CN108354962A

CN108354962A - 一种基于氮气保护和超声辅助提取菜籽多酚的方法

Info

Publication number: CN108354962A
Application number: CN201810386890.2A
Authority: CN
Inventors: 丁青芝; 蒋晗飞; 骆琳; 巫国兴; 李志坤; 张庭; 何荣海; 马海乐; 任晓锋
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2018-08-03

Abstract

本发明公开了一种基于氮气保护和超声辅助提取菜籽多酚的方法，属于天然活性物质的提取技术领域。方法主要是取菜籽粕经过烘干后鼓风过筛，然后以体积比1:15～1:35的比例与乙醇水溶液混合，得到多酚提取体系，放入胶体磨进行研磨提取，再用超声波进行辅助处理，超声过程中通入氮气，所得提取液多酚得率比常规乙醇水提法提高1.6～1.8倍。通过该发明方法提取得到的菜籽多酚其DPPH自由基清除率比常规乙醇提取法高35％～40％左右。该提取方法明显提高多酚产率和其DPPH自由基清除能力。本发明方法可以有效的提高菜籽粕的利用率，增加产业附加值，实现变废为宝。

Description

一种基于氮气保护和超声辅助提取菜籽多酚的方法

技术领域

本发明属于天然活性物质的提取技术领域，是一种运用氮气保护结合超声处理提取菜籽多酚的方法。

背景技术

菜籽是我国最重要的油料作物之一。其种植面积占全国油料作物总面积的40％以上。菜籽粕作为菜籽压榨榨油后的副产物，约占油菜籽的45％～65％，然而被榨油后的菜籽粕仅有少数部分投入饲料使用，其余未被有效利用，这造成了大量经济损失和资源浪费。如何充分利用这些菜籽粕，变废为宝，成为学者研究的热点。

油菜籽作为重要的油料作物之一，其中含有很多酚类物质，含量是其它油料种子的10～30倍。菜籽中的酚类物质主要包括芥子酸、阿魏酸、p-香豆酸、儿茶素等，其主要的酚类物质是3,5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸(芥子酸)，占总游离酚酸的70％以上。菜籽多酚具有很多生理功能、例如抗氧化、抗肿瘤、抗辐射、预防心脑血管疾病、抗突变、延缓人体衰老等。但是由于菜籽多酚包裹在植物细胞壁中，难提取，而且其化学性质活跃，易在提取、分离过程中发生氧化、离解、聚合等反应，因此这一性质给多酚的提取造成了一定的困难。

目前，多酚类物质的提取主要是用有机溶剂作为提取手段，如公开号为CN1472207A的专利。但是此方法提取时间长，有机溶剂耗损多。

随着研究的深入，其它辅助提取手段，例如超声波技术、微波辅助萃取、超临界萃取法、酶解法和超高压提取法等技术的加入使得多酚的提取率得到很大的提高。如公开号为CN107307416A的专利“一种低温超声萃取辣木多酚的方法”。此方法虽然提高了多酚得率，但是整个处理时间还是比较长，而且超声处理是敞开式的，不能形成提取的微环境。

因此，多种辅助手段结合提取植物多酚成为提取活性物质的主流。公开号为CN107213203A的专利“一种从番石榴叶中提取总多酚的方法”中采用微波结合超声处理番石榴从中提取多酚。公开号为CN106619744A的专利“海藻多酚的提取工艺及其制备方法”中采用酶解提取法复合超声处理提取海藻多酚，比单独使用一种提取方法提取率提高1.5％～3.5％。

上述方法都能够提高多酚的提取率，但是对得到的多酚的活性缺少进一步比较研究。针对多酚在提取过程中易发生氧化分解这一问题，在上述提取方法中均未考虑到提取过程中多酚活性的氧化损失问题。提取得到的多酚的活性没有随多酚含量的提高而提高，这对后续多酚活性成分的开发非常不利。这是因为溶剂提取法中，很大程度上溶剂和原料接触不是很充分，而且溶剂和物料在接触时与空气会产生一系列复杂的氧化反应，从而不能实现溶剂提取的最大化。而且目前大多数辅助提取方法是破碎式的，使植物细胞壁破碎，更多的多酚得以暴露。但是显露的多酚极易氧化分解或者与其它物质复合而失活。这些方法都没有考虑对提取的多酚进行保护，只是追求多酚产率，这必定造成后续多酚产品开发的局限性。

因此，针对这一问题，本发明提出了一种原料首先经过胶体磨在真空状态下研磨提取，再加入氮气保护超声辅助提取菜籽多酚的方法，在提高多酚得率的同时对所提取的多酚进行保护，防止有效成分氧化失活，实现了菜籽多酚的高质高效的提取。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种从菜籽粕中提取多酚物质的方法。

技术方案

本发明以经过提油后的菜籽粕为原料，以乙醇溶液为提取剂，首先经胶体磨研磨提取，再经过超声辅助提取，其过程中冲入氮气做保护得到多酚类物质。

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种从菜籽粕中提取多酚的方法，按照下述步骤进行：

1)取菜籽粕粉碎鼓风筛选；

2)将粉碎后的菜籽粕按照1:15～1:35的重量比加入乙醇溶液，混合均匀，在胶体磨中真空研磨提取；

3)在超声功率80～240W下超声辅助提取10～30min，在提取过程中连续或者间歇式冲入氮气；

4)冷却、离心分离，得到多酚提取液。

为了在后续步骤中更好从菜籽粕中提取多酚,本发明所述步骤1)中,将菜籽粕粉碎后鼓风筛选。

步骤2)中乙醇溶液体积浓度为50％～70％。

为了提高多酚的提取率，在步骤2)中，胶体磨转速为800～1400rpm，真空度为0.04MPa，研磨提取时间为20～40min。

为了提高多酚的提取率，本发明所述步骤4)中超声间歇比为5:5。

为了保证提取的多酚的生物活性，本发明所述步骤4)中，用冰水冷却。

步骤3)中，充入氮气方式为连续式或间歇式，连续式氮气流量为1～10mL/min，时间为10～30min。间歇式氮气流量为1～10mL/min，间歇比1:5～5：1，时间10～30min。

为了提高多酚的纯度，本发明所述步骤6)中,在4000r/min转速下离心分离10min。

在多酚提取方法中，首先经过粉碎后鼓风过筛，去除里面残留的菜籽梗杂质。经过胶体磨研磨提取，在真空状态下，使溶剂和原料充分混合，在溶剂接触原料成分时，真空状态维持了这一提取的微环境。再经过超声提取，能够打破植物细胞壁对活性成分的束缚，最大限度的使多酚成分溶出。

在提取过程中，冲入氮气，可以在一定程度上控制超声过程产生自由基，阻隔复杂化合物再次与多酚结合，同时也隔绝氧气，有效抑制多酚氧化，保护多酚有效成分不被破坏，保证多酚的生物活性和高效提取。

采用本发明方法制备得到的菜籽多酚得率比常规乙醇水提法提高1.6～1.8倍。通过该发明方法提取得到的菜籽多酚其DPPH自由基清除率比常规方法高35％～40％左右。

有益效果

与现有技术相比,本发明主要具有下列有益效果：与现有技术相比，该发明方法明显提高了菜籽多酚提取得率，将提取时间缩短为30～60min。本发明方法提取得到的菜籽多酚其DPPH自由基清除率比常规方法高40％～50％左右，具有明显高的DPPH自由基清除率。本发明的方法符合绿色环保的主题，产物无污染。

具体实施方式

通过下述实施例进行说明，将能够更好地理解本发明，但是其应用不仅限于实施例。

本发明以没食子酸作为标准物，配制没食子酸标准溶液质量浓度为0、50、100、250、500、1000mg/L。用移液枪取不同浓度的没食子酸标准溶液100μL于15mL的离心管中，加入7.9mL的蒸馏水，然后加入0.5mL的福林酚试剂B，充分摇匀后反应1min,再加入质量浓度为20g/L的碳酸钠溶液1.5mL，混匀后避光反应60min，在765nm的波长下测定其吸光值，每个样品重复处理3次。以没食子酸标准品的浓度为x轴，以吸光值为y轴来制作线性回归方程标准曲线，将样品稀释至一定质量浓度，采用以上方法测定吸光度，根据标准曲线求出多酚浓度，按照下列计算公式得到菜籽多酚得率：

本发明以DPPH自由基清除率作为菜籽多酚抗氧化活性的检测指标，先配制浓度为1×10^-4mol/L的DPPH无水乙醇溶液待用(避光保存)。取相应稀释倍数的多酚提取液样品2mL，加入2mL DPPH无水乙醇溶液，充分均质，在室温下避光反应30分钟，对照试验用2mL蒸馏水代替样品再加入2mL DPPH无水乙醇溶液。每个样品重复进行三次平行，用分光光度法测定517nm处的吸光值变化，按如下公式计算菜籽多酚清除自由基的能力：

DPPH自由基清除率

其中：A₀为对照组吸光值；A_i为样品组吸光值。

乙醇提取法

取菜籽粕粉碎过筛，称取10g粉碎的菜籽粕，按照1:30的重量比加入体积浓度为50％的乙醇溶液，混合均匀，室温静置提取2h，离心分离，取上清液，经福林酚法测得多酚得率为8.45mg/g，其DPPH清除率为60.42％。

超声提取法

取菜籽粕粉碎过筛，称取10g粉碎的菜籽粕，按照1:30的重量比加入体积浓度为50％的乙醇溶液，混合均匀，在超声功率为200W下超声处理30min，离心分离，取上清液，经福林酚法测得多酚得率为14.12mg/g，其DPPH清除率为71.83％。

实施例1～5

菜籽粕粉碎过80目筛，称取10g粉碎的菜籽粕，按照下表1：15～1:35的重量比加入体积浓度为50％～70％的乙醇溶液，混合均匀在胶体磨中以800～1400rpm的转速，真空度0.04MPa，研磨提取20～40min，再置于细胞破碎仪中，以超声功率为80～240W处理10～30min，在处理的过程中连续充入氮气，氮气流量为1～10mL/min，连续冲入10～30min氮气。然后4000r/min转速下离心分离10min，得到多酚粗提液，测定其多酚得率和DPPH清除率。

以上实施例表明本发明方法的连续式氮气保护超声辅助提取菜籽多酚，多酚得率在18.79～22.15mg/g，和传统溶剂提法相比，多酚提取得率提高122.36％～162.13％，和单一超声法相比，提取得率提高33.07％～56.87％。本发明方法提取的多酚其DPPH自由基清除活性比传统方法提高33.37％～36.13，比单一超声方法提取的多酚活性提高12.18％～14.5％。用本发明方法提取多酚可以显著提高菜籽多酚的提取得率，和单一超声辅助提取法相比，可以显著提高所提取多酚的DPPH自由基清除活性，也进一步提高多酚的提取得率。

实施例6～10

菜籽粕粉碎过80目筛，称取10g粉碎的菜籽粕，按照下表1：15～1:35的重量比加入体积浓度为50％～70％的乙醇溶液，混合均匀在胶体磨中以800～1400rpm的转速，真空度0.04MPa，研磨提取20～40min，再置于细胞破碎仪中，以超声功率为80～240W处理10～30min，间歇比为5:5，在处理的过程中间歇式充入氮气，氮气流量为1～10mL/min，间歇比为1:5～5:1，,冲入氮气时间10～30min。然后4000r/min转速下离心分离10min，得到多酚粗提液，测定其多酚得率和DPPH清除率。

以上实施例表明本发明方法的间歇式氮气保护超声辅助提取菜籽多酚，多酚得率在18.54～21.85mg/g，和传统溶剂提法相比，多酚提取得率提高119.40％～158.58％，和单一超声法相比，提取得率提高31.30％～54.74％。本发明方法提取的多酚其DPPH自由基清除活性比传统方法提高33.0％～35.09，比单一超声方法提取的多酚活性提高11.88％～13.63％。用本发明方法提取多酚可以显著提高菜籽多酚的提取得率，和单一超声辅助提取法相比，可以显著提高所提取多酚的DPPH自由基清除活性，也进一步提高多酚的提取得率。

Claims

1.一种从菜籽粕中提取多酚的方法，其特征在于按照下述步骤进行：

1)取菜籽粕粉碎鼓风筛选；

4)冷却、离心分离，得到多酚提取液。

2.根据权利要求1所述的一种从菜籽粕中提取多酚的方法，其特征在于所述步骤1)中,将菜籽粕粉碎后鼓风筛选。

3.根据权利要求1所述的一种从菜籽粕中提取多酚的方法，其特征在于步骤2)中乙醇溶液体积浓度为50％～70％。

4.根据权利要求1所述的一种从菜籽粕中提取多酚的方法，其特征在于在步骤2)中，胶体磨转速为800～1400rpm，真空度为0.04MPa，研磨提取时间为20～40min。

5.根据权利要求1所述的一种从菜籽粕中提取多酚的方法，其特征在于所述步骤4)中超声间歇比为5:5。

6.根据权利要求1所述的一种从菜籽粕中提取多酚的方法，其特征在于所述步骤4)中，

用冰水冷却。

7.根据权利要求1所述的一种从菜籽粕中提取多酚的方法，其特征在于步骤3)中，充入氮气方式为连续式或间歇式，连续式氮气流量为1～10mL/min，时间为10～30min；间歇式氮气流量为1～10mL/min，间歇比1:5～5：1，时间10～30min。

8.根据权利要求1所述的一种从菜籽粕中提取多酚的方法，其特征在于所述步骤6)中,在4000r/min转速下离心分离10min。