CN111905028A - 一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物。本发明公开了上述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,包括如下步骤:将含有紫马铃薯皮的原料洗净,低温干燥,粉碎,酶解,浓缩,超声波‑微波联合提取,纯化得到第一物料;将第一物料和树枝状高分子混合均匀,接着微胶囊化得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物。本发明所得减肥抗氧化的马铃薯提取复合物具有较强的抗氧化能力,可以降低血脂水平,促进脂肪消耗,而且所得减肥抗氧化的马铃薯提取复合物进行双重保护,可以提高活性物质在机体中的缓释效果,同时避免其中的活性物质在机体消化道中失去相应的生物活性。
Description
技术领域
本发明涉及生物提取技术领域,尤其涉及一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物及其制备方法。
背景技术
马铃薯中含有大量的次生代谢产物-酚类物质等,可以使马铃薯不受昆虫和病菌的感染,而紫色马铃薯中往往含有更多的抗氧化物质(如维生素C、酚醛类、类胡萝卜素和硒)。近年来,天然酚类物质由于其抗氧化活性和对健康的潜在益处,越来越受到广大消费者的关注,马铃薯已成为人们在日常的饮食中重要的抗氧化活性物质的来源。
花色苷,属于黄酮多酚类化合物,是花青素(自然条件下游离的花青素不稳定)常与一个或多个鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和阿拉伯糖等通过糖苷键结合而成的一类化合物。现有的研究表明,天然花色苷的糖苷键的配基的基本结构是3,5,7-三羟基-2-苯基苯并呋喃的阳离子的结构,由于苯环中的甲氧基和羟基的取代基的位置与数目的有所不同,从而衍生出6种主要花色苷。
花色苷对很多疾病都有疗效的,已经被许多国家用作于药物。花色苷具有抗动脉粥样硬化、抗突变、抗癌、抗肿瘤、延缓衰老、预防老年退化性疾病等作用。花色苷在植物茎和叶的细胞中如果含有较多的花色苷化合物,植物的茎叶将会有显著抵抗紫外辐射和低温等不利环境的能力。花色苷已被列为是具有强抗氧化作用的已知的天然化合物。花色苷的抗氧化能力和其抗氧化机制受到了全世界的重视,其抗氧化作用是通过氢原子转移、单电子转移和金属螯合等形式实现。
现有技术可以从富含颜色的植物中提取花色苷等抗氧化活性物质,但往往提取效率低,所得花色苷难以被机体有效吸收,难以起到减肥降脂效果和提高抗氧化能力。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物及其制备方法。
一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,包括如下步骤:
S1、将含有紫马铃薯皮的原料洗净,低温干燥,粉碎,酶解,浓缩,超声波-微波联合提取,纯化得到第一物料。
上述S1首先采用低温干燥保证原料中活性成分不会受热降解;再粉碎后进行酶解,打破细胞壁,促进原料中的活性成分被释放;接着进行超声波-微波联合提取,微波可针对极性分子作用,水等极性分子微波的交变电磁场作用下引起强烈的极性震荡,产生内外同时均匀加热,消除温度梯度,受热时间短,有利于热敏性物质的萃取,同时可导致细胞分子间氢键松弛,进一步细胞膜结构破裂,加速了溶剂分子对基体的渗透和待提取成分的溶剂化,而超声波具有机械效应、空化效应和热效应,通过超声提取和微波提取相互配合,可有效提高提取分离率,缩短提取时间、节约成本,而且能提高所提取的活性物质质量和产量;然后进行纯化提高活性物质的纯度。
S2、将第一物料和树枝状高分子混合均匀,接着微胶囊化得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物。
上述S2中,由于树枝状高分子内部具有空腔结构,可通过静电引力、范德华力和氢键等作用将第一物料包封在外紧内松的空腔结构中,然后进入体内循环,通过扩散、水解、酶解等方式将第一物料释放出来,达到缓释的效果,从而维持相应的浓度和活性,保证溶栓、抗氧化、降血压的效果。再针对第一物料和树枝状高分子的混合物再进行微胶囊化,形成双重保护,有效防止第一物料在体内由于温度或者pH环境的变化而引起失活。
优选地,S1中,含有紫马铃薯皮的原料按质量百分比包括:桑葚6~12%,蓝莓2~4%,葡萄皮渣30~35%,余量为紫马铃薯皮。
将原料优选为桑葚、蓝莓、葡萄皮渣和紫马铃薯皮进行配合,其中富含花色苷等活性物质,活性物质具有抗氧化、降低血糖、降低血脂、促进脂肪分解等作用,而且葡萄皮渣和紫马铃薯皮为废弃物,降低成本。通过S1来提取原料中活性物质,再通过S2对活性物质进行保护,可以使活性物质有效进入机体,增强机体抗氧化的能力,而且具有减肥功效。
优选地,S1中,低温干燥温度小于等于50℃。
由于花色苷等活性物质往往稳定性不佳,影响其稳定性的因素包括pH值、氧浓度、亲核试剂、酶、金属离子、温度和光照等,本发明采用低温干燥,尤其小于等于50℃,从而避免活性物质在提取的过程中被破坏。
优选地,S1中,酶解具体参数如下:酶解前调解含水量至9~11wt%,酶制剂与粉碎后物料的质量比为0.5~1:100,酶制剂的比活力为10000~15000U/g,酶制剂由果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶按摩尔比为0.5~1:3~4:1组成,酶解时间为4~8h,酶解温度为30~35℃。
通过限定酶解过程中的具体参数,从而提高酶解效率,打开原料中细胞壁和细胞膜,进一步促进活性物质进入提取剂中,提高提取效率。
优选地,S1中,采用减压蒸发浓缩,减压蒸发浓缩温度为38~44℃。
优选地,S1中,超声波-微波联合提取的具体参数如下:采用酸性溶液为提取剂,料液比(g/mL)为1:50~55,微波功率为300~500W,超声功率为400~600W,超声频率为100~120kHz,超声/间隙时间为4s/4s,提取时间为8~16min。
本发明采用超声波和微波联合提取,由于超声波可以产生强烈的空化效应,使物料分子运动的频率和速率迅速增大,并通过一系列刺激效应将原料的细胞壁破裂,提高活性物质从细胞内释放速率,此时再辅以微波作用,使被微波照射的物体产生分子极化效应和离子导电效应,同时利用物料在微波场中吸收能量的高度选择性,迅速于物料内部产生热效应,在超声空化作用基础上结合微波产生的温度梯度,进一步强化目标产物的固液传质速度,从而产生协同作用,显著提高提取效率。
通过限定超声波-微波联合提取的具体参数,既防止超声波和/或微波过强,引起强烈的分子极化效应或空化效应,从而对活性物质的稳定性产生影响;又可以使活性成分吸收更多的能量导致其布朗运动加剧,促进活性成分扩散,提高活性成分得率。
优选地,S1的超声波-微波联合提取过程中,酸性溶液为质量分数为3~4%的柠檬酸水溶液或含氯化氢的乙醇水溶液。
优选地,上述含氯化氢的乙醇水溶液中,乙醇质量分数为75~85%,氯化氢浓度为80~100mmol/L。
本发明所用酸性溶液作为提取剂,提取效率较高,而且能防止非酰基化的花色苷降解,增强在提取过程中花色苷的稳定性。而将酸性溶液限定为柠檬酸水溶液或含氯化氢的乙醇水溶液,可以进一步提高花色苷等活性物质的提取率。
优选地,S1中,纯化的具体操作如下:将提取液加入无水乙醇中至质量分数为75~80%,调节至2~4℃过夜,取上清液,40~45℃减压蒸发浓缩,再加入等体积乙酸乙酯,萃取3~4次,取下层液,40~45℃减压蒸发浓缩,接着采用大孔树脂进行吸附。
下述树枝状高分子可参考本申请人于2019年5月20日申请的中国专利中关于树枝状高分子部分,申请号为201910416384.8,发明名称为《一种缓解血栓的纳豆复合物及其制备方法》。
优选地,S2中,树枝状高分子为氨基酸类树枝状聚合物或改性所述氨基酸类树枝状聚合物。
氨基酸类树枝状聚合物以氨基酸为原料,分子结构中含有肽键的树枝状高分子。氨基酸类树枝状聚合物具有如下特点:类似蛋白一样的球状结构、多价结构产生的功能放大、优异的生物相容性、低细胞毒性、水溶性、耐蛋白酶水解、生物降解等。
通过限定树枝状高分子为氨基酸类树枝状聚合物或改性所述氨基酸类树枝状聚合物,提高树枝状高分子与第一物料相容性,而且能降低细胞毒性,减少对机体的损伤。
优选地,S2中,氨基酸类树枝状聚合物为脯氨酸树枝状聚合物、赖氨酸树枝状聚合物、谷氨酸树枝状聚合物、精氨酸树枝状聚合物、天冬氨酸树枝状聚合物中的至少一种。
优选地,S2中,改性所述氨基酸类树枝状聚合物为改性天冬氨酸树枝状聚合物。
进一步限定为改性天冬氨酸树枝状聚合物,不仅缓释效果好,而且提高树枝状高分子对第一物料的固定量。
优选地,S2中,改性天冬氨酸树枝状聚合物由天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精反应生成。
优选地,S2中,天冬氨酸树枝状聚合物为三代天冬氨酸树枝状分子,天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精的摩尔比为1:8~9。
上述天冬氨酸树枝状聚合物的制备方法参考《魏军.具体按动氨酸水凝胶的合成及其应用[D].北京:北京化工大学,2016:107-112.》。
优选地,S2中,改性天冬氨酸树枝状聚合物的制备工艺具体如下:将天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精混合均匀,升温,保温,接着透析,干燥得到改性天冬氨酸树枝状聚合物。
优选地,S2中,改性天冬氨酸树枝状聚合物的制备工艺具体如下:将天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精混合均匀,升温至60~80℃,保温30~36h,接着透析100~110h,透析过程中换水频率为3~4h/次,干燥得到改性天冬氨酸树枝状聚合物。
优选地,上述胺化β-环糊精采用如下工艺制备:将β-环糊精加入水中混合均匀,混合过程中滴加碱性水溶液,再滴加甲基苯磺酰氯乙腈溶液,室温搅拌,过滤,调节pH值至10,低温过夜,过滤,收集沉淀物,调节至中性,重结晶,干燥,接着溶于乙二胺中,调节温度,保温,旋转蒸发,将旋转蒸发后产物加入丙酮中过夜,将沉淀物抽滤,纯化,干燥得到胺化β-环糊精。
优选地,上述胺化β-环糊精制备工艺中,β-环糊精与甲基苯磺酰氯乙腈溶液的质量比为63.5~70.3:25~27。
优选地,上述胺化β-环糊精制备工艺中,甲基苯磺酰氯乙腈溶液的滴加过程中维持体系温度为3~4℃。
优选地,上述胺化β-环糊精制备工艺中,滴加甲基苯磺酰氯乙腈溶液后室温搅拌时间为1.5~3.5h。
优选地,上述胺化β-环糊精制备工艺中,低温过夜具体为:4~6℃保存12~16h。
优选地,上述胺化β-环糊精制备工艺中,溶于乙二胺中后调节温度为82~86℃,保温3.5~5.5h。
优选地,上述胺化β-环糊精制备工艺中,纯化的具体操作为:将抽滤后产物溶于甲醇水溶液,再用丙酮沉出。
β-环糊精的结构为略呈锥形的圆环,虽然是多羟基化合物,但羟基活性较低,难以直接参加反应,现利用其羟基与甲基苯磺酰氯进行反应,从而在β-环糊精上接枝磺酰化基团,再通过与乙二胺反应生成胺化β-环糊精,在β-环糊精上接枝有较强反应活性的伯氨基(乙二胺基团),而胺化β-环糊精的伯氨基与天冬氨酸树枝状聚合物的羧基进行反应生成酰胺基团,从而使β-环糊精成功接枝在天冬氨酸树枝状聚合物上,使所得改性天冬氨酸树枝状聚合物既可以利用树枝状聚合物自身的分子空腔结构对第一物料进行固定,又能通过β-环糊精的空腔将第一物料固定,双管齐下提高改性天冬氨酸树枝状聚合物对第一物料的固定量,同时改性天冬氨酸树枝状聚合物细胞毒性低,生物相容性好,保证其在机体中缓释和治疗效果。
S2中的微胶囊化可采用多种常用微胶囊化方法,可参考本申请人于2019年4月1日申请的中国专利中相关的微胶囊化方法,其申请号为201910257630X,发明名称为《一种改善前列腺功能的南瓜籽油及其制备方法》。
优选地,S2中,微胶囊化的具体操作如下:向第一物料和树枝状高分子的混合物中加入壳聚糖溶液混合均匀,再加入谷氨酰胺转氨酶搅拌,低温喷雾干燥得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物。
优选地,S2中,第一物料、树枝状高分子、壳聚糖和谷氨酰胺转氨酶的摩尔比为6~10:1~2:10~20:0.8~1.6。
优选地,S2中,低温喷雾干燥的温度为30~35℃。
上述S2中采用树枝状高分子与壳聚糖在谷氨酰胺转氨酶辅助下进行反应,由于树枝状高分子外周亲水内部疏水,而富含羟基的壳聚糖接枝在树枝状高分子外围和/或β-环糊精表面,可以进一步降低界面张力,提高乳化能力,从而形成微胶囊颗粒,而且树枝状高分子在微胶囊颗粒形成支撑,提高微胶囊颗粒抗挤压的能力,提高微胶囊颗粒的保存时间。
同时由于树枝状高分子可能会阻止微胶囊颗粒粒径的减小,但由于树枝状高分子使溶液中静电荷数量增加,可以避免发生聚集沉淀现象,而且壳聚糖彼此可以形成结合力强的氢键,从而使所得减肥抗氧化的马铃薯提取复合物表面形成致密的阻氧隔氧屏障,有效提高其抗氧化能力,延长保存时间;同时采用壳聚糖与树枝状高分子反应形成包覆壁材,可以提高所得减肥抗氧化的马铃薯提取复合物的抗菌性能,从而进一步延长保存周期。
本发明创造性地采用树枝状高分子与壳聚糖在谷氨酰胺转氨酶辅助下进行反应,使富含羟基的壳聚糖接枝在树枝状高分子外围和/或β-环糊精表面,进而形成微胶囊颗粒,并在此基础上提高微胶囊颗粒抗挤压的能力和抗氧化、抗菌性能,提高微胶囊颗粒的保存时间。
本发明还提出的一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物,由上述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法制得。
本发明所得减肥抗氧化的马铃薯提取复合物具有较强的抗氧化能力,可以降低血脂水平,促进脂肪消耗,而且所得减肥抗氧化的马铃薯提取复合物被双重保护,可以提高活性物质在机体中的缓释效果,同时避免其中的活性物质在机体消化道中失去相应的生物活性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,包括如下步骤:
S1、将含有紫马铃薯皮的原料洗净,10℃干燥,粉碎,调解含水量至11wt%,30℃酶解8h,酶制剂与粉碎后物料的质量比为0.5:100,酶制剂的比活力为15000U/g,酶制剂由果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶按摩尔比为0.5:4:1组成,38℃减压蒸发浓缩,超声波-微波联合提取,将提取液加入无水乙醇中至质量分数为80%,调节至2℃过夜,取上清液,45℃减压蒸发浓缩,再加入等体积乙酸乙酯,萃取3次,取下层液,45℃减压蒸发浓缩,接着采用大孔树脂进行吸附得到第一物料;
上述含有紫马铃薯皮的原料按质量百分比包括:桑葚6%,蓝莓4%,葡萄皮渣30%,余量为紫马铃薯皮;
上述超声波-微波联合提取的具体参数如下:采用质量分数为3%的柠檬酸水溶液为提取剂,料液比(g/mL)为1:55,微波功率为300W,超声功率为600W,超声频率为100kHz,超声/间隙时间为4s/4s,提取时间为16min;
S2、将6mol第一物料和2mol脯氨酸树枝状聚合物混合均匀,接着加入壳聚糖溶液混合均匀,其中壳聚糖含量为10mol,再加入1.6mol谷氨酰胺转氨酶搅拌,30℃喷雾干燥得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物。
实施例2
一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,包括如下步骤:
S1、将含有紫马铃薯皮的原料洗净,50℃干燥,粉碎,调解含水量至9wt%,35℃酶解4h,酶制剂与粉碎后物料的质量比为1:100,酶制剂的比活力为10000U/g,酶制剂由果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶按摩尔比为1:3:1组成,44℃减压蒸发浓缩,超声波-微波联合提取,将提取液加入无水乙醇中至质量分数为75%,调节至4℃过夜,取上清液,40℃减压蒸发浓缩,再加入等体积乙酸乙酯,萃取4次,取下层液,40℃减压蒸发浓缩,接着采用大孔树脂进行吸附得到第一物料;
上述含有紫马铃薯皮的原料按质量百分比包括:桑葚12%,蓝莓2%,葡萄皮渣35%,余量为紫马铃薯皮;
上述超声波-微波联合提取的具体参数如下:采用含氯化氢的乙醇水溶液为提取剂;含氯化氢的乙醇水溶液中,乙醇质量分数为75%,氯化氢浓度为100mmol/L;料液比(g/mL)为1:50,微波功率为500W,超声功率为400W,超声频率为120kHz,超声/间隙时间为4s/4s,提取时间为8min;
S2、将10mol第一物料和1mol精氨酸树枝状聚合物混合均匀,接着加入壳聚糖溶液混合均匀,其中壳聚糖含量为20mol,再加入0.8mol谷氨酰胺转氨酶搅拌,35℃喷雾干燥得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物。
实施例3
一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,包括如下步骤:
S1、将含有紫马铃薯皮的原料洗净,20℃干燥,粉碎,调解含水量至10.5wt%,32℃酶解7h,酶制剂与粉碎后物料的质量比为0.6:100,酶制剂的比活力为14000U/g,酶制剂由果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶按摩尔比为0.6:3.7:1组成,39.5℃减压蒸发浓缩,超声波-微波联合提取,将提取液加入无水乙醇中至质量分数为79%,调节至2.5℃过夜,取上清液,44℃减压蒸发浓缩,再加入等体积乙酸乙酯,萃取3次,取下层液,44℃减压蒸发浓缩,接着采用大孔树脂进行吸附得到第一物料;
上述含有紫马铃薯皮的原料按质量百分比包括:桑葚8%,蓝莓3.5%,葡萄皮渣32%,余量为紫马铃薯皮;
上述超声波-微波联合提取的具体参数如下:采用质量分数为4%的柠檬酸水溶液为提取剂,料液比(g/mL)为1:54,微波功率为350W,超声功率为550W,超声频率为105kHz,超声/间隙时间为4s/4s,提取时间为14min;
S2、将7mol第一物料和1.8mol改性天冬氨酸树枝状聚合物混合均匀,接着加入壳聚糖溶液混合均匀,其中壳聚糖含量为13mol,再加入1.4mol谷氨酰胺转氨酶搅拌,32℃喷雾干燥得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物;
上述改性天冬氨酸树枝状聚合物的制备工艺具体如下:将天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精混合均匀,天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精的摩尔比为1:8.7,升温至65℃,保温34h,接着透析102h,透析过程中换水频率为3.7h/次,干燥得到改性天冬氨酸树枝状聚合物。
实施例4
一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,包括如下步骤:
S1、将含有紫马铃薯皮的原料洗净,40℃干燥,粉碎,调解含水量至9.5wt%,34℃酶解5h,酶制剂与粉碎后物料的质量比为0.8:100,酶制剂的比活力为12000U/g,酶制剂由果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶按摩尔比为0.8:3.3:1组成,42.5℃减压蒸发浓缩,超声波-微波联合提取,将提取液加入无水乙醇中至质量分数为76%,调节至3.5℃过夜,取上清液,42℃减压蒸发浓缩,再加入等体积乙酸乙酯,萃取4次,取下层液,42℃减压蒸发浓缩,接着采用大孔树脂进行吸附得到第一物料;
上述含有紫马铃薯皮的原料按质量百分比包括:桑葚10%,蓝莓2.5%,葡萄皮渣34%,余量为紫马铃薯皮;
上述超声波-微波联合提取的具体参数如下:采用含氯化氢的乙醇水溶液为提取剂;含氯化氢的乙醇水溶液中,乙醇质量分数为85%,氯化氢浓度为80mmol/L;料液比(g/mL)为1:52,微波功率为450W,超声功率为450W,超声频率为115kHz,超声/间隙时间为4s/4s,提取时间为10min;
S2、将9mol第一物料和1.2mol改性天冬氨酸树枝状聚合物混合均匀,接着加入壳聚糖溶液混合均匀,其中壳聚糖含量为17mol,再加入1mol谷氨酰胺转氨酶搅拌,34℃喷雾干燥得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物;
上述改性天冬氨酸树枝状聚合物的制备工艺具体如下:将天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精混合均匀,天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精的摩尔比为1:8.3,升温至75℃,保温32h,接着透析108h,透析过程中换水频率为3.3h/次,干燥得到改性天冬氨酸树枝状聚合物。
实施例5
一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,包括如下步骤:
S1、将含有紫马铃薯皮的原料洗净,30℃干燥,粉碎,调解含水量至10wt%,33℃酶解6h,酶制剂与粉碎后物料的质量比为0.7:100,酶制剂的比活力为13000U/g,酶制剂由果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶按摩尔比为0.7:3.5:1组成,41℃减压蒸发浓缩,超声波-微波联合提取,将提取液加入无水乙醇中至质量分数为78%,调节至3℃过夜,取上清液,43℃减压蒸发浓缩,再加入等体积乙酸乙酯,萃取4次,取下层液,43℃减压蒸发浓缩,接着采用大孔树脂进行吸附得到第一物料;
上述含有紫马铃薯皮的原料按质量百分比包括:桑葚9%,蓝莓3%,葡萄皮渣33%,余量为紫马铃薯皮;
上述超声波-微波联合提取的具体参数如下:采用质量分数为3.5%的柠檬酸水溶液为提取剂,料液比(g/mL)为1:53,微波功率为400W,超声功率为500W,超声频率为110kHz,超声/间隙时间为4s/4s,提取时间为12min;
S2、将8mol第一物料和1.5mol改性天冬氨酸树枝状聚合物混合均匀,接着加入壳聚糖溶液混合均匀,其中壳聚糖含量为15mol,再加入1.2mol谷氨酰胺转氨酶搅拌,33℃喷雾干燥得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物;
上述改性天冬氨酸树枝状聚合物的制备工艺具体如下:将天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精混合均匀,天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精的摩尔比为1:8.5,升温至70℃,保温33h,接着透析105h,透析过程中换水频率为3.5h/次,干燥得到改性天冬氨酸树枝状聚合物。
上述天冬氨酸树枝状聚合物为三代天冬氨酸树枝状分子。
对比例1
与实施例5区别在于:S1中原料仅为紫马铃薯皮。
对比例2
与实施例5区别在于:S1中仅采用超声提取。
对比例3
与实施例5区别在于:S1中仅采用微波提取。
对比例4
与实施例5区别在于:S2中树枝状高分子为聚酰胺-胺型树枝状高分子。
对比例5
与实施例5区别在于:S2中无树枝状高分子,而微胶囊化采用本申请人在前申请的中国专利(发明名称为《一种改善前列腺功能的南瓜籽油及其制备方法》,申请号为201910257630X,申请日为2019年4月1日)中相关的微胶囊化方法。
对比例6
与实施例5区别在于:无S2。
将上述实施例5所得马铃薯提取复合物与对比例1-6所得马铃薯提取复合物进行实验;以对比例1-5所得马铃薯提取复合物为试验物,以对比例6所得马铃薯提取复合物为阳性对照,采用紫薯花色苷作为阴性对照,具体如下:
试验例1
分别将5mg上述阴/阳性对照物和试验物(实施例5和对比例4-5所得马铃薯提取复合物)溶于10mL40%的乙醇溶液,然后将上述溶液分别置于15mL的透明玻璃瓶。
为了评价紫薯花色苷在不同条件下的稳定性,将上述玻璃瓶分别置于黑色盒子(避光条件)、常温正常照度条件培养箱和8W紫外光照条件(加速条件)中6h。所有样品溶液pH均为3,储存温度均为25℃。为了快速测量花色苷降解情况,采用相对花色苷浓度进行评价,计算方程如下所示:
紫外可见光分光光度计用于测量储存周期内的532nm处的吸光值。C(t)为相对花色苷浓度,Abs(t0)和Abs(t)分别是初试时间和终止时间花色苷在最大吸收波长处的吸光值。
其结果如下:
由上表可知:本发明采用树枝状高分子与壳聚糖在谷氨酰胺转氨酶辅助下进行反应,使富含羟基的壳聚糖接枝在树枝状高分子外围和/或β-环糊精表面,进而形成微胶囊颗粒,有效提高本发明所得马铃薯提取复合物的稳定性,提高其保存时间。
试验例2
采用模拟的唾液、胃液、胆汁等模拟胃肠道消化情况作为体外消化模型,具体如下表所示:
具体的消化顺序为:1)向30mL模拟唾液中加入5mg上述阴/阳性对照物和试验物(实施例5和对比例4-5所得马铃薯提取复合物),混合5min;2)加入60mL模拟胃液混合2h;3)加入60mL模拟十二指肠液和30mL模拟胆汁混合2h。上述混合条件为:将待测品在300mL三角瓶中以150rpm的转速,在37℃条件下消化。
将10mL待测品(分别在模拟胃液加入后20min、240min和模拟十二指肠液、模拟胆汁加入后20min、240min取样)离心后,取上清液用于花色苷含量检测,花色苷在相应时间的残存率如下:
由上表可知:各组试验物在胃部阶段缓慢释放,由于胃部呈较强酸性,因此各组试验物和阴/阳性对照物所释放的花色苷始终保持较高稳定性,故各组花色苷残存率均稳步上升;当转移至肠道阶段时,阴性对照物和阳性对照物的花色苷持续减少,而由于微胶囊在肠道中继续释放,各组试验物在初始阶段呈现一定程度的增加,之后花色苷也开始下降,但最后仍高于阴/阳性对照物;而本发明的实验结果优于对比例,同样本试验例还证实本发明可有效提高花色苷等活性物质的生物利用度。
试验例3
将上述阴/阳性对照物和试验物(实施例5和对比例1-3所得马铃薯提取复合物)分别进行抗氧化实验(包括:DPPH·抑制率、·OH抑制率、抗脂质过氧化抑制率和总还原力测定),其浓度均为100μg/mL,其结果如下:
由上表可知:本发明一方面采用桑葚、蓝莓、葡萄皮渣和紫马铃薯皮配合,经过酶解和超声波-微波联合提取,提高花色苷等活性物质提取率,从而提高抗氧化能力;另一方面采用树枝状高分子与壳聚糖形成微胶囊颗粒,进一步提高微胶囊颗粒抗挤压的能力和抗氧化、抗菌性能;双重手段作用形成协同效应,提高本发明所得马铃薯提取复合物的抗氧化能力。
试验例4
采用体重为150g左右的SD清洁级雄性大鼠进行降脂减肥实验,饲喂大鼠基础饲料适应3天后,随机分成7组,每组8只,4只/笼,自由饮水摄食,每天记录大鼠的摄食量,每隔一周称重一次,记录大鼠体重变化情况,饲喂时间为4周;大鼠处死前禁食12h,不断水,测量体重及体长(从大鼠鼻尖至肛门的长度),计算Lee’s指数断颈处死大鼠,采血,室温静置半小时后,3000rpm离心10min,分离血清,-20℃冻存,采用日立全自动生化分析仪测定血脂水平【TG(甘油三酯)、TC(总胆固醇)、LDL-C(低密度脂蛋白)、HDL-C(高密度脂蛋白)】;
上述具体分组如下:
对照组1饲喂大鼠基础饲料;
对照组2饲喂大鼠高脂饲料;
对照组3饲喂大鼠高脂饲料,在高脂饲料中添加0.1%紫薯花色苷(1g紫薯花色苷/kg高脂饲料);
试验组1饲喂大鼠高脂饲料,在高脂饲料中添加0.1%实施例5所得马铃薯提取复合物(1g实施例5所得马铃薯提取复合物/kg高脂饲料);
试验组2饲喂大鼠高脂饲料,在高脂饲料中添加0.1%对比例1所得马铃薯提取复合物(1g对比例1所得马铃薯提取复合物/kg高脂饲料);
试验组3饲喂大鼠高脂饲料,在高脂饲料中添加0.1%对比例2所得马铃薯提取复合物(1g对比例2所得马铃薯提取复合物/kg高脂饲料);
试验组4饲喂大鼠高脂饲料,在高脂饲料中添加0.1%对比例3所得马铃薯提取复合物(1g对比例3所得马铃薯提取复合物/kg高脂饲料);
大鼠基础饲料采用大鼠AIN-93基础饲料;大鼠高脂饲料的配方如下:猪油10%,蛋黄粉10%,胆固醇1%,胆酸钠0.1%,其余为大鼠AIN-93基础饲料。
大鼠体重变化情况及Lee’s指数如下:
由上表可知:通过对照组1和对照组2对比,证实高脂肪模型建立成功;通过对照组2和对照组3对比,证实花色苷可以降低大鼠体重,根据实验观察,证实这是由于花色苷能降低大鼠采食量;通过试验组1与试验组2、试验组3、试验组4、对照组3对比,试验组1的体重最轻,证实本发明所得马铃薯提取复合物可以控制并降低体重,而Lee’s指数可反映大鼠的肥胖程度,试验组1的Lee’s指数最低,证实本发明所得马铃薯提取复合物的减肥效果好。
血脂水平【TG(甘油三酯)、TC(总胆固醇)、LDL-C(低密度脂蛋白)、HDL-C(高密度脂蛋白)】检测如下:
由上表可知:通过各组大鼠血脂水平比较,发现本发明所得马铃薯提取复合物可以降低甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白含量,升高高密度脂蛋白含量,证实本发明所得马铃薯提取复合物对大鼠血脂水平具有一定的调节作用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将含有紫马铃薯皮的原料洗净,低温干燥,粉碎,酶解,浓缩,超声波-微波联合提取,纯化得到第一物料;
S2、将第一物料和树枝状高分子混合均匀,接着微胶囊化得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物。
2.根据权利要求1所述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,其特征在于,S1中,含有紫马铃薯皮的原料按质量百分比包括:桑葚6~12%,蓝莓2~4%,葡萄皮渣30~35%,余量为紫马铃薯皮。
3.根据权利要求1或2所述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,其特征在于,S1中,酶解具体参数如下:酶解前调解含水量至9~11wt%,酶制剂与粉碎后物料的质量比为0.5~1:100,酶制剂的比活力为10000~15000U/g,酶制剂由果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶按摩尔比为0.5~1:3~4:1组成,酶解时间为4~8h,酶解温度为30~35℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,其特征在于,S1中,采用减压蒸发浓缩,减压蒸发浓缩温度为38~44℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,其特征在于,S1中,超声波-微波联合提取的具体参数如下:采用酸性溶液为提取剂,料液比(g/mL)为1:50~55,微波功率为300~500W,超声功率为400~600W,超声频率为100~120kHz,超声/间隙时间为4s/4s,提取时间为8~16min;优选地,S1的超声波-微波联合提取过程中,酸性溶液为质量分数为3~4%的柠檬酸水溶液或含氯化氢的乙醇水溶液;含氯化氢的乙醇水溶液中,乙醇质量分数为75~85%,氯化氢浓度为80~100mmol/L。
6.根据权利要求1-5任一项所述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,其特征在于,S2中,树枝状高分子为氨基酸类树枝状聚合物或改性所述氨基酸类树枝状聚合物;优选地,S2中,氨基酸类树枝状聚合物为脯氨酸树枝状聚合物、赖氨酸树枝状聚合物、谷氨酸树枝状聚合物、精氨酸树枝状聚合物、天冬氨酸树枝状聚合物中的至少一种;优选地,S2中,改性所述氨基酸类树枝状聚合物为改性天冬氨酸树枝状聚合物。
7.根据权利要求6所述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,其特征在于,S2中,改性天冬氨酸树枝状聚合物由天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精反应生成;优选地,S2中,改性天冬氨酸树枝状聚合物的制备工艺具体如下:将天冬氨酸树枝状聚合物与胺化β-环糊精混合均匀,升温,保温,接着透析,干燥得到改性天冬氨酸树枝状聚合物。
8.根据权利要求1-7任一项所述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,其特征在于,S2中,微胶囊化的具体操作如下:向第一物料和树枝状高分子的混合物中加入壳聚糖溶液混合均匀,再加入谷氨酰胺转氨酶搅拌,低温喷雾干燥得到减肥抗氧化的马铃薯提取复合物。
9.根据权利要求8所述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法,其特征在于,S2中,第一物料、树枝状高分子、壳聚糖和谷氨酰胺转氨酶的摩尔比为6~10:1~2:10~20:0.8~1.6。
10.一种减肥抗氧化的马铃薯提取复合物,其特征在于,由权利要求1-9任一项所述减肥抗氧化的马铃薯提取复合物制备方法制得。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201110 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |