CN115944661B - 一种生菜中多酚类物质的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生菜中多酚类物质的提取方法，涉及天然活性物质提取技术领域，包括步骤：生菜先进行榨汁处理，得到生菜汁和生菜渣，生菜渣先使用生菜汁进行多酚物质的提取；然后进行有机溶剂浸提，得到提取液；提取液去除有机溶剂后，与生菜汁混合，浓缩，干燥，得到多酚类物质。该提取方法大大提高了多酚的提取率和含量，满足高含量的多酚产品生产，且节约能耗和有机溶剂使用量，节省成本。
Description
技术领域
本发明属于天然活性物质提取技术领域，具体涉及一种生菜中多酚类物质的提取方法。
背景技术
多酚类化合物是一种具有小分子天然有机化合物，广泛存在于植物中。植物多酚属于芳香族羟基化合物，主要包括黄酮类、单宁、酚酸、芪类。植物多酚具有抑菌、抗氧化、促进抗癌细胞增殖等多种生物活性，具有潜在的促进健康的作用。多酚的抗氧化功能可以对由氧化损伤导致的多种慢性病，如心血管病、癌症和衰老起到预防作用。多酚物质对这些疾病的预防，取决于较高含量的多酚水平。因此，迫切需要增加其在人类饮食中的含量。
尽管多酚广泛存在于植物中，但其在不同种类植物中的含量和结构存在很大的差异；而且，植物多酚的种类和含量还受植物品种、培养方式、成熟程度、加工过程及储藏条件等多方面的影响。提取方式的差异更是影响有效活性物质的性能、提取率和纯度。多酚的提取方法主要有溶剂浸提法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超临界流体萃取法等。溶剂浸提法作为一种经典的方法，其对提取工艺、溶剂等有较高的要求。
虽然研究的发展，越来越多的人对植物多酚的溶剂浸提进行研究：中国发明专利CN105497101A公开了一种从蓝莓茎叶中提取蓝莓原花青素、绿原酸、多糖等活性成分组合提取物，使用60-75％的乙醇在40-60℃下浸提。但是该提取方法需要用到高量体积的乙醇，乙醇浓度要求较高，提取需要加热条件，造成了热资源的成本加大。而且，蓝莓茎叶以及果实中含有大量的多糖而限制了其作为提取多酚原料的使用。
绿叶蔬菜作为可食用的植物，同样富含多酚、维生素、矿物质等多种营养素，且糖类含量较少，近几年关于绿叶植物的提取研究较多。常见的绿叶蔬菜有菠菜、西蓝花、羽衣甘蓝、秋葵、生菜、韭菜、包菜等。但是新鲜的蔬菜的保质期较短，且对运输条件具有较严苛的要求，这也就大大影响了多酚的提取含量和活性。尤其是对于水分含量较多的生菜来说，其食用一般为生食，这就对其活性物质的提取工艺提出了更高层次的要求。陈志迪等(DOI：10.13473/j.cnki.issn.1022-3186.2022.0119)对散叶生菜多酚的提取工艺进行研究，使用75％的乙醇、料液比1:10，结合60℃超声处理60min，得到最高的北紫生1号生菜的多酚含量为1176±48.5mg/kg；该提取需要加热条件，造成了热资源的成本加大。中国发明专利CN111039841A提供了一种从滤液蔬菜中同时提取类胡萝卜素与多酚的方法，通过湿法浸提蔬菜原材料，使用的浸提体系为正己烷、乙醇和丙酮的混合液，并在浸提过程中加入氢氧化钾甲醇溶液、硫酸钠溶液，最终得到多酚类化合物的提取率高于75％。同样的，上述方法需要用到高量体积的有机溶剂，浓度要求较高，且部分有机溶剂如丙酮具有毒性，用其处理过的蔬菜并不适合食用。
在生菜的实际工业化加工过程中进行多酚物质的溶剂提取，往往因大量水分的存在而使用大量的溶剂；常用的冻干处理，无异于增加了生产成本。为了提高新鲜生菜中多酚物质的提取率，使多酚物质更容易被提取，本发明创造性的提供了一种提取生菜中多酚类物质的提取方法，在减少提取溶剂使用量，保证多酚活性物质的高提取率和高纯度的同时，解决了新鲜生菜运输条件苛刻的问题，最大限度的提高经济价值，节约成本。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种生菜中多酚类物质的提取方法，将生菜进行榨汁处理后，得到富含多酚物质的生菜汁和生菜渣，生菜渣首先使用生菜汁进行多酚物质的提取，被生菜汁提取后的生菜渣进行有机溶剂浸提，有利于多酚物质的提取，多酚的提取率和含量高，满足高含量的多酚产品生产，且节约能耗和有机溶剂使用量，大大节省成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
首先，本发明提供一种生菜中多酚类物质的提取方法：生菜先进行榨汁处理，得到生菜汁1和生菜渣1，生菜渣1先使用生菜汁1进行多酚物质的提取；然后，被生菜汁1提取后的生菜渣2进行有机溶剂浸提，得到提取液；提取液去除有机溶剂后，与提取后的生菜汁2混合，浓缩，干燥，得到多酚类物质。具体包括步骤：
(1)生菜榨汁，得到生菜汁1和生菜渣1；
(2)生菜汁浸提：榨汁后的生菜汁1对生菜渣1进行浸泡提取20-60min，固液分离，得到生菜渣2和生菜汁2；
(3)有机溶剂浸提：将生菜渣2与浓度为30-50％的有机溶剂混合，提取，提取时间为5-90min，提取温度为室温，固液分离，得到提取液和提取渣；
(4)后处理：提取液去除有机溶剂后，与生菜汁2混合，纯化，得到多酚类物质；或提取液去除有机溶剂后，纯化，得到多酚类物质，生菜汁2用于制备含多酚饮料。
优选地，在步骤(1)榨汁前，需要对生菜进行清洗，除去表面的灰尘、细菌和微生物等。
优选地，步骤(2)中，所述浸泡提取在室温搅拌条件下进行，提取30min。
优选地，步骤(3)中，所述生菜渣2与浓度为30-50％的有机溶剂的固液比为1：1-5。
进一步优选地，所述固液比为1：1-2。
更进一步优选地，所述固液比为1：1。
优选地，步骤(3)中，所述有机溶剂选自亲水性的醇类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂中的至少一种。
进一步优选地，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙三醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、乙酸乙酯、丙酮中的至少一种。
更进一步优选地，所述有机溶剂选自乙醇、乙酸乙酯、丙酮中的至少一种。
优选地，步骤(3)中，所述有机溶剂的浓度为35-45％。
进一步优选地，所述有机溶剂的浓度为38％。
优选地，步骤(3)中，所述提取，在搅拌条件下进行，提取的时间为10-60min。
进一步优选地，所述提取，提取的时间为20-40min。
优选地，步骤(2)-(3)中，所述固液分离，分离技术为本领域常规分离技术，包括过滤、离心，本发明不做限定。
本发明步骤(4)中，所述去除有机溶剂的处理方式不做限定，包括蒸馏、萃取、超滤。
本发明的提取方法用于生菜中多酚提取物的分离提取，本发明对生菜样品的来源不限，各种种类的生菜均可作为原料。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的多酚物质提取方法，通过对生菜进行榨汁处理，得到的生菜汁对生菜渣进行多酚物质的提取，有利于多酚物质的溶出，提高提取物的收率，且大大节约了有机溶剂的用量。
2、本发明的多酚物质提取方法，在有机溶剂提取工艺中，被生菜汁提取过的生菜渣，采用较低浓度的有机溶剂，不必进行加热处理即可实现高浓度多酚物质的提取。
3、本发明的多酚物质的提取方法，将生菜汁提取与有机溶剂提取相结合，增加了多酚物质的提取率和浓度，降低提取和运输成本，增加经济价值。
附图说明
图1是本发明提取方法所用的工业型榨汁机图；
图2是本发明提取方法的工艺流程图；
图3是本发明提取方法所得提取物的表征图。
具体实施方式
以下非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。下述内容仅仅是对本申请要求保护的范围的示例性说明，本领域技术人员可以根据所公开的内容对本申请的发明做出多种改变和修饰，而其也应当属于本申请要求保护的范围之中。
下面以具体实施例的方式对本发明作进一步的说明。本发明实施例中所使用的各种化学试剂如无特殊说明均通过常规商业途径获得。
本发明所用提取方法的工艺流程图见图2。
实施例1
生菜中多酚物质的提取方法，包括步骤：
(1)生菜榨汁：将生菜采用工业型榨汁机(GXYZ-400，见图1)进行榨汁处理，连续出产，得到生菜汁1和生菜渣1；
(2)生菜汁浸提：榨汁后的生菜汁1对生菜渣1进行多酚物质的浸泡提取，提取过程在室温下搅拌进行，搅拌30min后，过滤，固液分离，得到生菜汁1提取后的生菜渣2和生菜汁2；
(3)有机溶剂浸提：将生菜渣2与浓度为38％的乙醇-水溶液混合，进行多酚物质的提取，提取时间为30-40min，提取温度为室温，提取过程中不断进行搅拌，提取结束后，固液分离，得到富含多酚物质的提取液和提取渣；
(4)后处理：提取液经减压蒸馏去除有机溶剂后，与生菜汁2混合，脱水纯化，得到富含多酚类物质的浓缩液，浓缩液浓度为30-35％，计算多酚类物质的提取率，并检测含量。将提取物进行UPLC表征检测，检测结果见图3。(1)处的峰代表绿原酸(Chlorogenic acid)；(2)处的峰代表菊苣酸(Chicoric acid)；(3)处的峰代表异槲皮素(Isoquercetin)；(4)处的峰代表槲皮素(Quercetin-3-O-malonylglucoside)；(5)处的峰代表异绿原酸(3，4-dicaffeoylquinic acid)。
实施例2
与实施例1不同的是，步骤(2)中，提取搅拌的时间为60min。
其余步骤和参数均相同。
实施例3
与实施例1不同的是，步骤(3)中，所使用的溶剂为浓度为30％的乙醇-水溶液。
其余步骤和参数均相同。
实施例4
与实施例1不同的是，步骤(3)中，所使用的溶剂为浓度为50％的乙醇-水溶液。
其余步骤和参数均相同。
实施例5
与实施例1不同的是，步骤(3)中，提取时间为60min。
其余步骤和参数均相同。
实施例6
与实施例1不同的是，步骤(3)中，所使用的溶剂为浓度为40％的乙酸乙酯-水溶液。
其余步骤和参数均相同。
对比例1
与实施例1不同的是，无步骤(1)中榨汁处理过程，而是直接进行水提取，具体步骤为：
(1)生菜与2-3倍量的水混合，室温条件下进行水提取，搅拌30min后，过滤，固液分离，得到提取液1和提取渣1。
(2)有机溶剂浸提：将提取渣1与浓度为38％的乙醇-水溶液混合，进行多酚物质的提取，提取时间为30min，提取温度为室温，提取过程中不断进行搅拌，提取结束后，固液分离，得到富含多酚物质的提取液2和提取渣2；
(3)后处理：提取液2经减压蒸馏去除有机溶剂后，与提取液1混合，脱水纯化，得到多酚类物质，计算多酚类物质的提取率，并检测含量。
对比例2
与实施例1不同的是，无步骤(2)，即生菜渣1未被生菜汁1进行提取，具体步骤为：
(1)生菜榨汁：将生菜采用工业型榨汁机(GXYZ-400，见图1)进行榨汁处理，连续出产，得到生菜汁1和生菜渣1；
(2)有机溶剂浸提：将生菜渣1与浓度为38％的乙醇-水溶液混合，进行多酚物质的提取，提取时间为30-40min，提取温度为室温，提取过程中不断进行搅拌，提取结束后，固液分离，得到富含多酚物质的提取液和提取渣；
(3)后处理：提取液经减压蒸馏去除有机溶剂后，与生菜汁1混合，脱水纯化，得到多酚类物质，计算多酚类物质的提取率，并检测含量。
对比例3
与实施例1不同的是，步骤(3)中，所使用的溶剂为浓度为20％的乙醇-水溶液。
其余步骤和参数均相同。
对比例4
与实施例1不同的是，步骤(3)中，所使用的溶剂为浓度为40％的石油醚-水溶液。
其余步骤和参数均相同。
对比例5
与实施例1不同的是，步骤(3)中，提取时间为5min。
其余步骤和参数均相同。
试验1检测分析多酚类物质
将所得产品经UPLC和Q-TOF-MS进行检测分析，各多酚类物质的种类、总多酚的提取率及各类多酚物质的含量(mg/g)见表1。
检测方法和步骤为：将待检测多酚物质用30％的甲醇溶液配置成6mg/mL的样品，样品溶液明显浑浊后，离心，取上清液1进行检测；沉淀部分加水后进行超声处理至浑浊，离心取上清液2；上清液1和上清液2均使用安捷伦UPLC和安捷伦Q-TOF-MS进行初步分析。其中，流动相A为含0.1％甲酸的去离子水，流动相B为乙腈，流苏为0.2mL/min，进样量为1μL，梯度程序：0-20min-90％的流动相A，20-28min-3％的流动相A，28-35min-90％的流动相A，35-37min-90％的流动相A。紫外330nm。
多酚物质提取率％＝多酚物质实际提取质量/理论提取质量*100％；
表1
从表1中可以看出，本发明的提取方法，通过通过对生菜进行榨汁的前处理，将生菜中大多数的水分去除后，再利用生菜汁对生菜渣进行多酚物质的提取，有利于多酚物质的溶出，提高提取物的收率，且大大节省了有机溶剂的用量。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (3)
1.一种生菜中多酚类物质的提取方法，其特征在于，包括步骤：
(1)生菜榨汁，得到生菜汁1和生菜渣1；
(2)生菜汁浸提：榨汁后的生菜汁1对生菜渣1进行浸泡提取20-60min，固液分离，得到生菜渣2和生菜汁2；
(3)有机溶剂浸提：将生菜渣2与浓度为38-50％的有机溶剂混合，提取，提取时间为30-60min，提取温度为室温，固液分离，得到提取液和提取渣；所述有机溶剂为乙醇；所述生菜渣2与有机溶剂的固液比为1:1-5；
(4)后处理：提取液去除有机溶剂后，与生菜汁2混合，纯化，得到多酚类物质；或提取液去除有机溶剂后，纯化，得到多酚类物质，生菜汁2用于制备含多酚饮料。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浸泡提取在室温搅拌条件下进行，提取30min。
3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述固液比为1：1-2。
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| 散叶生菜多酚的提取工艺优化;陈志迪等;《北京农学院学报》;第37卷(第1期);111－116 * |
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