CN109206393B - 一种金柚幼果黄酮类化合物的提取方法 - Google Patents
一种金柚幼果黄酮类化合物的提取方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，以金柚幼果为原料，采用真空冷冻干燥的方法对金柚幼果进行干燥，并以质量分数为55～65％的乙醇为溶剂，采用超声波‑微波协同提取的方法对金柚幼果黄酮类化合物进行提取，不仅充分利用了金柚幼果资源，提高了金柚的综合利用价值，同时还有效提高了金柚幼果黄酮类化合物的提取率，有效保护了金柚幼果黄酮类化合物的结构及保持了金柚幼果黄酮类化合物的活性。
Description
技术领域
本发明涉及天然活性物质的提取方法，具体涉及一种金柚幼果黄酮类化合物的提取方法。
背景技术
金柚幼果，指金柚疏果、落果等未发育成熟的果实，直径在6到9cm左右。金柚为芸香科、柑橘属植物，座果率低，幼果由于生理原因凋落为生理落果。金柚生理落果及疏果在产业中占很大比重，但由于落花落果资源常被人忽视，仅有少部分被加以利用。现有研究表明，金柚含有较为丰富的黄酮类化合物，且柚子的黄酮类化合物的种类和含量均在果实的发育过程中逐渐减少，因此，利用金柚幼果提取黄酮类化合物，充分利用金柚幼果资源，将对环境的保护和提高金柚综合利用价值有重大意义，而且对相关的产业，例如制药行业、功能食品行业的发展等都有重要促进作用。
目前金柚黄酮类化合物的提取主要以柚皮为原料，以质量分数不小于70％的乙醇为溶剂通过乙醇浸提法、超声波辅助提取法或微波辅助提取法等进行提取。其中，超声波辅助提取法或微波辅助提取法提取金柚黄酮类化合物相对于乙醇浸提法，虽然提取效率有一定的提高，但总体而言，金柚黄酮类化合物的提取效率仍有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，以金柚幼果为原料对金柚幼果黄酮类化合物进行提取，充分利用金柚幼果资源，提高金柚的综合利用价值；并通过采用真空冷冻干燥的干燥方法和超声波-微波协同提取的提取方法，可以有效保护金柚幼果黄酮类化合物的结构、保持其活性和提高金柚幼果黄酮类化合物的提取率。
根据本发明的一个方面，提供了金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，包括如下步骤：
(1)取金柚幼果，切块后先进行预冷冻处理，然后真空冷冻干燥不小于10h；
(2)将步骤(1)真空冷冻干燥后的金柚幼果粉碎，然后按液料比(8～12):1加入质量分数为55～65％的乙醇，采用超声波-微波协同提取，提取温度为55～65℃，提取时间为35～45min，过滤，滤液离心，取上清液，即得金柚幼果黄酮类化合物。
黄酮类化合物属于热敏性功能成分，其结构易因受温度等条件的影响而被破坏，导致提取过程中黄酮类化合物的提取效率降低。此外，本发明发明人在研究过程中发现，单独采用微波辅助提取法或超声波辅助提取法提取金柚幼果黄酮类化合物时，金柚幼果黄酮类化合物的提取率均较低，原因在于：单独采用微波辅助提取时，微波的高能作用虽然可以促进细胞膜破裂，加快金柚幼果黄酮类化合物的溶出，但由于微波对固液提取体系存在传质、传热不均匀等问题，瞬时的加热导致体系局部受热严重，溶出的金柚幼果黄酮类化合物由于过热而被分解，从而导致金柚幼果黄酮类化合物提取率降低；而单独采用超声波辅助提取时，超声波产生的大量空化泡通过反射，减少了能量的传递，从而在一定程度上阻碍了提取的进行，使金柚幼果黄酮类化合物不能充分溶出，导致金柚幼果黄酮类化合物提取率降低。
本发明提供的金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，采用真空冷冻干燥的干燥方法对金柚幼果进行干燥，相比于传统的热烘干法，有效地避免了金柚幼果黄酮类化合物结构的破坏、保留了金柚幼果黄酮类化合物的活性，且真空冷冻干燥的干燥方法对原料的形态保留程度高，同时可以使原料形成多孔性结构，有利于提取的进行；而采用超声波-微波协同提取的方法对金柚幼果黄酮类化合物进行提取，超声波和微波同时作用，一方面，超声产生的对体系的搅拌及振荡作用充分弥补了微波对固液提取体系传质、传热不均匀的缺点，使热量分布更均匀、金柚幼果黄酮类化合物得到了有效的保护，另一方面，微波的热量弥补了超声波热量不足的缺点，促进了提取的高效进行，因此，有效提高了金柚幼果黄酮类化合物的提取率。
优选地，步骤(1)中，预冷冻处理的温度可以为-50～-35℃，时间不小于8h。
优选地，步骤(1)中，真空冷冻干燥的条件包括：真空度为20～50Pa，冷阱温度为-55～-40℃。
优选地，步骤(2)中，超声波的功率为350～400W，微波的功率为350～400W。
优选地，步骤(2)中，还可以包括如下步骤：采用超声波-微波协同提取前，先采用脉冲电场进行预处理，电场强度为5～15kV/cm、脉冲数为4～10个。为了进一步提高金柚幼果黄酮类化合物的提取率，本发明发明人进行了大量的研究后发现，在进行超声波-微波协同提取前，采用较低电场强度的脉冲电场进行预处理，可以改变细胞膜的通透性以及促进溶剂进入细胞内，从而可以使后续采用超声波-微波协同提取时，细胞膜更容易破裂，金柚幼果黄酮类物质更容易溶出，从而可以一定程度上提高金柚幼果黄酮类物质的提取率。
优选地，步骤(2)中，还可以包括如下步骤：加入真空冷冻干燥后的金柚幼果质量0.05～0.2％的无患子皂苷，搅拌10～20min，然后采用脉冲电场进行预处理。
进一步优选地，脉冲电场强度为5～8kV/cm、脉冲数为4～6个。
虽然在进行超声波-微波协同提取前，采用较低电场强度的脉冲电场进行预处理可以一定程度上提高金柚幼果黄酮类化合物的提取率，但提高效果不如预期效果，在进一步进行了大量的研究后，发明人意外发现，在溶剂中加入微量的无患子皂苷，再结合脉冲电场预处理和超声波-微波协同提取的方法对金柚幼果黄酮类化合物进行提取，可以显著提高金柚幼果黄酮类化合物的提取率。无患子皂苷可以与细胞膜中的部分组成成分结合，从而导致细胞膜内渗透压改变和/或细胞膜渗透性改变，因此，后续结合脉冲电场预处理和超声波-微波协同提取的方法对金柚幼果黄酮类化合物进行提取时，有利于胞内物质的溶出，从而有利于提高金柚幼果黄酮类化合物的提取率。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
(1)本发明提供的金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，以金柚幼果为原料提取黄酮类化合物，充分利用金柚幼果资源，提高了金柚的综合利用价值；
(2)本发明提供的金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，显著提高了金柚幼果黄酮类化合物的提取率，并有效保护了金柚幼果黄酮类化合物的结构和保持了其活性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，包括如下步骤：
(1)取金柚幼果，洗净、切块后在-40℃的温度下预冷冻8h，然后于真空冷冻干燥机内冻干10h，真空度保持在20～50Pa，冷阱温度保持在-50℃到-40℃之间；
(2)将步骤(1)真空冷冻干燥后的金柚幼果粉碎，过200目筛，然后按液料比8:1(mL/g)加入质量分数为65％的乙醇，采用功率为350W的超声波和功率为350W的微波协同提取，提取温度为55～65℃，提取时间为45min，过滤，离心取上清液，即得金柚幼果黄酮类化合物。
采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法，以芦丁为标准品，测定金柚幼果黄酮类化合物，测得金柚幼果黄酮类化合物的提取率为52.68％％。
实施例2
金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，包括如下步骤：
(1)取金柚幼果，洗净、切块后在-40℃的温度下预冷冻8h，然后于真空冷冻干燥机内冻干10h，真空度保持在20～50Pa，冷阱温度保持在-50℃到-40℃之间；
(2)将步骤(1)真空冷冻干燥后的金柚幼果粉碎，过200目筛，然后按液料比10:1(mL/g)加入质量分数为60％的乙醇，采用功率为400W的超声波和功率为400W的微波协同提取，提取温度为55～65℃，提取时间为40min，过滤，离心取上清液，即得金柚幼果黄酮类化合物。
采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法，以芦丁为标准品，测定金柚幼果黄酮类化合物，测得金柚幼果黄酮类化合物的提取率为55.72％％。
实施例3
金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，包括如下步骤：
(1)取金柚幼果，洗净、切块后在-40℃的温度下预冷冻10h，然后于真空冷冻干燥机内冻干10h，真空度保持在20～50Pa，冷阱温度保持在-50℃到-40℃之间；
(2)将步骤(1)真空冷冻干燥后的金柚幼果粉碎，过200目筛，然后按液料比12:1(mL/g)加入质量分数为55％的乙醇，采用功率为400W的超声波和功率为400W的微波协同提取，提取温度为55～65℃，提取时间为35min，过滤，离心取上清液，即得金柚幼果黄酮类化合物。
采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法，以芦丁为标准品，测定金柚幼果黄酮类化合物，测得金柚幼果黄酮类化合物的提取率为53.93％。
实施例4
金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，包括如下步骤：
(1)取金柚幼果，洗净、切块后在-40℃的温度下预冷冻8h，然后于真空冷冻干燥机内冻干10h，真空度保持在20～50Pa，冷阱温度保持在-50℃到-40℃之间；
(2)将步骤(1)真空冷冻干燥后的金柚幼果粉碎，过200目筛，然后按液料比10:1(mL/g)加入质量分数为60％的乙醇，先采用脉冲电场进行预处理，电场强度为10kV/cm、脉冲数为8个，然后采用功率为400W的超声波和功率为400W的微波协同提取，提取温度为55～65℃，提取时间为40min，过滤，离心取上清液，即得金柚幼果黄酮类化合物。
采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法，以芦丁为标准品，测定金柚幼果黄酮类化合物，测得金柚幼果黄酮类化合物的提取率为57.06％。
对比例1
对比例1与实施例4不同的是：采用脉冲电场进行预处理时，电场强度为18kV/cm、脉冲数为8个。
采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法，以芦丁为标准品，测定金柚幼果黄酮类化合物，测得金柚幼果黄酮类化合物的提取率为50.22％。
由对比例1的结果可知，当电场强度的增加到18kV/cm时，金柚幼果黄酮类化合物的提取率反而明显降低，原因可能在于脉冲电场虽然可以提高细胞膜的通透性和促进金柚幼果黄酮类化合物的溶出，但同时脉冲电场对金柚幼果黄酮类化合物的结构也有一定的影响，过大的电场可以破坏金柚幼果黄酮类化合物的结构，在电场电场强度增高时，脉冲电场对金柚幼果黄酮类化合物结构的破坏作用逐渐大于其促进金柚幼果黄酮类化合物的溶出效果，从而导致金柚幼果黄酮类化合物的提取率降低。
实施例5
金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，包括如下步骤：
(1)取金柚幼果，洗净、切块后在-40℃的温度下预冷冻8h，然后于真空冷冻干燥机内冻干10h，真空度保持在20～50Pa，冷阱温度保持在-50℃到-40℃之间；
(2)将步骤(1)真空冷冻干燥后的金柚幼果粉碎，过200目筛，然后按液料比10:1(mL/g)加入质量分数为60％的乙醇和加入真空冷冻干燥后的金柚幼果质量0.05～0.2％的无患子皂苷，搅拌10min，然后采用脉冲电场进行预处理，电场强度为6kV/cm、脉冲数为4个，预处理完成后，采用功率为400W的超声波和功率为400W的微波协同提取，提取温度为55～65℃，提取时间为40min，过滤，离心取上清液，即得金柚幼果黄酮类化合物。
采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法，以芦丁为标准品，测定金柚幼果黄酮类化合物，测得金柚幼果黄酮类化合物的提取率为64.24％。
对比例2
对比例2与实施例5不同的是：不进行脉冲电场预处理。
采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法，以芦丁为标准品，测定金柚幼果黄酮类化合物，测得金柚幼果黄酮类化合物的提取率为53.71％。
对比例3
对比例3与实施例5不同的是：加入真空冷冻干燥后的金柚幼果质量0.05～0.2％的吐温-20，不加无患子皂苷。
采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法，以芦丁为标准品，测定金柚幼果黄酮类化合物，测得金柚幼果黄酮类化合物的提取率为52.12％。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.金柚幼果黄酮类化合物的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取金柚幼果，切块后先进行预冷冻处理，然后真空冷冻干燥不小于10h；
(2)将步骤(1)真空冷冻干燥后的金柚幼果粉碎，然后按液料比(8～12):1加入质量分数为55～65％的乙醇，加入真空冷冻干燥后的金柚幼果质量0.05～0.2％的无患子皂苷，搅拌10～20min，然后采用脉冲电场进行预处理，电场强度为5～15kV/cm、脉冲数为4～10个，再采用超声波-微波协同提取，提取温度为55～65℃，提取时间为35～45min，过滤，滤液离心，取上清液，即得金柚幼果黄酮类化合物。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中，预冷冻处理的温度为-50～-35℃，时间不小于8h。
3.根据权利要求2所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中，真空冷冻干燥的条件包括：真空度为20～50Pa，冷阱温度为-55～-40℃。
4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，步骤(2)中，超声波的功率为350～400W，微波的功率为350～400W。
5.根据权利要求1-4任一项所述的提取方法，其特征在于，脉冲电场强度为5～8kV/cm、脉冲数为4～6个。
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| 广东梅县柚果中总黄酮和柚皮苷的含量测定;李伟荣 等;《中国高校科技与产业化》;20061231(第S1期);第220-221页 * |
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