚含量，测得其收率为41mg/g，纯度为39%。

实施例5

选择新鲜、成熟的蓝莓为原料，剔除霉烂果、病虫果及杂质并在清水中除去泥沙及漂浮物。将沥干水后的蓝莓粉碎打浆，然后按照1：6（g/ml）的比例加入质量浓度80%乙醇水溶液；500W超声萃取1h，5000r/min离心10min。重复提取两次。

过滤后将获得的果渣放烘箱中60℃烘干，然后粉碎至80目。向果渣中按照1:15（g/mL）的料液比例加入0.1mol/L的NaOH水溶液，将混合浆液在50℃条件下、500W超声萃取0.5h。然后5000r/min离心10min，过滤、取上清液，即为不可萃取多酚粗提液。

按照1:1的体积比向上述不可萃取多酚粗提液中加入乙酸乙酯，50℃加热混匀，静置分层，收集下层分离液；重复萃取3次，合并下层分离液；然后浓缩至原体积的1/3，过滤，收集滤液。

选用HPD-100C大孔树脂在常温常压下对滤液进行吸附提纯，调整上样液的浓度为5.0mg/ml，上样速度和流出速度均为5ml/3min，体积为6倍柱体积。吸附完成后，先用蒸馏水对吸附柱进行冲，洗直到流出液无色；然后使用80%的乙醇溶液进行解吸洗脱，洗脱流速为5ml/3min，洗脱体积为5倍柱体积。解吸完成后收集洗脱液进行浓缩，浓缩至原体积的20%，再过滤，将滤液冷冻干燥成粉，即为粉状不可萃取多酚。使用Folin-Ciocalteu法在765nm条件下测定多酚含量，测得其收率为46mg/g，纯度为44%。

实施例6

将新鲜的草莓、苹果、杨梅按照实施例3的工艺进行操作，同样可以获得不可萃取多酚，且其收率均在40mg/g以上，纯度超过40%。

Claims (5)

1.一种果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）收集萃取多酚之后的果蔬残渣；

（2）向果蔬残渣中加0.1-4mol/L的NaOH溶液进行超声萃取，然后离心分离、收集上清液，得不可萃取多酚粗提液；果蔬残渣与NaOH水溶液的比例为1g：5-30ml；

（3）不可萃取多酚粗提液用乙酸乙酯萃取，得不可萃取多酚萃取液；

（4）将不可萃取多酚萃取液用大孔树脂纯化、干燥，得不可萃取多酚冻干粉；

步骤（1）采用下述方式完成：将果蔬打浆后与质量浓度为50%-80%乙醇按照1g:2-6ml比例混匀，然后以200-500W超声频率超声萃取1-2h，再以3000-5000r/min离心10-20min，收集果蔬残渣；

步骤（2）中，超声萃取条件：温度35℃-50℃，功率为200-500W，时间0.5-2h；离心条件：转速3000-5000r/min，时间10-20min；

步骤（3）采用下述方式完成：将不可萃取多酚粗提液与等体积的乙酸乙酯混合，加热至40℃-50℃，静置，待分层后收集下层液，浓缩至原体积的1/3-1/5，过滤，收集滤液，得不可萃取多酚萃取液；

步骤（4）采用下述方法完成：

首先，将不可萃取多酚萃取液用大孔树脂吸附；上样浓度为2-5.0mg/ml，上样流速为1.5-3ml/min，上样体积为4-6倍柱体积；

然后，用蒸馏水洗去树脂表面的杂物；再用质量浓度60%-90%的乙醇水溶液进行洗脱并收集洗脱液；洗脱速率为1.5-3ml/min，洗脱体积为3-5倍柱体积；

最后，将洗脱液浓缩到原体积的1/3-1/5、过滤、将滤液冷冻干燥，得不可萃取多酚冻干粉。

2.根据权利要求1所述的果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，其特征在于，步骤（2）中，超声萃取条件，NaOH水溶液的浓度为1mol/L，果蔬残渣与NaOH水溶液的比例为1g：10ml，温度45℃，超声时间为1h，超声功率500W；离心条件：转速3000-5000r/min，时间10-20min。

3.根据权利要求2所述的果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，其特征在于，在进行步骤（2）之前，将果蔬残渣在50-60℃条件下烘干，粉碎。

4.根据权利要求2所述的果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，其特征在于，所述果蔬为蓝莓。

5.根据权利要求2所述的果蔬中不可萃取多酚的碱性制备方法，其特征在于，所述大孔树脂为HPD-100C。