CN114052152B - 一种植物小分子水的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种植物小分子水的提取方法，通过速冻使植物中的水份结晶，再进行微波处理，使植物中的水分流出，然后将提取水分后的植物研磨成浆，加入酶进行处理，再将前序步骤提取所得的水分和酶处理后植物浆体混合进行超声震荡处理，提取出植物中的有效成分，最后再分别用纳滤膜和超滤膜过滤，得到含有植物有效成分的植物小分子水。
Description
技术领域
本发明涉及植物提取技术领域，特别涉及一种植物小分子水的提取方法。
背景技术
植物细胞水具有活性，是最易被人体细胞吸收的最高品质水。然而目前针对植物成分的提取主要集中在植物多糖、蛋白、黄酮等活性成分上，对于植物水成分的提取鲜有报道。专利CN104643221A《一种甘蔗饮用水及复配甘蔗汁饮料的生产工艺》，公开了通过榨汁、过滤、微滤膜过滤、纳滤膜分离浓缩、反渗透过滤等步骤从甘蔗中提取饮用水的方法，但该仅适用于甘蔗等水含量丰富的植物。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种植物小分子水的提取方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种植物小分子水的提取方法，包括以下步骤：
S1.将植物洗净，沥干水分后，速冻处理10～20min，得速冻植物样品；
S2.将步骤S1中速冻后的植物样品，用保鲜膜包裹，微波处理10～25min，冷却至室温后，取出，收集水分，将植物研磨成浆，得植物水和植物浆体；
S3.向植物浆体中加入酶，静置12～18h后，将步骤S2的植物水和植物浆体混合，超声震荡提取30～60min，减压抽滤，取滤液用纳滤膜过滤，收集纳滤膜过膜物质，取截留液用超滤膜过滤，收集超滤膜截留物质，干燥超滤膜截留物质后，合并纳滤膜过膜物质和超滤膜截留物质，得植物小分子水。
优选的，所述植物为含水量≥60％的植物器官；所述植物器官包括茎、叶片、花瓣和/或果实。
优选的，所述速冻为在-20～-26℃的温度条件下进行。
优选的，所述保鲜膜为聚偏二氯乙烯保鲜膜，用保鲜膜保留微波处理过程中逸散的植物水分。
优选的，所述微波处理的功率为350～400W。
优选的，所述酶的加入量为植物浆体质量的1～3％。
优选的，所述酶为枯草杆菌蛋白酶和/或β-葡萄糖苷酶。
优选的，所述超声震荡的超声频率为20～35KHz。
优选的，所述减压抽滤的压力为-0.65～0.75MPa，温度为15～30℃。
优选的，所述纳滤膜的截留分子量为150～300，压力为10～20bar。
优选的，所述超滤膜的截留分子量为10000～30000，压力为2～10bar。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种植物小分子水的提取方法，通过速冻使植物中的水份结晶，再进行微波处理，使植物中的水分流出，然后将提取水分后的植物研磨成浆，加入酶进行处理，再将前序步骤提取所得的水分和酶处理后植物浆体混合进行超声震荡处理，提取出植物中的有效成分，最后再分别用纳滤膜和超滤膜过滤，得到含有植物有效成分的植物小分子水。
本发明联用微波和超声震荡技术，提取有效成分，并将植物水成分转变为小分子水，再用纳滤膜进行分离，得到植物小分子水。
本发明的植物小分子水提取方法，未使用任何溶剂进行提取，提取所得的植物小分子水的安全性高、品质佳，易吸收，可用于化妆品及植物饮料的制备。
附图说明
图1为本发明实施例1的小分子水核磁氧谱；
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供优选具体实施例，对本发明做进一步的说明，并不用以限制本发明。
本发明以下实施例使用的植物均为积雪草。
实施例1
一种植物小分子水的提取方法，包括以下步骤：
S1.将植物洗净，沥干水分后，在-20℃速冻20min，得速冻植物样品；
S2.将步骤S1中速冻后的植物样品，用聚偏二氯乙烯保鲜膜包裹，在微波功率380W的条件下，微波处理20min，冷却至室温，取出，收集水分，将植物研磨成浆，得植物水和植物浆体；
S3.向植物浆体中加入植物浆体质量2.5％的酶(枯草杆菌蛋白酶：β-葡萄糖苷酶＝1：6)，静置15h后，将步骤S2的植物水和植物浆体混合，在超声频率30KHz的条件下，超声震荡提取50min，减压抽滤，取滤液用截留分子量为200的纳滤膜，在压力为15bar的条件下过滤，收集纳滤膜过膜物质，取截留液用截留分子量为10000的超滤膜，在压力为5bar的条件下过滤，收集超滤膜截留物质，真空干燥超滤膜截留物质后，合并纳滤膜过膜物质和超滤膜截留物质，得植物小分子水。
实施例2
一种植物小分子水的提取方法，包括以下步骤：
S1.将植物洗净，沥干水分后，在-25℃速冻15min，得速冻植物样品；
S2.将步骤S1中速冻后的植物样品，用聚偏二氯乙烯保鲜膜包裹，在微波功率350的条件下，微波处理25min，冷却至室温，取出，收集水分，将植物研磨成浆，得植物水和植物浆体；
S3.向植物浆体中加入植物浆体质量1％的枯草杆菌蛋白酶，静置18h后，将步骤S2的植物水和植物浆体混合，在超声频率20KHz的条件下，超声震荡提取60min，减压抽滤，取滤液用截留分子量为150的纳滤膜，在压力为10bar的条件下过滤，收集纳滤膜过膜物质，取截留液用截留分子量为30000的超滤膜，在压力为2bar的条件下过滤，收集超滤膜截留物质，冷冻干燥超滤膜截留物质后，合并纳滤膜过膜物质和超滤膜截留物质，得植物小分子水。
实施例3
一种植物小分子水的提取方法，包括以下步骤：
S1.将植物洗净，沥干水分后，在-26℃速冻10min，得速冻植物样品；
S2.将步骤S1中速冻后的植物样品，用聚偏二氯乙烯保鲜膜包裹，在微波功率400W的条件下，微波处理10min，冷却至室温，取出，收集水分，将植物研磨成浆，得植物水和植物浆体；
S3.向植物浆体中加入植物浆体质量3％的β-葡萄糖苷酶，静置12h后，将步骤S2的植物水和植物浆体混合，在超声频率35KHz的条件下，超声震荡提取30min，减压抽滤，取滤液用截留分子量为300的纳滤膜，在压力为20bar的条件下过滤，收集纳滤膜过膜物质，取截留液用截留分子量为10000的超滤膜，在压力为10bar的条件下过滤，收集超滤膜截留物质，常压干燥超滤膜截留物质后，合并纳滤膜过膜物质和超滤膜截留物质，得植物小分子水。
实施例4
一种植物小分子水的提取方法，包括以下步骤：
S1.将植物洗净，沥干水分后，在-20℃速冻20min，得速冻植物样品；
S2.将步骤S1中速冻后的植物样品，用聚偏二氯乙烯保鲜膜包裹，在微波功率380W的条件下，微波处理20min，冷却至室温，取出，收集水分，将植物研磨成浆，得植物水和植物浆体；
S3.向植物浆体中加入植物浆体质量2.5％的酶(果胶酶：木瓜蛋白酶＝1：6)，静置15h后，将步骤S2的植物水和植物浆体混合，在超声频率30KHz的条件下，超声震荡提取50min，减压抽滤，取滤液用截留分子量为200的纳滤膜，在压力为15bar的条件下过滤，收集纳滤膜过膜物质，取截留液用截留分子量为10000的超滤膜，在压力为5bar的条件下过滤，收集超滤膜截留物质，真空干燥超滤膜截留物质后，合并纳滤膜过膜物质和超滤膜截留物质，得植物小分子水。
实施例5
一种植物小分子水的提取方法，包括以下步骤：
S1.将植物洗净，沥干水分后，在-20℃速冻20min，得速冻植物样品；
S2.将步骤S1中速冻后的植物样品，用聚偏二氯乙烯保鲜膜包裹，在微波功率380W的条件下，微波处理20min，冷却至室温，取出，收集水分，将植物研磨成浆，得植物水和植物浆体；
S3.向植物浆体中加入植物浆体质量2.5％的酶(枯草杆菌蛋白酶：β-葡萄糖苷酶＝1：6)，静置15h后，将步骤S2的植物水和植物浆体混合，在超声频率30KHz的条件下，超声震荡提取50min，减压抽滤，取滤液用截留分子量为10000的超滤膜，在压力为5bar的条件下过滤，收集超滤膜过膜物质，得植物小分子水。
实施例6
一种植物小分子水的提取方法，包括以下步骤：
S1.将植物洗净，沥干水分后，在-20℃速冻20min，得速冻植物样品；
S2.将步骤S1中速冻后的植物样品，用聚偏二氯乙烯保鲜膜包裹，在微波功率380W的条件下，微波处理20min，冷却至室温，取出，收集水分，将植物研磨成浆，得植物水和植物浆体；
S3.向植物浆体中加入植物浆体质量2.5％的酶(枯草杆菌蛋白酶：β-葡萄糖苷酶＝1：6)，静置15h后，将步骤S2的植物水和植物浆体混合，在超声频率30KHz的条件下，超声提取50min，减压抽滤，取滤液用截留分子量为200的纳滤膜，在压力为15bar的条件下过滤，收集纳滤膜过膜物质，取截留液用截留分子量为10000的超滤膜，在压力为5bar的条件下过滤，收集超滤膜截留物质，真空干燥超滤膜截留物质后，合并纳滤膜过膜物质和超滤膜截留物质，得植物小分子水。
取实施例1-6制备所得的植物小分子水，用核磁共振仪检测其小分子水核磁氧谱半峰宽，并采用高效液相色谱仪，参照2014年王青等发表的期刊文献“不同产地积雪草中积雪草苷和羟基积雪草苷含量测定”测定其小分子水中积雪草苷的含量，具体方法如下所示，结果见表1；
积雪草苷含量测定方法：
色谱条件：色谱柱为VP—ODS(250×4.6mm，5μm)，以乙腈-水(0min 20：80—15min26：74—50min 35：65)梯度为流动相，柱温40℃，检测波长204nm,流速1.0m L/min；
步骤：
①取5mL小分子水，置25m L容量瓶中，用50％甲醇定容，摇匀，得供试品溶液；
②称取积雪草苷对照品11.70mg，置25m L容量瓶中,加50％甲醇溶解后,再用50％甲醇定容，摇匀，得积雪草苷对照品溶液，精密吸取积雪草苷对照品溶液4、6、8、10、12μL，分别注入高效液相色谱仪中，以进样量为纵坐标,峰面积为横坐标,做标准曲线；
③根据标准曲线计算供试品溶液中的积雪草苷含量；
表1
结果显示，实施例1-3提取所得的植物小分子水的核磁氧谱半峰宽在42.42～65.03Hz间，均小于100Hz，符合小分子水团核磁氧谱半峰宽的要求，说明本发明的方法可以提取得到小分子水，其中实施例1的积雪草苷的含量最高。
实施例4-5与实施例1相比，其核磁氧谱半峰宽虽符合要求，但积雪草苷含量低；实施例6与实施例1相比，采用超声提取，未能提取得到小分子水。
实施例7
以积雪草苷含量为评价指标，取实施例1和实施例6制备所得的小分子水，采用垂直型透皮扩散仪进行吸收效果的检测，结果见表2；
试验材料：离体猪皮；
试验方法：将离体猪皮固定于扩散池上、供给池和接收池之间，角质层朝上面向供给池，接收池加入生理盐水作为接受液，测定离体猪皮的皮肤含水量，供给池分别加入实施例1和实施例6的小分子水，在37℃、150r/min水浴处理，分别在处理的0、1、2、4、8、12、24h取出100μL接受液测定其积雪草苷含量，在取出接受液后补充等量接受液，计算累积皮肤渗透量；
在处理24h后取1g离体猪皮加入乙醇25ml，加热回流30分钟，滤过，滤液蒸干，残渣加水20ml使溶解，用水饱和的正丁醇振摇提取2次，每次15ml，合并正丁醇液，用正丁醇饱和的水15ml洗涤，弃去水液，正丁醇液蒸干，残渣加甲醇1ml使溶解后，得样品液，测定其积雪草苷含量，计算皮肤组织内部滞留样品含量；
积雪草苷含量的测定：同上所述；
m＝CV1；
其中，V是接受液的体积；Cn是在第n个时间点接收池中物质的质量浓度；Ci是第i个样品的质量浓度，Vi是第i个样品的体积；A是有效的渗透扩散面积；M1是离体猪皮的质量；m是1g离体猪皮样品中的物质含量；C是样品液的质量浓度；V1是样品液的体积；
表2
结果显示，本发明实施例1提取所得的植物小分子水团中的有效成分更易于吸收，吸收效果优于实施例6提取所得的植物小分子水。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种植物小分子水的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将植物洗净，沥干水分后，速冻处理10~20min，得速冻植物样品；
S2.将步骤S1中速冻后的植物样品，用保鲜膜包裹，微波处理10~25min，冷却至室温后，取出，收集水分，将植物研磨成浆，得植物水和植物浆体；
S3.向植物浆体中加入酶，静置12~18h后，将步骤S2的植物水和酶处理后植物浆体混合，超声震荡提取30~60min，减压抽滤，取滤液用纳滤膜过滤，收集纳滤膜过膜物质，取截留液用超滤膜过滤，收集超滤膜截留物质，干燥超滤膜截留物质后，合并纳滤膜过膜物质和超滤膜截留物质，得植物小分子水；
所述酶的加入量为植物浆体质量的1~3%；所述酶为枯草杆菌蛋白酶和/或β-葡萄糖苷酶；
所述超声震荡的超声频率为20~35kHz；
所述纳滤膜的截留分子量为150~300，压力为10~20bar；
所述超滤膜的截留分子量为10000~30000，压力为2~10bar。
2.根据权利要求1所述的植物小分子水的提取方法，其特征在于，所述植物为含水量≥60%的植物器官；所述植物器官包括茎、叶片、花瓣和/或果实。
3.根据权利要求1所述的植物小分子水的提取方法，其特征在于，所述速冻为在-20~-26℃的温度条件下进行。
4.根据权利要求1所述的植物小分子水的提取方法，其特征在于，所述保鲜膜为聚偏二氯乙烯保鲜膜。
5.根据权利要求1所述的植物小分子水的提取方法，其特征在于，所述微波处理的功率为350~400W。
6.根据权利要求1所述的植物小分子水的提取方法，其特征在于，所述减压抽滤的压力为-0.65~0.75MPa，温度为15~30℃。
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