CN105418693B - 一种核桃壳中单宁的提取方法及其所得单宁的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核桃壳中单宁的提取方法，包括如下步骤：去除核桃壳中的杂质，在60℃下烘干后置于汽爆罐内，进行汽爆处理后，得核桃外壳粉体；取所得的核桃外壳粉体置于150mL的锥形瓶中，按24∶1的液料比加入浓度为40％的乙醇后，用保鲜膜封口，置于50℃超声波水浴中，恒温超声提取30min后，4000r/min离心8min，得单宁提取液，再对单宁提取液进行纯化，得单宁纯品。上述方法提取的单宁可用于制备大麦虫饲料。本发明以核桃壳为原料，研究了核桃壳中单宁的提取，用有机溶剂法提取核桃壳中的单宁，优化了从核桃壳中提取单宁的工艺，并对单宁进行检测分析。

Description

一种核桃壳中单宁的提取方法及其所得单宁的应用

技术领域

本发明涉及核桃壳处理领域，具体涉及一种核桃壳中单宁的提取方法及其所得单宁的应用。

背景技术

核桃是核桃属植物中经济价值最高的一种，在我国栽培历史悠久，分布广泛，而核桃壳多被废弃。核桃外皮含有酚类化合物、鞣质、有机酸、生物碱、氨基酸、肽、蛋白质、糖、多糖、配糖(甙)、皂甙、甾体、黄酮体、香豆素、萜类内脂化合物、蒽醌类共9大类别化合物。如何充分利用废弃的核桃壳，对于解决人们无法处理废弃核桃外壳的难题，保护周围的生态环境，增加果农收入具有重大的意义。

单宁是一类在自然界中分布广泛的植物次生代谢产物，其广泛应用于医药、食品、化妆品、革鞣等领域。

而核桃壳中富含的植物单宁具有抗氧化、抗病毒、抗菌、抗肿瘤等活性，在食品、医药和化妆品等行业应用广泛。除此之外，单宁还因具有抗腐蚀和阻垢性能可被用作缓蚀剂，用于减少酸洗和工业循环冷却水对金属的腐蚀。随着环保意识的增强，许多有毒害和污染环境的缓蚀剂被限制和禁止使用，开发使用植物缓蚀剂已成为一种趋势。近年来，国内对植物单宁的研究比较活跃，但总的说来是比较落后的，对植物单宁重要性的认识和利用更是欠缺。如中草药的利用虽然已经有几千年的历史，可以说是中国古代利用植物单宁的实例，但真正从分子结构上所做的研究却远远不够。此外我国是一个农业大国，各种种 子表皮又是植物单宁的重要资源之一，对之进行深层次的综合开发具有重大意义。如何充分、合理、科学地利用我国丰富的植物单宁这一绿色资源已经成为一项世纪课题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种核桃壳中单宁的提取方法及其所得单宁的应用，以核桃壳为原料，研究了核桃壳中单宁的提取，用有机溶剂法提取核桃壳中的单宁，优化了从核桃壳中提取单宁的工艺，并对单宁进行检测分析。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种核桃壳中单宁的提取方法，包括如下步骤：

S1、去除核桃壳中的杂质，在60℃下烘干后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为0.6～1.4MPa，爆破处理7～21min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.4～1.9MPa，蒸汽爆破处理0.65～2.65min，得核桃外壳粉体；

S2、取步骤S1所得的核桃外壳粉体置于150mL的锥形瓶中，按24∶1的液料比加入浓度为40％的乙醇后，用保鲜膜封口，置于50℃超声波水浴中，恒温超声提取30min；

S3、将步骤S2所得的粗品4000r/min离心8min，得单宁提取液；

S4、将步骤S3所得的单宁提取液旋转蒸发除去乙醇，再依次经石油醚和乙酸乙酯萃取，得到乙酸乙酯相和水相，水相经旋转蒸发和冷冻干燥后，得单宁粗提物；

S5、将S4中单宁粗提物用少量50％(v/v)甲醇水溶液溶解后经Sephadex LH-20凝胶柱，先用50％甲醇水溶液去除杂质，再经70％丙酮水溶液洗脱收集纯化的缩合单宁，42℃旋转减压去除丙酮，干燥，得到纯品。

上述方法所制备的单宁提取液可用于制备大麦虫饲料，大麦虫饲料由以下重量百分比的组分制备而成：麦麸60-80％；豆粕0-10％；水分5-15％；含单宁的富硒菌糠5-30％，富硒菌糠中的硒含量50-250mg/kg，单宁含量80-300 mg/kg；菌糠为一次或二次出菇后的菌棒粉碎后获得的富硒香菇的菌糠。

本发明具有以下有益效果：

以核桃壳为原料，研究了核桃壳中单宁的提取，用有机溶剂法提取核桃壳中的单宁，优化了从核桃壳中提取单宁的工艺，并对单宁进行检测分析。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

最优配比的确认：

(1)不同提取溶剂对提取率的影响

固定液料比(mL/g)为20∶1、提取温度为60℃、提取时间30min，分别用蒸馏水、70％乙醇(V/V)、70％丙酮(V/V)、70％甲醇(V/V)提取，用高锰酸钾滴定法和EDTA滴定法测定从核桃壳中提取的单宁含量，平行实验重复3次。

(2)乙醇浓度对单宁提取率的影响

固定液料比(mL/g)为20∶1、提取温度为60℃、提取时间30min，分别用20％乙醇、30％乙醇(V/V)、40％乙醇(V/V)、50％乙醇(V/V)、60％乙醇(V/V)提取，用高锰酸钾滴定法和EDTA滴定法测定从核桃壳中提取的单宁含量，平行试验重复3次。

(3)料液比对单宁提取率的影响

固定乙醇浓度为70％、提取温度为60℃、提取时间30min、选择液料比(mL/g)5∶1、10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1提取，用高锰酸钾滴定法和EDTA滴定法测定从核桃壳中提取的单宁含量，平行试验重复3次。

(4)提取温度对单宁提取率的影响

固定乙醇浓度为70％、液料比20∶1、提取时间30min、提取温度选择 30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃提取，用高锰酸钾滴定法和EDTA滴定法测定从核桃壳中提取的单宁含量，平行试验重复3次。

(5)提取时间对单宁提取率的影响

固定乙醇浓度为70％、液料比20∶1、提取温度为50℃、提取时间选择10min、20min、30min、40min、50min、60min提取，用高锰酸钾滴定法和EDTA滴定法测定从核桃壳中提取的单宁含量，平行试验重复3次。

在单因素实验基础上，选择三个主要因素作为正交实验因子，选择三个因素的三个较好水平，进行三因素三水平的正交实验，得单宁提取的最佳条件：乙醇浓度为40％、液料比为24∶1、提取时间为30min、提取温度为50℃。在此条件下单宁的提取率为35％。影响单宁提取率的各因素顺序为提取温度＞乙醇浓度＞液料比。

实施例1

S1、去除核桃壳中的杂质，在60℃下烘干后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为0.6MPa，爆破处理7min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.4MPa，蒸汽爆破处理0.65min，得核桃外壳粉体；

S2、取步骤S1所得的核桃外壳粉体置于150mL的锥形瓶中，按24∶1的液料比加入浓度为40％的乙醇后，用保鲜膜封口，置于50℃超声波水浴中，恒温超声提取30min，得粗品；

S3、将步骤S2所得的粗品4000r/min离心8min，得单宁提取液。

实施例2

S1、去除核桃壳中的杂质，在60℃下烘干后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为1.4MPa，爆破处理21min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.9MPa，蒸汽爆破处理2.65min，得核桃外壳粉体；

S2、取步骤S1所得的核桃外壳粉体置于150mL的锥形瓶中，按24∶1的液料比加入浓度为40％的乙醇后，用保鲜膜封口，置于50℃超声波水浴中，恒温超 声提取30min，得粗品；

S3、将步骤S2所得的粗品4000r/min离心8min，得单宁提取液。

实施例3

S1、去除核桃壳中的杂质，在60℃下烘干后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为1MPa，爆破处理14min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为16.5MPa，蒸汽爆破处理16.5min，得核桃外壳粉体；

S2、取步骤S1所得的核桃外壳粉体置于150mL的锥形瓶中，按24∶1的液料比加入浓度为40％的乙醇后，用保鲜膜封口，置于50℃超声波水浴中，恒温超声提取30min，得粗品；

S3、将步骤S2所得的粗品4000r/min离心8min，得单宁提取液。

经检测，将上述所得的单宁提取液与铁钒反应、甲醛-盐酸反应、浓硫酸的反应初步判定出核桃壳中存在缩合类的单宁；同时通过比较高锰酸钾滴定法和EDTA滴定法这两种单宁定量测定方法，结果如表1所示，发现EDTA滴定法更适合本实验定量测定核桃壳中单宁的含量。

表1高锰酸钾与EDTA滴定法测定结果比较

注：

经检测，单宁对多种细菌、真菌和微生物有明显的抑制能力，在相同的抑制浓度下，不会影响人体细胞的生长发育。单宁又有独特的抗氧化性，能有效抵制生物氧化作用和清除活性氧的功能，在饲料中加入单宁具有很好的抑菌和抗腐作用。

因此，我们把单宁加入到富硒大麦虫的饲料中，做为大麦虫饲料的防霉抗氧化，解毒作用的饲料添加剂。

大麦虫饲料配方如下：

饲料原料：麦麸60-80％；豆粕0-10％；水分5-15％；(重量百分比)

含单宁的富硒菌糠5-30％，所述富硒菌糠中的硒含量50-250mg/kg，单宁含量80-300mg/kg。

所述菌糠为一次或二次出菇后的菌棒粉碎后获得的富硒香菇的菌糠。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种核桃壳中单宁的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、去除核桃壳中的杂质，在60℃下烘干后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为0.6～1.4MPa，爆破处理7～21min；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.4～1.9MPa，蒸汽爆破处理0.65～2.65min，得核桃外壳粉体；

S2、取步骤S1所得的核桃外壳粉体置于150mL的锥形瓶中，按24∶1的液料比加入浓度为40％的乙醇后，用保鲜膜封口，置于50℃超声波水浴中，恒温超声提取30min，得粗品；

S3、将步骤S2所得的粗品4000r/min离心8min，得单宁提取液，

S4、将步骤S3所得的单宁提取液旋转蒸发除去乙醇，再依次经石油醚和乙酸乙酯萃取，得到乙酸乙酯相和水相，水相经旋转蒸发和冷冻干燥后，得单宁粗提物；

S5、将S4中单宁粗提物用少量50％(v/v)甲醇水溶液溶解后经Sephadex LH-20凝胶柱，先用50％甲醇水溶液去除杂质，再经70％丙酮水溶液洗脱收集纯化的缩合单宁，42℃旋转减压去除丙酮，干燥，得到纯品。