CN106665891B

CN106665891B - 一种雪菊多酚的制备及使用方法

Info

Publication number: CN106665891B
Application number: CN201710012719.0A
Authority: CN
Inventors: 李景明; 蔡春申; 倪元颖; 马丽艳; 白云慧; 戴倩倩; 刘玄君
Original assignee: Beijing Huaqi Edible Oil Processing Factory; China Agricultural University
Current assignee: Beijing Huaqi Edible Oil Processing Factory; China Agricultural University
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2020-09-11
Anticipated expiration: 2037-01-09
Also published as: CN106665891A

Abstract

本发明公开了一种添加雪菊多酚抗食用植物油氧化的方法，属于食品技术领域，其内容包括雪菊多酚的制备及添加雪菊多酚抗食用油氧化。雪菊多酚的制备方法是：将昆仑雪菊粉碎成粗粉，用甲醇超声辅助提取，料液比为1:20，超声时间为60 min，超声功率为360 W，提取两次，经AB‑8大孔树脂柱纯化，真空冷冻干燥，得到雪菊多酚提取物。制备的雪菊多酚提取物具有延缓油脂氧化和清除自由基的功能，通过2%的食品级乙醇作为助溶剂，添加到食用油中，其抗氧化能力达到合成抗氧化剂的111.11%。雪菊多酚作为天然抗氧化剂在食用油脂抗氧化中具有很大的应用潜力。

Description

一种雪菊多酚的制备及使用方法

技术领域

本发明属于雪菊多酚的提取制备及植物油脂中应用技术领域，具体涉及一种雪菊多酚的制备及使用方法。

背景技术

新疆昆仑雪菊，学名为两色金鸡菊（Coreopsis tinctoria），属菊科金鸡菊属，为一年生草本植物的干燥头状花絮；在新疆主要分布于和田地区海拔3000米左右的昆仑山区，野生雪菊为高寒野生植物。长期以来新疆居民将昆仑雪菊作为花茶及药材应用，具有清热解毒、活血化瘀、和胃健脾的功能；作为花泡茶饮，可治疗燥热烦渴、高血压、心慌、胃肠不适、食欲不振、痢疾和疮疖肿瘤，是具有广阔前景和研究价值的新品种。昆仑雪菊属于药食同源在近几年已经成为市场的卖点，成为人们的高档馈赠礼品。

多酚是广泛分布于植物之中的一类复杂化合物，本申请人研究发现,雪菊多酚提取物中含有马里苷、金鸡菊查尔酮、芹黄素和木犀草素等黄酮类化合物，此外还包括绿原酸和咖啡酸等酚酸类化合物。多酚能够有效地清除自由基，对自由基诱发的生物大分子损伤起到保护作用，诸多研究表明多酚类化合物在抗衰老、抗肿瘤、抗辐射、抑制高血压、降血脂等很多方面具有良好的生理活性。

油脂在储存过程中存在自动氧化过程，生成氢过氧化物及其分解产物，生成具有刺激性气味的酸、醛、酮等小分子物质，不仅影响油脂自身风味,研究证实这些不饱和醛、酮摄入人体后，还会引发机能障碍，抑制酶活性、蛋白合成和基因表达等，影响食品安全。虽然人工合成抗氧化剂能有效延缓油脂氧化，但已有研究证明合成抗氧化剂易引发癌症、心脑血管疾病。而天然抗氧化剂，通常来源于食用、药用植物源，具有天然、安全、无害的优点，因此，开发天然抗氧化剂替代人工合成抗氧化剂，近年来成为包括油脂在内食品抗氧化的趋势。目前在油脂中推广茶多酚等天然抗氧化剂研究较多，针对雪菊多酚在油脂中的抗氧化应用未见报道。

发明内容

本发明的目的是：提供一种具有抗氧化活性的雪菊多酚的制备方法，应用于植物油脂，以延缓油脂氧化问题。

本发明提供的技术方案：

本发明以昆仑雪菊为原料，采用超声辅助溶剂提取方法提取多酚，并对雪菊多酚粗提物进行纯化，对粗提物及纯化物进行体外自由基清除实验及花生油中抗氧化研究，确定了雪菊多酚粗提物及纯化物具有较好的自由基清除能力，应用于花生油中，提高抗氧化性，说明雪菊多酚作为一种天然的抗氧化剂，可应用于油脂抗氧化，具有广泛的应用价值。

本发明的技术方案为：

一种雪菊多酚的制备方法，包括如下步骤：

a.将昆仑雪菊烘干，粉碎，过20 ~ 60目筛，用超声辅助溶剂提取，提取溶剂为甲醇，固液比为1:5 ~ 1:40，进行超声提取1 ~ 5次；超声提取时间为10 ~ 60 min，超声提取功率为100 ~ 400 W，超声提取温度为25 ℃，真空抽滤，得到雪菊多酚提取液，真空冷冻后，得到雪菊多酚粗提纯液，其中多酚纯度达到20%以上；

b. 雪菊多酚粗提纯液经水稀释8倍，调节其pH为3.0 ~ 5.0，用大孔树脂柱进行纯化，上样流速为3 BV/h，，最大上样量为160 mL，上样及吸附时间为2 h，经蒸馏水洗脱至无色后，用洗脱溶剂洗脱，洗脱溶剂为50 %~ 90%的乙醇，洗脱流速为5 BV/h，洗脱剂用量为5BV；得到雪菊多酚洗脱液，旋转蒸发去除乙醇，真空冷冻后，得到雪菊多酚产品，多酚纯度达到80%以上。

进一步的改进，步骤a中固液比为1:10 ~ 1:20。

进一步的改进，步骤a中超声功率为300 ~ 400 W。

进一步的改进，步骤b中所述大孔树脂的型号为AB-8、DM-130、DM301、D101 、HP-100、XAD-2或HP-20型。

进一步的改进，步骤b中洗脱用乙醇溶液的体积浓度为70 %~ 80%。

本发明还提供了一种雪菊多酚用于油脂中的方法，包括如下步骤：

a. 以食品级乙醇为助溶剂，将纯化后雪菊多酚配制成多酚乙醇溶液待用，浓度范围为20-50mg/mL；

b. 以0.1%~5%的多酚乙醇溶液添加量，将雪菊多酚添加到食用植物油中，震荡混匀，脱除乙醇溶剂即可。

进一步的改进，步骤a中以食品级乙醇为助溶剂，将雪菊多酚配制成 35 mg/mL的多酚溶液；

进一步的改进，步骤b中雪菊多酚溶液添加到食用植物油中添加量为2%；

进一步的改进，步骤b中食用植物油脂为花生油、大豆油、葵花籽油、玉米油、亚麻籽油、菜籽油、核桃油、葡萄籽油或调和油。

本发明测定了不同添加量的花生油中的多酚含量，将添加有不同浓度雪菊多酚的花生油，在室温条件下静置24小时，经70%的甲醇溶液（含3‰盐酸）提取后，采用福林-肖卡方法测定提取液中的总酚，雪菊多酚能够提高花生油中的总酚含量，且添加量越多，花生油中的总酚含量越高。

本发明通过花生油加速氧化实验证明，对于过氧化值和茴香胺值，采用甲醇提取、AB-8大孔树脂纯化的雪菊多酚，可以显著降低初级氧化产物和二级氧化产物的产生，对于总抗氧化能力，雪菊多酚能够显著提高花生油的总抗氧化能力，提高花生油的氧化稳定性，其抗氧化效果达到BHT抗氧化效果的111.1%，两者无显著性差异（p<0.05）；经GC-MS测定其中挥发性氧化产物发现，雪菊多酚纯化品能够有效抑制花生油氧化过程中有害挥发性产物的生成(包括己醛、辛醛、壬醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛)。

本发明通过自由基清除实验表明，对于清除DPPH·自由基，水溶性维生素E同合成抗氧化剂丁基羟基甲苯（BHT）的IC₅₀分别是150.84ppm和293.21ppm，雪菊多酚纯化前和纯化后的IC₅₀分别是431.05ppm和159.68ppm，表明雪菊多酚纯化后的DPPH·自由基清除能力比BHT强，且接近水溶性维生素的自由基清除能力；对于清除ABTS·自由基，水溶性维生素E同合成抗氧化剂丁基羟基甲苯（BHT）的IC₅₀分别是297.14ppm和488.21ppm，雪菊多酚纯化前和纯化后的IC₅₀分别是488.21ppm和423.98ppm，表明雪菊多酚纯化后的ABTS·自由基清除能力比BHT强从清除自由基能力来抗，雪菊多酚纯化后具有较强的抗氧化活性。

本发明利用雪菊为原料，经甲醇溶剂提取，采用大孔树脂进行富集纯化，制备得到雪菊多酚。大孔树脂具有物理化学稳定性高、吸附容量大、选择性好、吸附速度快、再生处理方便、使用周期长、节省费用等诸多优点。适合于工业生产，制备得到的纯化品雪菊含量高，应用于植物油脂中具有清除自由基、抗氧化的功能，雪菊多酚在油脂及功能性食品方面应用具有很大的发展潜力。

附图说明

图1是添加雪菊多酚花生油中的多酚含量；

图2是雪菊多酚的自由基清除能力；

图3是雪菊多酚在花生油中的抗氧化能力评价；

图4是不同添加浓度的雪菊纯化品对花生油氧化过程中有害挥发性氧化产物的影响；

具体实施方式

本发明的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，并不能对本发明作任何限制。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。本发明采用统计方法利用SPSS16.0、Origin 9.0、Excel等软件对实验数据进行分析。

实施例一：雪菊多酚的提取与纯化

（1）雪菊多酚的提取

以新疆昆仑雪菊为原料，烘干，经粉碎机粉碎后，过60目筛，每10 g雪菊粉，加入100 mL的甲醇，超声提取30 min，提取温度为25℃，超声功率为340 W，回收多酚提取液，再加入100 mL甲醇，二次提取超声30 min，真空抽滤，合并滤液，得到雪菊多酚提取液，37℃旋转蒸发去除有机溶剂，水复溶后，真空冷冻，得到粗提物，其中多酚含量为24.32%。

（2）雪菊多酚的纯化

雪菊多酚粗提纯液经8倍水稀释，调节pH为4.0，用AB-8大孔树脂纯化，上样流速为3 BV/h，最大上样量为160 mL，吸附时间为2 h，经蒸馏水洗脱至无色后，用洗脱剂洗脱，洗脱剂为70%的乙醇，洗脱速度为5 BV/h，洗脱剂用量为5 BV。得到洗脱液，真空旋蒸，去除乙醇，冻干，得到雪菊多酚。

提纯效果测定：

本发明中雪菊多酚含量的具体计算方法：

反应所需试剂包括福林-肖卡试剂，20%碳酸钠溶液。

没食子酸标准对照品的制备：准确称取0.5000 g没食子酸标准品，甲醇溶解并定容至100 mL，混匀，得到浓度为5.0 mg/mL的没食子酸标准品溶液。

没食子酸标准曲线：准确移取体积为 0.0, 0.2, 0.3, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 mL的没食子酸对照品溶液，用蒸馏水定容至10 mL，混匀。各吸取0.1 mL于10 mL具塞试管中，分别加入6 mL蒸馏水，0.5 mL福林-肖卡试剂，1.5 mL碳酸钠溶液，蒸馏水定容至10 mL，混匀，室温下避光反应2小时。反应结束后在λ_max=765 nm波长下测定吸光度值，绘制标准曲线。根据没食子酸浓度与吸光度值的数量关系，绘制出标准曲线。得到标准曲线回归方程为：

A = 0.001 C + 0.0131 R²= 0.9982 （A: 多酚提取物反应液吸光度值；C: 多酚提取物反应液浓度，mg/L），说明没食子酸浓度在100.0-500.0 mg/L之间呈良好的线性关系。

本实验采用福林-肖卡总酚测定方法，对雪菊多酚粗提物及纯化物中总酚含量进行测定，总酚含量以没食子酸当量计，结果表明，大孔树脂AB-8能够有效提高雪菊多酚纯度，总酚含量由24.32%上升到82.96%。

雪菊多酚的体外抗氧化实验：

（1）ABTS·自由基清除实验

方法：在试管中加入8.0 mL的ABTS·-乙醇溶液（在734 nm处的吸光度值为0.70±0.02），取0.08 mL的提取液加入到试管中，暗处反应10 min，反应结束后，在734 nm处测定反应液的吸光度值A，根据吸光度值计算提取物对ABTS·的清除能力SR%，绘制清除率曲线，计算IC₅₀。

SR%=[(A₀-A_t)/A₀]×100%

式中：A₀— ABTS·乙醇溶液的吸光度值。

A_t—加入提取物溶液后的ABTS·乙醇溶液的最终吸光度值。

IC₅₀=0.4240 mg/mL。同BHT的IC₅₀相比，此结果可以看出雪菊多酚对ABTS·具有一定的清除作用，且高于BHT。

（2）DPPH·自由基清除实验

方法：在试管中加入7.8 mL的DPPH·-甲醇溶液（DPPH·的浓度为6 x10^-5 mol/L），取0.2 mL的提取液加入到试管中，暗处反应30 min，反应结束后，在515 nm处测定反应液的吸光度值A，根据吸光度值计算提取物对DPPH·的清除能力SR%，绘制清除率曲线，计算IC₅₀。

SR%=[(A₀-A_t)/A₀]×100%

式中：A₀— DPPH·甲醇溶液的吸光度值。

A_t—加入提取物溶液后的DPPH·甲醇溶液的最终吸光度值。

IC₅₀=0.1597 mg/mL。同BHT的IC₅₀相比，此结果可以看出雪菊多酚对DPPH·具有一定的清除作用，且高于BHT。

雪菊多酚在花生油中的抗氧化能力：

（1）、花生油中总酚含量的测定

准确称取5.00 g花生油于15 mL棕色进样小瓶中，分别添加0，200，400, 700 ppm的雪菊多酚于花生油中，震荡2min，混匀，室温静置24小时；取4 g上层花生油至15mL棕色进样小瓶中，加入4 mL 70%的甲醇溶液（含3‰盐酸），震荡混匀2 min，37 ℃，150 rpm磁力搅拌30 min，4 ℃, 4000 rpm离心15 min，结束后转移上清液至棕色小瓶中，4℃保存或分析。

（2）、雪菊多酚在花生油中的抗氧化能力

多酚类物质具有酚羟基，能够猝灭单线态氧，与其发生反应，同时可以被超氧阴离子自由基以及羟基自由基氧化，保护不饱和脂肪酸免受单线态氧损伤及自由基攻击，从而抑制油脂的自动氧化。

方法：准确称取5.00 g花生油于15 mL棕色进样小瓶中，分别加入3.5 mg雪菊提取物（纯化物），混匀，PP塑料盖密封，于60 ℃烘箱中氧化至第六天，检测其过氧化值和茴香胺值，并采用SPME-GC/MS测定其中的挥发性氧化产物，挥发性氧化产物包括己醛（hexanal）、辛醛（octanal）、壬醛（nonanal）和（E,E）-2,4-癸二烯醛（2,4-Decadienal,(E,E)-）；结果表明，同空白组相比，雪菊多酚可以显著抑制油脂中初级氧化产物和二级氧化产物的产生，减少挥发性氧化产物的生成，达到BHT的抗氧化效果。

实施例二：

（1）雪菊多酚的提取

以新疆昆仑雪菊为原料，烘干，经粉碎机粉碎后，过20目筛，每10 g雪菊粉，加入400 mL的甲醇，超声提取10min，回收多酚提取液，再加入100 mL甲醇，二次提取超声60min，真空抽滤，合并滤液，得到雪菊多酚提取液。真空冷冻，控制雪菊多酚的质量分数大于20%，即得雪菊多酚粗提纯液。

（2）雪菊多酚的纯化

雪菊多酚粗提纯液经8倍水稀释，调节pH为3.0，用AB-8大孔树脂纯化，上样流速为3 BV/h，最大上样量为160 mL，吸附时间为2 h，经蒸馏水洗脱至无色后，用洗脱剂洗脱，洗脱剂为70%的乙醇，洗脱速度为5 BV/h，洗脱剂用量为5 BV。得到洗脱液，真空旋蒸，去除乙醇，冻干，得到雪菊多酚。

实施例三：

（1）雪菊多酚的提取

以新疆昆仑雪菊为原料，烘干，经粉碎机粉碎后，过40目筛，每10 g雪菊粉，加入200 mL的甲醇，超声提取20min，真空过滤得到雪菊多酚提取液。真空冷冻，控制雪菊多酚的质量分数大于20%，即得雪菊多酚粗提纯液。

（2）雪菊多酚的纯化

实施例四：

将雪菊多酚应用在食用植物油上的方法：

以食品级乙醇为助溶剂，将纯化后雪菊多酚配制成多酚乙醇溶液待用，浓度为20mg/mL；

以0.1%的多酚乙醇溶液添加量，将雪菊多酚添加到大豆油中，震荡混匀，脱除乙醇溶剂即可。

实施例五：

将雪菊多酚应用在食用植物油上的方法：

以食品级乙醇为助溶剂，将纯化后雪菊多酚配制成多酚乙醇溶液待用，浓度为50mg/mL；

以5%的多酚乙醇溶液添加量，将雪菊多酚添加到花生油中，震荡混匀，脱除乙醇溶剂即可。

实施例六：

将雪菊多酚应用在食用植物油上的方法：

以2%的多酚乙醇溶液添加量，将雪菊多酚添加到花生油中，震荡混匀，脱除乙醇溶剂即可。

通过上述各实施例提供采用超声辅助溶剂提取昆仑雪菊多酚的方法，通过对雪菊多酚的自由基清除能力及在花生油中抗氧化能力进行研究；实验结果表明，雪菊多酚粗提取经纯化后，多酚含量显著提高，且DPPH·和ABTS·清除能力得到显著提高，在花生油中具有较强的抗氧化效果在食品添加剂中具有良好的应用前景。

上述实施例仅是为清楚地说明本发明所做的举措，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式是予以穷举。而由此所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种雪菊多酚用于油脂中的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.将昆仑雪菊烘干，粉碎，过20~60目筛，用超声辅助溶剂提取，提取溶剂为甲醇，固液比为1:5 ~ 1:40，进行超声提取1 ~ 5次；超声提取时间为10 ~ 60 min，超声提取功率为100 ~ 400 W，超声提取温度为25 ℃，真空抽滤，得到雪菊多酚提取液，真空冷冻后，得到雪菊多酚粗提纯液，其中多酚纯度达到20%以上；

b. 雪菊多酚粗提纯液经水稀释8倍，调节其pH为3.0 ~ 5.0，用大孔树脂柱进行纯化，上样流速为3 BV/h，最大上样量为160 mL，上样及吸附时间为2 h，经蒸馏水洗脱至无色后，用洗脱溶剂洗脱，洗脱溶剂为50 %~ 90%的乙醇，洗脱流速为5 BV/h，洗脱剂用量为5 BV；得到雪菊多酚洗脱液，旋转蒸发去除乙醇，真空冷冻后，得到雪菊多酚产品，多酚纯度达到80%以上；

以食品级乙醇为助溶剂，将纯化后雪菊多酚配制成多酚乙醇溶液待用，浓度范围为20-50mg/mL；再以0.1%~5%的多酚乙醇溶液添加量，将雪菊多酚添加到食用植物油中，混匀，脱除乙醇溶剂即可。

2.根据权利要求1所述的一种雪菊多酚用于油脂中的方法，其特征在于步骤a中固液比为1:10 ~ 1:20。

3.根据权利要求1所述的一种雪菊多酚用于油脂中的方法，其特征在于步骤a中超声功率为300 ~ 400 W。

4.根据权利要求1所述的一种雪菊多酚用于油脂中的方法，其特征在于步骤b中所述大孔树脂的型号为AB-8、DM-130、DM301、D101 、HP-100、XAD-2和HP-20型。

5.根据权利要求1所述的一种雪菊多酚用于油脂中的方法，其特征在于步骤b中洗脱用乙醇溶液的体积浓度为70 %~ 80%。

6.根据权利要求1所述的一种雪菊多酚用于油脂中的方法，其特征在于，以食品级乙醇为助溶剂，将雪菊多酚配制成 35 mg/mL的多酚溶液。

7.根据权利要求1所述的一种雪菊多酚用于油脂中的方法，其特征在于，雪菊多酚溶液添加到食用植物油中添加量为2%。

8.根据权利要求1所述的一种雪菊多酚用于油脂中的方法，其特征在于步骤b中食用植物油脂为花生油、大豆油、葵花籽油、玉米油、亚麻籽油、菜籽油、核桃油、葡萄籽油或调和油。