CN106674185B - 从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法。将黑果腺肋花楸果实或果渣浸泡于有机溶剂中，使用闪氏提取装置进行闪式提取0.5‑30分钟，抽滤或离心后，得黑果腺肋花楸原花青素提取物溶液；使用负压旋转蒸发装置对黑果腺肋花楸原花青素提取物溶液进行浓缩，得黑果腺肋花楸原花青素提取物浸膏；将黑果腺肋花楸原花青素提取物浸膏使用超低温冰箱预冻后，使用冷冻干燥装置对其进行冷冻干燥，得黑果腺肋花楸原花青素提取物冻干粉末。本发明实现全程低温，避免了因温度高导致的原花青素分解，有效的避免了花青素在提取过程中的损失，操作简单，成本低，而且可以形成自动化生产线在企业推广，具有较高商业价值。

Description

从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法

技术领域

本发明属于植物中有效天然成分提取技术领域，具体说是利用闪式提取技术全程低温从黑果腺肋花楸果实或果渣中快速提取原花青素的方法。

背景技术

原花青素(Oligomeric Proanthocyanidins，OPC)是一种广泛存在于植物的核、皮或种子部位的一种多酚化合物，具有强大的抗氧化作用，广泛应用于食品、药品和化妆品等领域，近年又发现其具有防癌、抗癌、防治心血管疾病、抗高血糖、抗辐射、免疫调节、改善人体微循环及保护皮肤等多种功效，是欧美国家最受欢迎的植物天然活性成分之一。

黑果腺肋花楸(Aronia prunifolia Viking.和Aronia melanocarpa)，蔷薇科、腺肋花楸属、多年生落叶灌木。原产于北美东北部，波罗地海沿岸至太平洋沿岸均有分布。由二三百年前作为观赏植物引进到欧洲逐渐过渡到作为水果在东欧和前苏联广泛种植，特别在最近几十年，随着生命科学和生物制药技术的发展，黑果腺肋花楸在食品、饮料、药品和保健品领域的应用越来越受到广泛的关注，黑果腺肋花楸果实原料出现了供不应求的局面。我国于上世纪九十年代从荷兰引进两个加工专用品种(Aronia prunifolia Viking.和Aronia melanocarpa)，经过在辽宁、河北、北京、山东、山西等地试种，均表现良好。

黑果腺肋花楸果实中含有丰富的原花青素，有关资料显示，黑果腺肋花楸中原花青素含量为1.3～2g/100g鲜重，而公认花青素含量最高的蓝莓的含量仅仅在0.07～0.15g/100g鲜重。黑果腺肋花楸中花青素含量是葡萄中的80～180倍，是香蕉的1000～2000倍，是蔓越莓的20～40倍，蓝莓的5倍。而且所含的原花青素具有很高抗氧化活性，约是蓝莓的2.5倍，蔓越莓的9倍以上。由此可见，可以将黑果腺肋花楸作为提取原花青素的原料，特别是经榨取果汁后的果渣，仍然富含原花青素，废物利用，可以延长产业链，进一步提升黑果腺肋花楸的整体商业价值。

现有原花青素提取技术可分为水提取法、有机溶剂提取法、微波提取法、超声波提取法、超临界CO₂萃取提取法以及酶提取法等。水提取法可避免有机溶剂带来环境污染和产品的有毒有机物残留，但提取温度为常压60～100℃或者高压100～125℃，提取时间数分钟到数十小时，具有浸提耗时长，提取温度高，容易造成原花青素的损失；同时因为水的极性较大，溶出杂质较多，所以水提取法并不适合原花青素的提取。传统有机溶剂提取有回流、渗漉及恒温水浴浸泡等方法，但存在有机溶剂残留，提取时间长，对热不稳定的原花青素易被破坏，提取液杂质含量高，不易纯化，萃取溶剂消耗量大，污染环境，溶剂残留毒性等缺点。微波辅助提取法应用微波加热的提取手段，能够显著缩短提取时间，较大程度地提高原花青素的提取效率。但是提取过程使用有机溶剂，且微波提取过程中会产生局部高温破坏原花青素，是微波辅助提取的缺点。超声辅助提取法可有效提高提取效率，缩短提取时间，超声波破碎过程不会改变被浸泡的化学成分的结构和性质。但提取时间较长，从数十分钟到数个小时不等，提取之前需要对组织进行充分粉碎才能相对提高提取效率，且提取过程中同样使用了有机溶剂。超临界CO₂萃取法正越来越多的用于原花青素的萃取，其萃取率高，而且使原花青素不受到空气和光的影响，但由于设备昂贵，推广使用比较困难，且提取时间同样较长，为几十分钟到几个小时不等。酶提取法较温和地将植物组织分解，可以较大辐度地提高收率，故不失为一种最大限度从植物体内提取有效成分的方法，是一项很有前途的新技术。使用酶法提取原花青素环保无污染，但技术还在探究过程中，而且酶提取法的广泛推广存在一定困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种全程低温从黑果腺肋花楸果实或果渣中快速提取原花青素的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法，方法如下：

1)将黑果腺肋花楸果实或果渣浸泡于有机溶剂中，于0-40℃下，使用闪氏提取装置进行闪式提取0.5-30分钟，抽滤或离心后，得黑果腺肋花楸原花青素提取物溶液；

2)于20-45℃下，使用负压旋转蒸发装置对黑果腺肋花楸原花青素提取物溶液进行浓缩，得黑果腺肋花楸原花青素提取物浸膏；

3)将黑果腺肋花楸原花青素提取物浸膏使用超低温冰箱预冻后，使用冷冻干燥装置对其进行冷冻干燥，得黑果腺肋花楸原花青素提取物冻干粉末。

优选的，上述的从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法，所述的有机溶剂是乙醇溶液。所述的乙醇溶液的体积百分浓度为0～100％。更优选的，所述的乙醇溶液的体积百分浓度为50％。

优选的，上述的从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法，黑果腺肋花楸果实或果渣与有机溶剂的固液比为1g:1-100mL。更优选的，固液比为1g:40mL。

优选的，述的从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法，闪式提取装置的提取电压为0～220V。更优选的，闪式提取装置提取电压为60V。

优选的，上述的从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法，步骤3)中，预冻温度≤-50℃，预冻时间≥12小时；冷冻干燥真空度为0～10Pa；冷井温度≤-50℃。

本发明的有益效果是：

1.本发明将提取和浓缩温度控制在45℃以下，冷冻干燥温度控制在0℃以下，实现全程低温，避免了因温度高导致的原花青素分解，有效的避免了花青素在提取过程中的损失。而且使用闪式提取装置，提取快速完全，绿色环保，原花青素损失极低。

2.本发明同加热回流提取植物组织中原花青素方法相比，方法快速便捷，所需时间大大缩短，而且操作过程中不会产生高温，更大程度的保留了原花青素含量，对原花青素提取浸膏的活性无影响。

3.本发明的方法避免树脂分离原花青素时的吸附影响原花青素收率，产品损失少，也规避了树脂分离过程中可能脱落而带来的产品毒性风险，确保产品安全性。

4.本发明获得的黑果腺肋花楸原花青素提取物冻干粉末，无溶剂残留，可直接作为食品、药品或化妆品的原料使用。

5.本发明提取获得的黑果腺肋花楸原花青素提取物冻干粉末中原花青素含量高达55％以上，品质高，活性好。

6.本发明操作简单，成本低，而且可以形成自动化生产线在企业推广，具有较高商业价值。

7.本发明可以利用榨汁过的黑果腺肋花楸果渣作为原料提取原花青素，达到废物利用的目的，提高了黑果腺肋花楸的商业价值，使黑果腺肋花楸种植业收益更高。

具体实施方式

实施例1 影响黑果腺肋花楸果渣中原花青素提取的因素考察

以黑果腺肋花楸果渣为原料，通过单因素试验考察不同提取条件对黑果腺肋花楸果渣中原花青素提取的影响，具体考察提取条件为：1)提取液食用乙醇浓度；2)提取时间；3)提取电压；4)提取固液比；5)提取次数。

试验过程为：称取5.00g黑果腺肋花楸果渣置于塑料烧杯中，使用闪式提取装置依表1-表5所示条件进行提取，提取液经离心机5000×g离心10分钟，合并上清液，定容到250mL，准确量取1mL，稀释五倍，再准确量取1mL于10mL塑料离心管中，加入显色剂(现配的1％香草醛甲醇溶液和1N盐酸各2.5mL混合均匀)30℃恒温水浴显色30分钟，使用紫外分光光度计测定500nm处吸光度值，原花青素标准品作为对照品，计算出相应条件下的原花青素含量，结果如表1至表5。

表1、提取液浓度对黑果腺肋花楸果渣中原花青素提取影响

表2、提取时间对黑果腺肋花楸果渣中原花青素提取影响

表3、提取电压对黑果腺肋花楸果渣中原花青素提取影响

表4、提取固液比对黑果腺肋花楸果渣中原花青素提取影响

表5、提取次数对黑果腺肋花楸果渣中原花青素提取影响

由表1-表5可见，通过单因素考察确定的黑果腺肋花楸果渣中原花青素最优提取条件如下：

提取液乙醇浓度：50％

提取时间：10min

提取电压：60V

提取固液比：1g:40mL

提取次数：1次(出于成本及操作考虑，第二次和第三次提取的收益不大)

使用上述最优提取条件再次提取5g黑果腺肋花楸果渣，离心提取液并合并上清液后使用减压旋转蒸发装置，在30℃条件下浓缩提取液，获得黑果腺肋花楸果渣中原花青素提取物浸膏，置于-80℃超低温冰箱预冻24小时，使用冷冻干燥装置进行冷冻干燥，获取原花青素提取物冻干粉末0.82g，冻干粉末复溶后使用紫外分光光度计测的冻干粉末中原花青素含量72.3％。

实施例2 不同提取方式对黑果腺肋花楸渣中原花青素提取效果对比

分别以5.00g黑果腺肋花楸果渣为原料，考察超声提取、微波提取和闪式提取在提取黑果腺肋花楸果渣中原花青素效果的差别。

对三种提取方法的考察过程中，除提取过程不同外，其他处理过程和含量测定过程同实施例1中处理测定方法相同。各方法提取条件具体如表6所示：

表6 三种提取方法对比

分组

提取方法

提取液

固液比

时间

电压

功率

温度

含量

1

闪式提取

50％乙醇

1:40

10min

60V

-

30℃

11.679％

2

超声提取

50％乙醇

1:40

30min

-

500W(30KHz)

30℃

6.320％

3

微波提取

50％乙醇

1:40

30min

-

500W

75℃

4.255％

由表6结果对比可知，对黑果腺肋花楸中原花青素提取方法考察中，闪式提取效果远优于超声提取和微波提取，原因可能为超声提取和微波提取需要在提取前对物料进行充分粉碎，而且微波提取的过程中会产生高温，超声提取会产生局部高温，这些温度变化会导致原花青素含量下降。

实施例3

1)将黑果腺肋花楸果实5.00g浸泡于200mL浓度为50％(V/V)的乙醇溶液中，室温条件下，使用闪氏提取装置进行闪式提取10分钟，提取电压60V，提取完成后对提取液进行抽滤，滤除残渣，得到黑果腺肋花楸原花青素提取物溶液；

2)使用负压旋转蒸发装置对黑果腺肋花楸原花青素提取物溶液进行浓缩(温度为30℃)，得黑果腺肋花楸原花青素提取物浸膏；

3)将黑果腺肋花楸原花青素提取物浸膏放入-80℃超低温冰箱中预冻后，使用冷冻干燥装置对其进行冷冻干燥，得黑果腺肋花楸原花青素提取物冻干粉末。

获得的黑果腺肋花楸原花青素提取物冻干粉末，称重154.6mg，称取一定量复溶并通过紫外分光光度计测定原花青素含量89.71mg，即冻干粉末的原花青素纯度为58.03％。

Claims (2)

1.从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法，其特征在于，方法如下：

1）按料液比1g:40mL，将黑果腺肋花楸果实或果渣浸泡于体积百分浓度为50%的乙醇溶液中，于0-40℃，提取电压为60V下，使用闪氏提取装置进行闪式提取0.5-30分钟，抽滤或离心后，得黑果腺肋花楸原花青素提取物溶液；

2）于20-45℃下，使用负压旋转蒸发装置对黑果腺肋花楸原花青素提取物溶液进行浓缩，得黑果腺肋花楸原花青素提取物浸膏；

3）将黑果腺肋花楸原花青素提取物浸膏使用超低温冰箱预冻后，使用冷冻干燥装置对其进行冷冻干燥，得黑果腺肋花楸原花青素提取物冻干粉末。

2.根据权利要求1所述的从黑果腺肋花楸果实或果渣中提取原花青素的方法，其特征在于，步骤3）中，预冻温度≤-50℃，预冻时间≥12小时；冷冻干燥真空度为0～10Pa；冷井温度≤-50℃。