CN104083534A

CN104083534A - 油茶籽壳原花青素的制备方法

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Publication number: CN104083534A
Application number: CN201410347223.5A
Authority: CN
Inventors: 陆英; 刘仲华; 谭斌; 林海燕; 庄凌
Original assignee: Hunan Agricultural University
Current assignee: Hunan Agricultural University
Priority date: 2014-07-21
Filing date: 2014-07-21
Publication date: 2014-10-08

Abstract

本发明涉及植物产品提取加工技术领域，具体来说是一种油茶籽壳原花青素的制备方法，包括：粉碎、提取、过滤，浓缩、浓度调整、上样、洗脱、浓缩干燥后得原花青素；本发明方法能从油茶籽壳中提取原花青素，所需时间短，提取物纯度高，所用试剂均为乙醇，具有操作简单、成本低的特点，可广泛运用于油茶籽壳中原花青素的提取分离。

Description

油茶籽壳原花青素的制备方法

技术领域

本发明涉及植物产品提取加工技术领域，具体来说是一种油茶籽壳原花青素的制备方法。

背景技术

原花青素有非常强的抗氧化和清除自由基的性能，具有保护心血管和预防高血压、抗炎、抗诱变、抗溃疡、抗肿瘤、抑制微生物活性、促进毛发生长、调节免疫活性等作用，是一种高效、低毒的天然活性物质，广泛分布于自然界中。虽然原花青素的需求量日益增大，但目前国际市场上流行的相关产品来源较单一，以葡萄籽、松树皮为主。有一些文章报道过对其它材料的研究，但可能由于含量太低或其他原因，大多数没有利用性开发与生产。

油茶广泛分布在我国华中、华南、华东、西南等地，随着我国农业结构调整和国家退耕还林工程的实施，油茶以其经济、防护兼用林的突出产品优势、经济优势和比较优势，成为我国发展最快和最具发展潜力的木本油料之一。长期以来油茶种子主要用于茶油的制取，而油茶籽壳的利用率较低。本研究以油茶籽壳为原料，提取纯化其中的原花青素，一方面开辟新的原花青素来源，另一方面可充分利用油茶的资源提高油茶籽壳的利用价值，增加附加值，具有重要现实意义。

发明内容

本发明的目的是上述存在的问题，提供一种油茶籽壳原花青素的制备方法，该方法可快速地从油茶籽壳提取原花青素。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种油茶籽壳原花青素的制备方法，步骤为：取油茶籽壳粉碎，加入油茶籽壳5～10倍重量的质量浓度为50～60％的乙醇，90℃条件下连续提取两次，过滤，合并滤液，55℃真空条件下浓缩回收乙醇，得油茶籽壳原花青素提取液，加入适量的水调整提取液浓度，使其中原花青素含量为1.12～1.68mg/ml，以2～3BV/h的流速通过装有AB-8大孔吸附树脂的层析柱，上样液体积3～7BV，上样完毕后关闭层析柱活塞，静置0.5h，然后打开活塞，用6BV的蒸馏水通过层析柱至流出水为无色后，再用质量浓度为10～60％的乙醇洗脱，洗脱液在55℃真空条件下浓缩干燥后得原花青素。

进一步的，所述提取时间为60～90min。

进一步的，所述洗脱时，乙醇溶液的流速为2～3BV/h。

本发明中，利用乙醇洗脱时，分别用3BV的质量浓度为10％，30％、40％的乙醇以2～3BV/h依次洗脱层析柱，并分别收集，将质量浓度为30％乙醇洗脱注液在55℃真空浓缩后干燥，干粉中原花青素含量大于90％；将质量浓度为10％、40％乙醇洗脱液合并在55℃真空浓缩后干燥，干粉中原花青素含量大于50％；

或用3～5BV的质量浓度为60％乙醇以2～3BV/h的流速洗脱层析柱，洗脱液在55℃真空浓缩后干燥，干粉中原花青素含量大于50％。

本发明的有益技术效果是：本发明方法能从油茶籽壳中提取原花青素，所需时间短，提取物纯度高，所用试剂均为乙醇，具有操作简单、成本低的特点，可广泛运用于油茶籽壳中原花青素的提取分离。

具体实施方式

实施例1

油茶籽壳原花青素的制备方法，取油茶籽壳粉碎，加入油茶籽壳5倍重量的质量浓度为50％的乙醇，90℃条件下连续提取两次，过滤，提取时间为60min，合并提取的滤液，用旋转蒸发仪(郑州长城科工贸有限公司)在55℃条件下真空浓缩回收乙醇，得油茶籽壳原花青素提取液，加入适量水调整提取液浓度，使其中原花青素含量为1.12mg/ml，以2BV/h的流速通过装有AB-8大孔吸附树脂的层析柱，上样液体积3BV，上样完毕后关闭层析柱活塞，静置0.5h，然后打开活塞，用6BV的蒸馏水通过层析柱至流出水为无色后，再依次用3BV质量浓度为10％、40％的乙醇分别洗脱，流速为2BV/h，将两种浓度的洗脱液合并在55℃真空条件下浓缩干燥，干粉中原花青素含量大于50％。

实施例2

油茶籽壳原花青素的制备方法，取油茶籽壳粉碎，加入油茶籽壳7倍重量的质量浓度为55％的乙醇，在90℃条件下连续提取两次，过滤，提取时间为75min，合并提取的滤液，用旋转蒸发仪(郑州长城科工贸有限公司)在55℃条件下真空浓缩回收乙醇，得油茶籽壳原花青素提取液，加入适量水调整提取液浓度，使其中原花青素含量为1.44mg/ml，以3BV/h的流速通过装有AB-8大孔吸附树脂的层析柱，上样液体积5BV，上样完毕后关闭层析柱活塞，静置0.5h，然后打开活塞，用6BV的蒸馏水通过层析柱至流出水为无色后，再用5BV质量浓度为60％的乙醇洗脱，速度为3BV/h，洗脱液在55℃真空条件下浓缩干燥，干粉中原花青素含量大于50％。

实施例3

油茶籽壳原花青素的制备方法，取油茶籽壳粉碎，加入油茶籽壳10倍重量的质量浓度为60％的乙醇，在90℃条件下连续提取两次，过滤，提取时间为90min，合并提取的滤液，用旋转蒸发仪(郑州长城科工贸有限公司)在55℃条件下真空浓缩回收乙醇，得油茶籽壳原花青素提取液，加入适量水调整提取液浓度，使其中原花青素含量为1.68mg/ml，以3BV/h的流速通过装有AB-8大孔吸附树脂的层析柱，上样液体积5BV，上样完毕后关闭层析柱活塞，静置0.5h，然后打开活塞，用6BV的蒸馏水通过层析柱至流出水为无色后，再依次用3BV质量浓度为30％的乙醇洗脱，洗脱速度为3BV/h，将质量浓度为30％乙醇洗脱液在55℃真空条件下浓缩干燥，干粉中原花青素含量大于90％。

实施例4

1、油茶籽壳原花青素的检测方法

采用香草醛—盐酸法：配制浓度为1.0mg/ml原花青素标准品溶液，分别取0、O.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9ml，加60％乙醇至1.0ml，加入6.0ml4％香草醛-甲醇溶液和3.0ml的浓盐酸，摇匀，避光，在30℃恒温水浴中保持30min,取出后在510nm波长下测其吸光值，吸光值与原花青素含量进行线性回归处理，线性回归方程y＝1.007x-0.0138，R²＝0.9999

取样品溶液1.0ml与标样同法显色，根据标准曲线计算样品中原花青素含量。

2、正交试验确定油茶籽壳原花青素提取工艺

根据原花青素在醇水中溶解度较大的特性，选择四个有关因素进行提取实验，提取次数为两次。因素为：温度(A)，时间(B)，料液比(C)，醇浓度(D)，设计因素见表1，结果见表2，方差分析见表3，表明A₃B₃C₂D₂，即温度为90℃，时间为90min，料液比为1:10，醇度为60％时提取效果最佳。方差结果分析表明，在实验设计水平中四因素只有温度具有显著性差异，其他因素无显著性差异，因此，工业上为减少操作时间及后续浓缩消耗，提取工艺实际操作条件可以为：温度为90℃，时间为60-90min，料液比为1:5-1:10，醇浓度50％-60％，提取2次。

表1 因素表

表2 正交实验表

表3 方差分析表

3大孔吸附树脂纯化工艺

(1)大孔吸附树脂上样原料液制备

按上述提取工艺提取并浓缩回收乙醇，即得茶籽壳原花青素原料液，临用前加适量水至所需浓度。

(2)树脂的筛选

将预处理好的6种大孔吸附树脂(AB-8、NKA-2、NKA-9、ASD-21、D-101、聚酰胺)去表面水后，各精密量取1.0g，放置于具塞磨口锥形瓶中，分别加入100.0mL质量浓度为1.386mg/ml的茶籽壳原料液，在摇床中振荡24h，待吸附饱和，过滤，测定滤液中原花青素浓度。吸附饱和的树脂再各用100ml70％乙醇解吸24h，待解吸完全后，测定解吸液中原花青素浓度，计算树脂的吸附量和解吸率。结果见表4。从表可见NKA-2与聚酰胺虽然吸附量大，但解吸率较低。AB-8树脂吸附量与解吸率均较好，因此，综合考虑选择AB-8树脂作为后续纯化树脂。

表4 6种种大孔吸附树脂的吸附量与解吸

(3)上样条件的确定

①pH值对吸附量的影响

按原料液制备方法，得到原花青素浓度为2.254mg/mLpH值为4.4的浓缩液，取4份各50mL，用浓HCI和NaOH分别调节pH值为2.4、3.4、4.4、5.4、6.4，然后将所得溶液加入到一系列1.0g已去表面水的AB-8树脂中，在摇床中震荡吸附24h，测定吸附后溶液中原花青素含量，计算树脂的吸附量。从表4可见，原料液pH值对树脂吸附量影响较小，浓缩液的pH值在4.4左右，因此上样液浓缩后不需调整pH值。

表5 不同pH值对吸附量的影响

②料液浓度对吸附量的影响

取浓度为1.68mg/ml的原料液分成5份，每份100mL，分别用蒸馏水将料液浓度稀释成为1.68、1.12、0.84、0.67、0.56mg/ml，加入装有50ml的AB-8树脂层析柱中，流速3BV/h,计算树脂对原花青素的吸附量。由表可见，随着料液浓度的增大，树脂的吸附量先增加后减少，在浓度为1.12-1.68mg/ml时吸附率较大。

表6 不同料液浓度对吸附量的影响

③上柱流速对吸附的影响

取原花青素浓度为1.48mg/mL的原料液5份，每份350mL，分别按2、3、4、5、6BV/h的流量通过装柱体积为50mL的树脂柱，检测流出液中的原花青素含量，计算树脂的吸附量。结果见表7。上柱流速过快，原花青素类化合物没有被树脂充分吸附，影响吸附量，上柱流速慢，原花青素类物质可以充分吸收，但在工业化生产中则会影响生产效率，综合考虑树脂的吸附性能及工作效率，确定吸附流速以2BV/h-3BV/h为宜。

表7 不同上柱流速对吸附量的影响

④上样体积的确定

取10份体积分别为1-10BV原花青素浓度为1.628mg/ml的原料液以3BV/h分别通过装柱体积为50ml的树脂柱。由表8可见，随着上样体积的增大，泄漏量增大，吸附率下降，上样体积为3-7BV时较好。

表8 不同上样体积的吸附效果

(4)洗脱方法一

取1.54mg/ml的原料液以3BV/h的流速通过装有300ml树脂的层析柱，上样量6BV，上样完后用蒸馏水洗至洗脱液无色。依次用10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％乙醇水溶液以3BV/h进行洗脱，每个梯度洗脱3BV，分别收集洗脱液。由表9可知，油茶籽壳原花青素主要集中在20％、30％、40％乙醇洗脱液中，其中20％、30％乙醇洗脱液中原花青素含量均大于90％，60％乙醇与70％乙醇洗脱效果差异不大。

表9 不同浓度乙醇洗脱效果

注：干物质质量为三个平行样所计算的平均值

验证实验：

取150g油茶籽壳原料按提取工艺制备为浓度为1.56mg/ml的原料液3000ml，加入装有500mlAB-8大孔吸附树脂的层析柱中，流速3BV/h,上样完后静置0.5h，用蒸馏水洗至洗脱液无色，然后依次用10％、30％、40％的乙醇水溶液进行洗脱，每个梯度洗脱3BV。分别收集每个梯度的洗脱液并浓缩、冷冻干燥，测定原花青素含量,获得含量大于90％和大于50％两种产品，制率分别为1.04％、1.05％。

表10 不同浓度乙醇洗脱效果

(5)洗脱方法二60％乙醇等度洗脱

取150g油茶籽壳原料按提取工艺制备为浓度为1.56mg/ml的原料液3000ml，加入装有500mlAB-8大孔吸附树脂的层析柱中，流速3BV/h,上样完后静置0.5h后，用蒸馏水洗至洗脱液无色，然后用60％乙醇水溶液以3BV/h的流速进行洗脱，每段接收100ml。测定每段洗脱液的吸光度、浓度，每段取样测定干物质质量和原花青素含量，由表8可见，用3BV的60％乙醇等度洗脱液干物质中原花青素含量为55.6％,制率4.38％。

表11 分步接收洗脱液的干物质质量、原花青素纯度

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.油茶籽壳原花青素的制备方法，其特征在于，步骤为：取油茶籽壳粉碎，加入油茶籽壳5～10倍重量的质量浓度为50～60％的乙醇，90℃条件下连续提取两次，过滤，合并滤液，55℃真空条件下浓缩回收乙醇，得油茶籽壳原花青素提取液，加入适量的水调整提取液浓度，使其中原花青素含量为1.12～1.68mg/ml，以2～3BV/h的流速通过装有AB-8大孔吸附树脂的层析柱，上样液体积3～7BV，上样完毕后关闭层析柱活塞，静置0.5h，然后打开活塞，用6BV的蒸馏水通过层析柱至流出水为无色后，再用质量浓度为10～60％的乙醇洗脱，洗脱液在55℃真空条件下浓缩干燥后得原花青素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取时间为60～90min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洗脱时，乙醇溶液的流速为2～3BV/h。