CN110438177A - 一种从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物有效成分的提取分离纯化工艺领域，具体涉及一种利用苹果榨汁果渣制备神经酰胺的方法。解决了目前苹果果渣制备神经酰胺过程产品含量低、操作复杂、成本较高、毒性大、易燃易爆等的问题。该方法以新鲜果渣为原料，加入适量的纤维素酶、果胶酶，常温条件下反应，反应后的果渣经酒精提取，过滤，滤液浓缩至无醇，加入适量的氢氧化钠或者氢氧化钾反应，然后石油醚萃取，石油醚浓缩干燥，即可得到10‑15％含量的神经酰胺产品；或者利用硅胶柱吸附石油醚萃取液，经过硅胶柱层析纯化，可制备得到40‑60％的神经酰胺产品；该产品，再经过反相柱层析，即可得到90％以上含量的神经酰胺产品。该方法过程简单、成本低且最终可获得高含量的神经酰胺产品。

Description

一种从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法

技术领域

本发明涉及植物有效成分的提取分离纯化工艺领域，具体涉及一种利用苹果榨汁果渣制备神经酰胺的方法。

背景技术

陕西作为苹果主要产区，每年产苹果1800万吨，其中很大部分用来压榨果汁用，压榨后的果渣，一般都作为废物排掉、或者做农家肥、也有部分作为牛羊饲料用，这些处理方法严重影响了环境卫生，尤其是夏季，温度高，果渣很快就发酵变质，周边环境酸臭难闻，苍蝇、蚊子等飞虫多，是个巨大的环境公害问题。

通过查阅文献及实验研究，发现果渣中含有一种可用作化妆品的神经酰胺类成分。神经酰胺是存在于人体皮肤最外侧的角质层细胞间类脂体的主要构成成分(>50％)，起着防止水分散发及对外部刺激有防护功能的重要作用，承担着保护皮肤和滋润、保湿功能。随着年龄加大和进入老年期，人体皮肤中存在的神经酰胺会渐渐减少，干性皮肤和粗糙皮肤型等皮肤异常症状的出现也是由于神经酰胺量减少所致。因此要防止这类皮肤异常，补充神经酰胺是较理想的办法。

因此，从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺，提完的果渣干燥后用作牛羊冬季的饲料补充，不仅解决了苹果果渣污染环境的问题，同时可废物再利用，提高产品附加值。

现有的神经酰胺的制备方法中，专利申请号201480025878.9公布了“从全果苹果和/或苹果榨汁残渣提取神经酰胺和/或果胶质的方法”，该方法只是进行粗提取，产品含量较低，而且提取之前需要将果渣干燥，操作复杂，成本较高。专利申请号201010254120.6公布了“魔芋神经酰胺的纯化方法”，该方法使用石油醚、乙酸乙酯提取，然后通过两次硅胶柱层析进行纯化，制备得到50％神经酰胺产品，方法全程使用有机试剂，成本高、毒性大、易燃易爆、存在安全隐患。专利申请号2010105989816公布了“魔芋神经酰胺及其提取方法”，该方法采用乙醇多次提取，然后用乙酸乙酯萃取浓缩，再用乙醇、乙酸乙酯和石油醚反复溶解、萃取，最后得到神经酰胺产品含量较低，全程操作复杂、溶剂易燃易爆，存在安全隐患。

发明内容

为了解决目前苹果果渣制备神经酰胺及其他方法、原料制备神经酰胺过程产品含量低、操作复杂、成本较高、毒性大、易燃易爆等的问题，本发明通过研究，提出了一种从苹果果渣中制备神经酰胺的方法，该方法以刚榨完果汁的新鲜果渣为原料，加入适量的纤维素酶、果胶酶，常温条件下充分反应12-24h，反应后的果渣经85-90％的酒精提取，过滤，滤渣干燥做饲料用；滤液浓缩至无醇，加入适量的氢氧化钠或者氢氧化钾，50-70℃，反应2-3小时，然后石油醚萃取，石油醚浓缩干燥，即可得到10-15％含量的神经酰胺产品；或者利用硅胶柱吸附石油醚萃取液，经过硅胶柱层析纯化，可制备得到40-60％的神经酰胺产品；40-60％的产品，再经过反相柱层析，即可得到90％以上含量的神经酰胺产品。该方法过程简单、成本低且最终可获得高含量的神经酰胺产品。

本发明的技术方案是提供一种从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法，包括以下步骤：

步骤一、发酵；

收集新鲜果渣，向新鲜果渣内加入纤维素酶、果胶酶，混合均匀，常温静置12-24h，进行发酵；

步骤二、提取；

向步骤一发酵后的果渣中加入85％-90％的酒精，常温浸提，之后过滤，回收滤渣，收集提取液并浓缩至无醇；

步骤三、皂化；

向步骤二浓缩后的提取液中加入氢氧化钠或者氢氧化钾，保持50-70℃，反应2-3小时后向反应液中加入石油醚萃取；

步骤四、硅胶柱层析；

利用硅胶柱对步骤三中的石油醚萃取液，进行吸附，然后使用洗脱液洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到40-60％的神经酰胺产品。

进一步地，为了得到更高浓度的产品，步骤四之后还包括：

步骤五、反相柱层析；

将步骤四获得的40-60％的神经酰胺产品，用甲醇溶解，通过反相柱层析，利用10-100％甲醇洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到90％以上含量的神经酰胺产品。

进一步地，所述洗脱液为氯仿甲醇洗脱液，其中氯仿与甲醇的体积比为10:1。

进一步地，所述纤维素酶的重量为新鲜果渣重量的0.05-0.3％，果胶酶的重量为新鲜果渣重量的0.01-0.05％。

进一步地，所述纤维素酶的重量为新鲜果渣重量的0.3％，果胶酶的重量为新鲜果渣重量的0.05％。

进一步地，步骤二中酒精的重量为新鲜果渣重量的3-5倍。

进一步地，步骤二中酒精的重量为新鲜果渣重量的5倍，酒精的浓度为90％，浸提时间为5小时；

步骤三中的反应温度为70℃，反应时间为3小时。

进一步地，所述步骤二还包括对滤渣进行二次浸提的过程：

向步骤二回收的滤渣中再加入酒精，其中酒精的重量为新鲜果渣重量的3-5倍，进行常温浸提3-5h，过滤，滤渣干燥作饲料用；将两次提取液合并浓缩至无醇。

本发明的有益效果是：

1、本发明直接利用果汁厂榨完果汁的新鲜果渣，不需要干燥，直接加入纤维素酶和果胶酶发酵，然后通过酒精提取，各种方法联合使用，制备出高含量神经酰胺产品。

2、本发明使用酒精提取，浓缩回收酒精后，检测酸价，然后用少量碱皂化、石油醚萃取，上柱纯化，可制备得到高含量产品。整个过程用到少量的石油醚及酒精，用量较少，相对较安全。

3、本发明通过柱层析，正相硅胶柱和反相C18柱联合使用，产品含量高。

4、因前述几步已将大量杂质除去，在正相硅胶柱只需用到少量氯仿甲醇，就可以将产品洗脱，用量较少，相对较安全。

附图说明

图1为99％神经酰胺产品的标准谱图；

图2为本发明实施例获得的96％神经酰胺产品的标准谱图；

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例一

本实施例通过下述步骤，最终获取96％含量的神经酰胺产品：

步骤一、发酵：

取新鲜果渣2000g，向其中加入重量为新鲜果渣重量的0.05％的纤维素酶、重量为新鲜果渣重量的0.05％的果胶酶，混合均匀后在常温条件下放置24h。

步骤二、提取：

向步骤一发酵完的果渣中加入3倍量(比如100kg果渣，加入300L酒精)的85％的酒精，常温浸提3h，过滤，滤渣再加3倍量的85％的酒精，常温浸提3h，过滤，滤渣干燥作饲料用；两次滤液合并浓缩至无醇，备用。此处85％的酒精指该酒精中含有85％的酒精，含有15％的水。

步骤三、皂化：

向步骤二浓缩至无醇的提取液中，加入适量氢氧化钠或者氢氧化钾，50℃，反应2小时，然后用石油醚萃取，如果将石油醚浓缩干燥，可得到12％含量的神经酰胺产品。具体根据酸价计算氢氧化钠或者氢氧化钾的加入量，此类酸包括与神经酰胺一起提取出来的大量的有机酸、脂肪酸等杂质，通过加入氢氧化钠或者氢氧化钾与有机酸等反应，反应后的成分溶解于水，而神经酰胺不溶于水，通过石油醚萃取可以除去酸类杂质，快速提高产品含量。

步骤四、硅胶柱层析：

利用硅胶柱对步骤三中的石油醚萃取液进行吸附，然后使用氯仿甲醇体积比为10:1的洗脱液进行洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到45％的神经酰胺产品。

步骤五、反相柱层析：

将步骤四获得的45％的神经酰胺产品，用适量甲醇溶解，通过反相柱层析，甲醇洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到96％含量的神经酰胺产品，如图2所示。

实施例二

本实施例通过下述步骤，最终获取96％含量的神经酰胺产品：

步骤一、发酵：

向5000g新鲜果渣中加入0.1％的纤维素酶、0.03％的果胶酶，混合均匀，常温条件下放置18h，进行发酵。

步骤二、提取：

向步骤一发酵完的果渣内加入4倍量90％的酒精，常温浸提4h，过滤，再向滤渣加入4倍量90％的酒精，常温浸提4h，过滤，滤渣干燥作饲料用；合并两次滤液后浓缩至无醇，备用。

步骤三、皂化：

向步骤二获得的浓缩至无醇的滤液中加入适量氢氧化钠或者氢氧化钾(根据酸价计算得具体加入量)反应，反应温度为60℃，反应时间为2.5小时，然后加入石油醚进行萃取，此时如果将石油醚浓缩干燥，即可得到14％含量的神经酰胺产品。

步骤四、硅胶柱层析：

利用硅胶柱对步骤三获得的石油醚萃取液进行吸附，然后使用体积比为10:1的氯仿甲醇洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到55％的神经酰胺产品。

步骤五、反相柱层析：

将步骤四获得的产品用适量甲醇溶解，通过反相柱层析，甲醇洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到96％含量的神经酰胺产品。

实施例三

本实施例通过下述步骤，最终获取97％含量的神经酰胺产品：

步骤一、发酵：

向10kg新鲜果渣中加入0.3％的纤维素酶、0.05％的果胶酶，混合均匀，常温条件下放置24h进行发酵，即可。

步骤二、提取：

向步骤一发酵完的果渣中加入5倍量的90％的酒精，常温浸提5h，过滤，并向滤渣中再加5倍量的90％的酒精，常温浸提5h，再次过滤，滤渣干燥作饲料用；合并两次滤液后浓缩至无醇，备用。

步骤三、皂化：

向步骤二获得的无醇的提取液中加入适量氢氧化钠或者氢氧化钾(根据酸价计算得具体加入量)，在70℃下反应3小时，然后用石油醚萃取，如果此时将石油醚浓缩干燥，即可得到14.8％含量的神经酰胺产品。

步骤四、硅胶柱层析：

将步骤三获得的石油醚萃取液加入硅胶柱中，经过硅胶柱吸附，然后使用体积比为10:1的氯仿甲醇洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到57％的神经酰胺产品。

步骤五、反相柱层析：

将步骤四获得的57％的神经酰胺产品用适量甲醇溶解，通过反相柱层析，甲醇洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到97％含量的神经酰胺产品。

Claims (8)

1.一种从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、发酵；

收集新鲜果渣，向新鲜果渣内加入纤维素酶、果胶酶，混合均匀，常温静置12-24h，进行发酵；

步骤二、提取；

向步骤一发酵后的果渣中加入85％-90％的酒精，常温浸提，之后过滤，回收滤渣，收集提取液并浓缩至无醇；

步骤三、皂化；

向步骤二浓缩后的提取液中加入氢氧化钠或者氢氧化钾，保持50-70℃，反应2-3小时后向反应液中加入石油醚萃取；

步骤四、硅胶柱层析；

利用硅胶柱对步骤三中的石油醚萃取液，进行吸附，然后使用洗脱液洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到40-60％的神经酰胺产品。

2.根据权利要求1所述的从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法，其特征在于，步骤四之后还包括：

步骤五、反相柱层析；

将步骤四获得的40-60％的神经酰胺产品，用甲醇溶解，通过反相柱层析，利用10-100％甲醇梯度洗脱，薄层监控，收集目标成分段，浓缩干燥，即可得到90％以上含量的神经酰胺产品。

3.根据权利要求2所述的从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法，其特征在于：所述洗脱液为氯仿甲醇洗脱液，其中氯仿与甲醇的体积比为10:1。

4.根据权利要求3所述的从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法，其特征在于：所述纤维素酶的重量为新鲜果渣重量的0.05-0.3％，果胶酶的的重量为新鲜果渣重量的0.01-0.05％。

5.根据权利要求4所述的从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法，其特征在于：所述纤维素酶的重量为新鲜果渣重量的0.3％，果胶酶的重量为新鲜果渣重量的0.05％。

6.根据权利要求4所述的从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法，其特征在于：步骤二中酒精的重量为新鲜果渣重量的3-5倍。

7.根据权利要求6所述的从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法，其特征在于：步骤二中酒精的重量为新鲜果渣重量的5倍，酒精的浓度为90％，浸提时间为5小时；

步骤三中的反应温度为70℃，反应时间为3小时。

8.根据权利要求6所述的从苹果榨汁果渣中制备神经酰胺的方法，其特征在于，所述步骤二还包括对滤渣进行二次浸提的过程：

向步骤二回收的滤渣中再加入酒精，其中酒精的重量为新鲜果渣的3-5倍，进行常温浸提3-5h，过滤，滤渣干燥作饲料用；将两次提取液合并浓缩至无醇。