CN103751250A - 一种以微波超声波复合提取玛咖生物碱的方法 - Google Patents

Abstract

一种以微波超声波复合提取玛咖生物碱的方法，其工艺过程主要包括：原料粉磨、混溶、参数控制、微波超声波复合搅拌、过滤、萃取等过程。选择玛咖粉1:60的料液比混溶，将原料与蒸馏水至于搅拌器内初步搅拌，再移入内置式超声波提取罐中，在常温下工作，选择40KHz频率波段的超声波，超声波功率为300W，微波频率选择300MHz，微波功率为352W，搅拌时间为30min。再经过滤、浓缩、pH调节、萃取后的萃取液经蒸发浓缩后得到了玛咖生物碱的提取物。

Description

一种以微波超声波复合提取玛咖生物碱的方法

技术领域

本发明涉及一种以微波超声波复合提取玛咖生物碱的方法，该方法能将玛咖中生物碱快速、高效提取出来，提高了玛咖生物碱的提取率。

背景技术

玛咖( Maca)，十字花科独行菜属一年生或两年生草本植物，原产于南美洲秘鲁中部的安第斯山区，在当地已有数千年的食用历史。玛咖含有丰富的碳水化合物、蛋白质、矿物质、维生素等营养成分。作为药食两用植物，玛咖的次级代谢产物生物碱和芥子油苷等具有改善性功能、提高生育力、抗疲劳、抗肿瘤、抗焦虑和提高内分泌等功能。这使玛咖成为国内外功能食品研究的热点。近年来，以玛咖作为膳食补充剂的产品风靡欧美日市场，成为最畅销的健康产品之一。玛咖酰胺和玛咖烯是玛咖特有的两种独一无二的活性物质，主要成分为：n-苄基十六酞胺、-苄基-（92）十八烯酰胺、n-苄基-（92、122）-二烯十八酞胺、-苄基-（92、122、152）-三烯十八酞胺、n-苄基十八烷酰胺，及n-苄基辛酰胺、n-苄基-16-羟基-9-氧化-10E 12E 14E-辛葵三烯酰胺、n-苄基-16羟基-9，16-二氧-10E 12E 14E-辛葵三烯酰胺等17个同系物。玛咖酰胺和玛咖烯在玛咖提取物中含量为0.6%。

生物碱是玛咖中重要的活性成分之一，除少数具有挥发性（如麻黄碱等）和一些具升华性（如咖啡碱等）外，大多采用溶剂提取法进行提取。按照提取溶剂的不同，目前常用的生物碱提取方法主要有水或酸水提取法、醇类溶剂提取法以及亲脂性有机溶剂提取法，大多以“相似相溶”原理为依据。根据所用提取方法的不同，溶剂提取法又可分为多种。传统方法主要有浸渍法、渗漉法、煎煮法、热回流法和索氏提取法等。最近几年来，微波辅助萃取、超临界萃取、离子交换法等现代技术逐渐应用到该领域，并有了较快速的发展。他们与传统方法相比，具有提取效率高、提取物纯度高，且易于控制等优点。

目前玛咖总生物碱提取问题是，由于玛咖中生物碱含量较低，且玛咖生物碱难以挣脱细胞壁束缚，使提取率不能达到理想效果。

发明内容

本发明为本发明涉及一种以微波超声波复合提取玛咖生物碱的方法。发明所要解决的关键问题在于，玛咖中生物碱矿含量低在0.22%～0.83%之间，为了能使玛咖生物碱最大程度的被提取出来，并能节约提取时间，降低操作成本，我们需要发明一种高提取率、快速的提取方法，将玛咖中的生物碱提取出来。

为达到上述目的，本发明可通过以下的技术方案来实现。

一种以微波超声波复合提取玛咖生物碱的方法，其工艺过程主要包括：原料粉磨、混溶、参数控制、微波超声波复合搅拌、过滤、萃取等过程。

选择玛咖粉1:60的料液比混溶，将原料与蒸馏水至于搅拌器内初步搅拌，再移入内置式超声波提取罐中，在常温下工作，选择40KHz频率波段的超声波，超声波功率为300W，微波频率选择300MHz，微波功率为352W，搅拌时间为30min。再经过滤、浓缩、pH调节、萃取后的萃取液经蒸发浓缩后得到了玛咖生物碱的粗提物。

用40kHz的超声波作用于玛咖混合液时发现，如果声波功率为250W，物质中营养物质活力随功率增大而增大，当声波功率为300W时，营养物质活力随功率增大而下降。由此可见，超声提取玛咖生物碱的主要机理是机械作用和稳态空化作用加强了传质过程。而较大功率下产生的瞬态空化及瞬时热效应能破坏物质分子结构，使生物碱变性，在生物碱的提取中这是不适宜的，所以选择了最优超声波功率为300W。研究试验中，通过对不同功率微波的处理效果比较发现，当微波功效为352W时，微波超声波复合提取的效果达到最佳。

其中超声波在工作中所起到的作用为：（1）加速介质质点运动。高于20KHz声波频率的超声波的连续介质（例如水）中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点（包括玛咖重要成分的质点）的运动，使介质质点运动获得巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出玛咖基体而游离于水中。（2）空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在玛咖上，使其中所需成分物质被“轰击”逸出，并使得玛咖基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。

微波所产生的电磁场可加速被提取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。以水作溶剂时，在微波场的作用下，水分子由高速转动状态转变为激发态，这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力，又能释放出自身多余的能量回到基态，所释放出的能量将传递给其他物质的分子，以加速其热运动，从而缩短提取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间，结果使提取速率提高数倍，并能降低提取温度，最大限度地保证提取物的质量。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：微波超声波复合提取玛咖生物碱过程中，使用的所用化学调节剂均为无害物，用于萃取的氯仿也可通过蒸发法完全回收再利用，可以广泛用于食用品工业化安全生产。工艺过程简单方便，能将玛咖生物碱最大限度的从玛咖中分离提取出来，提取时间大幅度缩短，节约了操作成本。最重要的是，提取物中，游离态的玛咖生物碱含量很高，约0.70%±0.02%，比传统提取方法提取率提高7-9%左右。

具体实施方式

将干玛咖磨粉后用蒸馏水进行混溶，选择料液比为1:60（g/ml），置于搅拌池中进行初搅拌；

将初搅拌完成的料液注入密封微波超声波复合搅拌容器中搅拌，选择40KHz频率波段的超声波，超声波功率为300W；微波频率选择300MHz，微波功率为352W。搅拌时间为30min，在常温下工作。

搅拌完成后的料液，现经过滤后，得到的残渣用蒸馏水冲洗2次后，得的洗涤液合并滤液中，再经过浓缩得到浸膏。将浸膏用2%的HCl溶解，用浓氨水将pH调节至9~10，再用氯仿经3次萃取后得到萃取液，最后将萃取液通过密闭蒸发浓缩后得到玛咖生物碱提取物。被蒸发的氯仿在密闭容器中冷却回收。

玛咖生物碱提取物经过物理干燥后存储于密封的容器中。

采用微波超声波复合提取技术，可以将玛咖中的功效成分—玛咖生物碱快速、高效提取出来，有效成分得以充分利用。其含量达到0.72%±0.02%。

Claims (3)

1.一种以微波超声波复合提取玛咖生物碱的方法，其工艺过程主要包括：原料粉磨、混溶、参数控制、微波超声波复合搅拌、过滤、萃取等过程。

2.一种以微波超声波复合提取玛咖生物碱的方法，选择玛咖粉1:60的料液比混溶，将原料与蒸馏水至于搅拌器内初步搅拌，再移入内置式超声波提取罐中，在常温下工作，选择40KHz频率波段的超声波，超声波功率为300W，微波频率选择300MHz，微波功率为352W，搅拌时间为30min。

3.采用微波超声波复合提取技术，可以将玛咖中的功效成分—玛咖生物碱快速、高效提取出来，有效成分得以充分利用，其含量达到0.72%±0.02%。