CN113559164A - 一种诺丽果细胞水的提取方法及得到的诺丽果细胞水的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种诺丽果细胞水的提取方法，主要是利用低温‑真空（减压）提取技术，先在短时间内初步提取出一部分诺丽果细胞水（现阶段主要为果汁），在液体中加入一定量的纤维素酶、果胶酶，再反倒入初步提取后的诺丽果残渣中，再次低温‑减压提取一定的时间，得到一种芳香浓郁（含有大量的酸类、酯类物质）的诺丽果细胞水，无多糖和黄酮，具有抑菌、保湿、安全性高、气味柔和等特点，可以作为一种绿色天然的原料，用于护肤品、食品、保健品等领域。
Description
技术领域
本发明涉及农产品处理技术领域，具体涉及一种诺丽果细胞水的提取方法及得到的诺丽果细胞水的应用。
背景技术
诺丽果(Noni)是海滨木巴戟的果实，主要生长在南太平洋群岛，在中国的海南、西沙等地也有种植。诺丽树属常绿乔木，可生长至15—20尺高，叶呈椭圆形，花白色，果熟后呈黄色，大小约如马铃薯，成熟的果实具有强烈的独特味道。已有研究表明，诺丽果含有非常丰富的抗自由基物质，包括酚类物质、有机酸、生物碱，其中主要起作用的是蒽醌类物质，以及具有修复细胞的塞洛林。此外，诺丽果中的蛋白质、氨基酸和矿物质种类和含量都比较高。诺丽果具有机体抗衰老、抗辐射、抗炎症和抗肿瘤等方面有着重要作用，具有延缓端粒酶缩短的速度，主要归因于诺丽果富含抗自由基物质，如多酚、黄酮、多糖、原花青素、角鲨烯、维生素c，维生素E和胡萝卜素等。
目前对诺丽果的研究大多集中在诺丽果的成分、功效方面，对诺丽果的提取工艺研究较少。而大多诺丽果制品为直接榨取的诺丽果汁，其有效成分含量较少，含有大量诺丽果籽，难以压榨，并且压榨后果汁味道有一股腐臭味。诺丽酵素的抗氧化效果比较突出，但具有发酵耗费时间长、果胶经过微生物发酵之后可能会产生甲醇等问题。因此，开发提取新工艺，对充分利用诺力果资源具有非常重要的意义。
酶解法也常用于植物细胞液的提取中。中国专利申请CN109730948A公开了一种采用超声低温旋蒸法和酶法相结合制备牡丹鲜花细胞水的方法：首先通过压榨法得到榨汁和残渣1，再将残渣1旋蒸得到细胞水1和残渣2，最后将残渣2进行酶解再旋蒸得到细胞水3。将榨汁、细胞水1/2混合后得到高收率牡丹花细胞水。该方法具有较高的提取效率，但是具有如下缺陷：(1)采用压榨法，后与真空提取法得到的液体混合，这样会带入多糖、色素和刺激气味，导致防腐和脱色问题；(2)工艺后期配合其他植物一起蒸馏，解决防腐问题，但是容易改变原有的牡丹花细胞水成分和气味！后期生产也无法控制品质。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种诺丽果细胞水的提取方法，不仅提取速度快，而且诺丽果细胞水中不含有多糖和黄酮等大分子难挥发物质，气味浓郁绵柔，具有抑菌等作用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种诺丽果细胞水的提取方法，包括以下步骤：不加入溶剂，将切好的诺丽果在35℃-65℃、压力-60kPa～-101kPa下初步提取，诺丽果细胞水形成蒸气后冷凝收集液体，提取1-2.5小时，得到初提细胞液和初提残渣，加入初始诺丽果总重量为基准的0.15％-0.4％的纤维素酶和0-0.1％的果胶酶，再将初提细胞液加入初提残渣中，在35℃-50℃、压力-80kPa～-101kPa条件下再次提取，4.5-7.5小时提取结束，收集得到诺丽果细胞水。
诺丽果中含有大量的果汁，在初提步骤中主要流出的是果汁与表层细胞的细胞液。初步提取时间是关键参数之一，如果时间太短，提取出的诺丽果细胞水过少，加入酶后细胞水很难湿润诺丽果表面，导致酶解不能正常进行。如果初步提取时间过长，细胞水流出过多，降低了后续提取效率，也增加了酶解时间带来过度酶解的风险。本发明通过在初提细胞水中加入一定量的酶，再次投入容器中对诺丽果残渣进行提取，具有如下有益优点。第一、初提细胞水表面张力低，渗透性好；第二、初提细胞水pH为3-7，无需额外调节pH，有利于提高酶活性；第三、酶解能够加速破壁；第四、低温真空技术。通过四种效应的协同，能够在较低温度(35-65℃)下控制酶解速度，加快细胞液流出速度。再次提取步骤中的前1小时左右会蒸除掉倒回容器内的初提细胞水，加快酶解速度，缩短酶解的时长(此时初提液体的多少就至关重要，多了会延长酶解时间，少了会缩短酶解时间)，也避免了传统酶解法需要加入大量的水稀释细胞液以及酶解过度带来的刺激气味。
关于初提液体的渗透性，通过实验发现，相比采用纯水作为溶剂，诺丽果细胞水作为溶剂提取诺丽果残渣时能够多提取出20％以上的黄酮和多糖等活性成分。
优选的，所述的初提取温度为45℃-60℃、压力-80kPa～-101kPa条件。由于诺丽果中果汁含量高，因此在第二次提取时需要更高的提取负压来加速提取。将初提细胞液倒回再次提取初提残渣，是利用初提细胞液具有更好的渗透性，能够快速透过诺丽果细胞膜，进入细胞内，加速细胞液的提出。
纤维素酶的加入量为0.2％-0.3％，果胶酶加入量为0.01％-0.05％。优选的酶加入量，同时通过温度、压力的控制，能够控制酶解的速度，使酶解抑制在分解细胞壁的程度，在促进细胞水流出的同时，减少其他非目标(有色、异味)成分的析出。
优选的，所述的诺丽果切成厚度为1-10mm片状。将诺丽果切片可以通过往复式切割机进行，片状的诺丽果出水速度快，减少提取时间。
在提取过程中进行搅拌，搅拌速度为1-150转/分钟。
收集过程中进行冷凝，温度为-10～8℃。
新鲜诺丽果的标准是：果皮与果实无霉变.。
根据上述方法提取方法得到的诺丽果细胞水的应用，用于食品、保健品、药品及化妆品。通过本发明方法得到的诺丽果细胞水，无糖等大分子，细胞水清澈透明，清香无异味。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果
通过单一低温-真空提取技术得到的诺丽果细胞水，挥发性活性成分较少，气味相对较淡，并且提取时间比较长。本发明不加入任何溶剂，利用低温真空提取技术与酶解技术能够加速细胞液提取速度的同时，也能够抑制酶解法过度酶解会导致有色物质与重异味物质析出的缺陷。通过本发明方法得到的诺丽果细胞水具有30多种挥发性活性成分，清香，澄清透明，不含有多糖、黄酮等易霉变物质，提升了长期存放稳定性。
附图说明
图1：诺丽果细胞水安全性测试结果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。
实施例和对比例所用的诺丽果为新鲜无霉变，将诺丽果洗净沥干水分。
实施例1：不加入任何溶剂，将50kg诺丽果切片(2mm左右厚度)，在55℃、压力-80kPa下初步提取1小时，得到初提细胞液。在初提细胞液中加入75g纤维素酶、20g果胶酶，再将初提细胞液加入初提残渣中，在45℃、压力-95kPa条件下再次提取，5小时提取结束。全程冷凝温度为-5℃搅拌60转/分，收集得到诺丽果细胞水36.5kg，细胞水澄清透明，具有浓郁且柔和的香味。
实施例2：不加入任何溶剂，将50kg诺丽果切片(2mm左右厚度)，在40℃、压力-90kPa下初步提取1小时，得到初提细胞液。在初提细胞液中加入75g纤维素酶、20g果胶酶，再将初提细胞液加入初提残渣中，在45℃、压力-95kPa条件下再次提取，5小时提取结束。全程冷凝温度为-5℃搅拌60转/分，收集得到诺丽果细胞水35.7kg，细胞水澄清透明，具有浓郁且柔和的香味。
实施例3：不加入任何溶剂，将50kg诺丽果切片(2mm左右厚度)，在65℃、压力-70kPa下初步提取1小时，得到初提细胞液。在初提细胞液中加入75g纤维素酶、20g果胶酶，再将初提细胞液加入初提残渣中，在45℃、压力-95kPa条件下再次提取，5小时提取结束。全程冷凝温度为-5℃搅拌60转/分，收集得到诺丽果细胞水36.2kg，细胞水澄清透明，具有浓郁且柔和的香味。
实施例4：不加入任何溶剂，将50kg诺丽果切片(2mm左右厚度)，在55℃、压力-80kPa下初步提取1小时，得到初提细胞液。在初提细胞液中加入100g纤维素酶、25g果胶酶，再将初提细胞液加入初提残渣中，在45℃、压力-95kPa条件下再次提取，5小时提取结束。全程冷凝温度为-5℃搅拌60转/分，收集得到诺丽果细胞水37.6kg，细胞水澄清透明，具有浓郁且柔和的香味。
实施例5：不加入任何溶剂，将50kg诺丽果切片(2mm左右厚度)，在55℃、压力-80kPa下初步提取2小时，得到初提细胞液。在初提细胞液中加入120g纤维素酶、25g果胶酶，再将初提细胞液加入初提残渣中，在45℃、压力-100kPa条件下再次提取，6小时提取结束。全程冷凝温度为-5℃搅拌60转/分，收集得到诺丽果细胞水38.5kg，细胞水澄清透明，具有浓郁且柔和的香味。
对比例1：不加入任何溶剂，将50kg诺丽果切片(2mm厚)，在45℃、压力-100kPa下提取，诺丽果细胞水形成蒸气后冷凝收集液体(冷凝温度为-5℃)，提取6小时，全程搅拌60转/分，收集得到34.8kg诺丽果细胞水，液体透明、气味柔和但是较淡。
对比例2：将50kg诺丽果切片(2mm厚)，与5kg水、200g纤维素酶和50g果胶酶混合后在50℃下搅拌45分钟，后在50℃、压力-100kPa下提取，诺丽果细胞水形成蒸气后冷凝收集液体(冷凝温度为-5℃)，提取8小时，全程搅拌60转/分，收集得到41.4kg诺丽果细胞水(其中含有5kg的外来水)，液体浅色但有明显异味。
对比例3：将50kg诺丽果切片(2mm厚)，与5kg水、100g纤维素酶和25g果胶酶混合后在50-60℃下搅拌6小时，全程搅拌60转/分，过滤(两重过滤，先采用离心机固液分离，再采用0.22um滤膜精滤)收集得到43.9kg诺丽果细胞水(其中含有5kg的外来水)，液体中有悬浮物并且异味重。
表1：实施例和对比例所提取诺丽果细胞液检测结果
续表1
各项测试方法：
(1)诺丽果细胞水活性成分分析：在80℃进样温度下进行顶空气质检测。
1.仪器信息：
Agilent 7980A GC；
MS:5975C；
50/30μm CAR/PDMS/DVB萃取纤维头，美国SUPELCO公司。
2.GC-MS条件：
色谱柱为HP-INNOWAX毛细管柱子(30m×0.25mm×0.25μm)；载气为He，流速1mL/min，分离比5:1；进样温度为250℃；升温程序为起始温度为40℃，保持5min，以8℃/min，升至250℃，保持5min。
质谱条件：EI电离源，能量70eV；离子源温度230℃，四极杆温度150℃，接口温度250℃，扫描范围30-400m/z。
3.样品前处理：
将5mL样品、1g NaCl置于20ml顶空瓶中，拧紧瓶盖。于搅拌模式80℃下平衡5min后，用固相微萃取针80℃下萃取5min，然后于进样口解析5min。
表2：实施例1诺丽果细胞水顶空气检测结果(仅保留含量高的成分)
(2)诺丽果细胞水安全性测试
HaCaT细胞为人永生表皮细胞系，对HaCaT细胞的细胞毒性，可作为对皮肤安全性的参考数据。正常细胞代谢旺盛，其线粒体内的琥珀酸脱氢酶，可将四唑盐类物质还原为带颜色的结晶状物质，沉积在细胞周围，该变化可通过酶标仪读取OD值，通过OD值与空白对照组的比较，可以得知细胞的相对生长情况。(实施例1诺丽果细胞水安全性测试结果见附图1，可知通过本发明得到的诺丽果细胞水基本无毒性)。
(3)诺丽果细胞水抗氧化功效评价
采用DPPH自由基清除法，根据DPPH分子中存在的稳定氮自由基，其醇溶液呈深紫色，且在517nm附近有强吸收。当有自由基清除剂存在时，分子中的单电子因配对而使其吸收逐渐消失，其褪色程度与其接受的电子数量成定量关系，因此，可通过测定其最大吸收波长517nm处的吸光度的减少来定量分析自由基清除能力测定样品的抗氧化功效。实施例1诺丽果细胞水抗氧化测试结果如下表所示。
通过上表中的数据可以看出，诺丽果细胞水具有良好好的抗氧化功效。
Claims (7)
1.一种诺丽果细胞水的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：不加入溶剂，将切好的诺丽果在35℃-65℃、压力-60kPa~ -101kPa下初步提取，诺丽果细胞水形成蒸气后冷凝收集液体，提取1-2.5小时，得到初提细胞液和初提残渣，加入初始诺丽果总重量为基准的0.15%-0.4%的纤维素酶和0-0.1%的果胶酶，再将初提细胞液加入初提残渣中，在35℃-50℃、压力-80kPa~ -101kPa条件下再次提取，4.5-7.5小时提取结束，收集得到诺丽果细胞水。
2.根据权利要求1所述的诺丽果细胞水的提取方法，其特征在于，所述的初提取温度为45℃-60℃、压力-80kPa~ -101kPa条件。
3.根据权利要求1所述的诺丽果细胞水的提取方法，其特征在于，纤维素酶的加入量为0.2%-0.3%，果胶酶加入量为0.01%-0.05%。
4.根据权利要求1所述的诺丽果细胞水的提取方法，其特征在于，在提取过程中进行搅拌，搅拌速度为1-150转/分钟。
5.根据权利要求1所述的诺丽果细胞水的提取方法，其特征在于，收集过程中进行冷凝，温度为-10~8℃。
6.根据权利要求1所述的诺丽果细胞水的提取方法，其特征在于，所述的诺丽果切成厚度为1-10mm片状。
7.权利要求1-6任一项所述的提取方法得到的诺丽果细胞水的应用，其特征在于，用于食品、保健品、药品及化妆品。
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