CN1970015A - 木瓜多酚类物质的酶解提取方法 - Google Patents

Abstract

一种木瓜多酚类物质的酶解提取方法，它主要是经过制浆、酶解、固液分离、回流浸提、合并、浓缩和干燥的步骤，在纤维素酶的作用下，从木瓜中分别得到木瓜水提物和木瓜醇提物，然后彼此混合，加入高倍醇，经沉淀后，除去蛋白多糖等杂质，再经减压浓缩、喷雾干燥后即得木瓜粗多酚固体物。本发明具有工艺简便、操作安全的优点，它不仅显著地提高多酚类物质的提取量，而且提取的多酚类物质具有强烈地抗氧化活性。

Description

木瓜多酚类物质的酶解提取方法

(一)技术领域

本发明涉及一种植物多酚类物质的提取方法，特别是一种木瓜多酚类物质的提取方法。

(二)、背景技术

众所周知，不仅茶叶和天然植物药柯子、大黄、牡丹皮、仙鹤草、白勺等都富含有植物多酚类物质，而且苹果、葡萄、黑醋梨、黑莓、桑果、博以森树莓、香蕉瓜、黑加仑、接骨木果等水果中也都富含有植物多酚类物质，特别是，现代研究发现，木瓜中含有丰富的膳食纤维和有机酸，特别是含有大量的多酚类物质和Vitc，多酚类物质包括单宁(又称花青素)、黄酮类及各种酚酸等成分。植物多酚不仅是一种天然无毒的抗氧化剂，而且也是一种理想的天然药物。这种抗氧化剂无论在体内还是体外均有很强的自由基清除作用，在抑菌、抗病毒、抗衰老、防癌抗癌、抑制肿瘤、抗辐射、防治心血管疾病和降低血糖血脂等方面具有良好功效。

以茶叶为例，传统的茶叶中多酚的提取方法有许多，依其原理可以分为有机溶剂萃取法、碱溶液沉淀法、离子交换树脂法和超临界萃取法等四类。以有机溶剂萃取法为例，它是利用茶多酚易溶于或可溶于水、乙醇、乙醚、正丁醇等溶剂而将之从茶叶中提取出来，或用乙酸乙酯等有机溶剂将之从水提物中萃取出来。此方法是一种成熟而且在生产上已被广为应用的方法，此法的缺点是需用大量的有机溶剂(包括氯仿等有毒溶剂)，溶剂回收及茶汁浓缩消耗的能量较大。特别是该生产工艺中使用氯仿等有毒有机溶剂，氯仿成本高，易挥发，对人体有害，工艺也较复杂，使生产和操作不够安全等。

在CN1824084A中公开了一种名称为“植物多酚类物质的活性提取方法”的发明专利申请，其特点是将富含植物多酚类物质的天然原料，经清洗、干燥、粉碎，称取粉碎后的原料1-4重量份和已用真空泵或充入惰性气体脱除溶解氧的纯净水5-10重量份，加入到提取器中，在惰性气体保护下，或者用超声波或微波提取10-40分钟，超声波频率50-500Hz，功率100-2000W，微波频率50-100Hz，功率500-2000W，经过虑，冷却至室温得植物多酚类物提取液，重复提取1-5次，合并提取液，经浓缩后干燥，获得活性植物多酚固体物。该方法虽然能够避免植物多酚类物质在提取过程中的氧化作用，提高植物多酚类物质产品的活性，但却存在着提取量少的不足，其原因在于：所获得的多酚固体物来源于植物中的水提物，虽然从该水提物中得到的多酚固体物较原来的多，但是，在植物的除水提物外的沉淀物中，仍然含有大量的多酚类物质，将这些沉淀物白白地丢掉，造成巨大的浪费。以光皮木瓜为例，文献报道此种木瓜中酚类化合物含量为185～476mg/100g，它仅限于对木瓜汁中多酚类物质的含量，但是，在国内外的报道中，未有对榨汁后的木瓜残渣中多酚类物质测定的相关报道。因此，如何获取植物中更多的多酚类物质，特别是如何从对植物榨汁后的植物残渣中提取更多的多酚类物质，成为本发明的主要研究课题。

(三)、发明内容

本发明的目的就是提供一种木瓜多酚类物质的酶解提取方法，它不仅显著地提高多酚类物质的提取量，而且提取的多酚类物质具有强烈地抗氧化活性。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它是按照如下的步骤进行的：

(1)、制浆：将洗净、去核后的新鲜木瓜与蒸馏水一起用捣碎机制成匀浆，新鲜木瓜与蒸馏水的重量比是1∶(1～5)；

(2)、酶解：将匀浆总重量的0.2％～10％的纤维素酶与匀浆混合均匀，然后把混有纤维素酶的匀浆放入振荡器中进行振摇酶解，酶解温度控制在40°～55°之间，酶解时间至少5分钟；

(3)、固液分离：将酶解后的匀浆放入冷冻离心机中进行固液分离后，得到上清液和沉淀物，上清液即为木瓜水提物；

(4)、回流浸提：在步骤(3)中得到的沉淀物中，加入浓度为0％～100％的乙醇、甲醇或丙酮中的一种有机溶剂，混匀后放入索氏提取器中进行回流浸提，回流浸提的温度控制在85°～100°之间，回流浸提的次数是1次或2次，每次回流浸提的时间是1小时～5小时，回流浸提得到的浆液经过滤后得出滤液，该滤液即为木瓜醇提物；沉淀物与有机溶剂的重量比是1∶(5～12)；

(5)、合并、浓缩和干燥：将步骤(3)中得到的木瓜水提物与步骤(4)中得到的木瓜醇提物混合，加入高倍醇，经沉淀后，除去蛋白多糖等杂质，再经减压浓缩、喷雾干燥后即得木瓜多酚固体物。

在本发明中，所采用的振荡器、冷冻离心机和索氏提取器均是现有成熟技术。在本发明方法中，由于在提取多酚类物质的整个过程中，温度较低，且在回流浸提步骤中，温度最高值均不超过100℃，因此，避免在提取多酚类物质过程中破坏多酚类物质的有效成份，使多酚仍然保持强烈的抗氧化活性。

木瓜为蔷薇科植物帖梗海棠的成熟果实，主要分为皱皮木瓜和光皮木瓜两大类，皱皮木瓜主要有川木瓜、云木瓜、藏木瓜和日本木瓜，光皮木瓜主要有山木瓜。本发明以光皮木瓜为例，按照本发明的方法提取多酚类物质，得出如下的实验数据。

在本发明中，在省去第(2)步骤，即省去酶解步骤的情况下，进行提取多酚类物质，结果是：木瓜水提物中多酚含量是529mg/100g，木瓜醇提物中多酚含量是857mg/100g。这表明，与现有技术相比，不仅木瓜水提物中多酚含量高于报道中的476mg/100g的上限值，而且还能从从木瓜榨汁后的残渣中充分地大量地提取多酚，即木瓜醇提物，可见，在省去本发明第(2)步骤的前提下，就已经显著地提高多酚的提取量，能够实现本发明的目的。

为了进一步提高多酚类物质的提取量，本发明采用第(2)步骤的酶解过程。纤维素酶是具有纤维素降解能力酶的总称，目前，应用在畜牧业和饲料工业中的纤维素主要是真菌纤维素酶，真菌纤维素酶分成C₁-酶、C_x-酶和β-葡萄糖苷酶三种，这三种纤维素酶在分解纤维素时，任何一种酶都不能裂解晶体纤维素，只有三种酶共同存在并协同作用时，才能完成水解过程。本发明首次采用纤维素酶从植物中提取多酚，本发明所述的纤维素酶属于市售产品，生产的公司较多，例如由和氏璧公司生产，它系由长柄木霉代谢生产的深色液体纤维素酶制剂，能水解天然纤维素，生成纤维寡糖、纤维二糖和葡萄糖，属于食品级产品，符合相关国际国内标准。在本发明中，纤维素酶的作用是分解纤维素和半纤维素，促进植物细胞壁的溶解，使更多的植物细胞内溶物溶解出来，并能将大分子多糖、蛋白质降解成小分子物质，减少对多酚类物质提取的影响。有了第(2)步骤酶解过程后，其结果是：木瓜水提物中多酚含量是586mg/100g，木瓜醇提物中多酚含量是1215mg/100g。这表明，经过纤维素酶的酶解过程，不仅提高了木瓜水提物中多酚类物质含量，而且更重要的是显著地提高了木瓜醇提物中多酚类物质含量，分别提高了10.84％和41.72％。总之，酶解方法能够显著提高多酚的提取率。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

1、工艺简便，操作安全；

2、不仅能够提高了木瓜水提物中多酚含量，而且还从木瓜榨汁

后的残渣中充分地大量地提取多酚，从而显著地提高多酚类

物质的提取量；

3、所提取的多酚类物质具有强烈地抗氧化活性。

(四)、具体实施方式

下面结合实施例对本发明作具体描述，有必要在此指出以下实施只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的普通技术人员可以根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

本发明是按照如下的步骤进行的：

(1)、制浆：将洗净、去核后的新鲜木瓜与蒸馏水一起用捣碎机制成匀浆，新鲜木瓜与蒸馏水的重量比是1∶(1～5)；

(2)、酶解：将匀浆总重量的0.2％～10％的纤维素酶与匀浆混合均匀，然后把混有纤维素酶的匀浆放入振荡器中进行振摇酶解，酶解温度控制在40°～55°之间，酶解时间至少5分钟；

(3)、固液分离：将酶解后的匀浆放入冷冻离心机中进行固液分离后，得到上清液和沉淀物，上清液即为木瓜水提物；

(4)、回流浸提：在步骤(3)中得到的沉淀物中，加入浓度为0％～100％的乙醇、甲醇或丙酮中的一种有机溶剂，混匀后放入索氏提取器中进行回流浸提，回流浸提的温度控制在85°～100°之间，回流浸提的次数是1次或2次，每次回流浸提的时间是1小时～5小时，回流浸提得到的浆液经过滤后得出滤液，该滤液即为木瓜醇提物；沉淀物与有机溶剂的重量比是1∶(5～12)；

(5)、合并、浓缩和干燥：将步骤(3)中得到的木瓜水提物与步骤(4)中得到的木瓜醇提物混合，加入高倍醇，经沉淀后，除去蛋白多糖等杂质，再经减压浓缩、喷雾干燥后即得木瓜多酚固体物。

在本发明中，所采用的振荡器、冷冻离心机和索氏提取器均是现有成熟技术。在本发明方法中，由于在提取多酚类物质的整个过程中，温度较低，且在回流浸提步骤中，温度最高值均不超过100℃，因此，避免在提取多酚类物质过程中破坏多酚类物质的有效成份，使多酚仍然保持强烈的抗氧化活性。

本发明首次采用纤维素酶从植物中提取多酚，本发明所述的纤维素酶属于市售产品，生产的公司较多，例如由和氏璧公司生产，它系由长柄木霉代谢生产的深色液体纤维素酶制剂，能水解天然纤维素，生成纤维寡糖、纤维二糖和葡萄糖，属于食品级产品，符合相关国际国内标准。在本发明中，纤维素酶的作用是分解纤维素和半纤维素，促进植物细胞壁的溶解，使更多的植物细胞内溶物溶解出来，并能将大分子多糖、蛋白质降解成小分子物质，减少对多酚类物质提取的影响。有了第(2)步骤酶解过程后，其结果是：木瓜水提物中多酚含量是586mg/100g，木瓜醇提物中多酚含量是1215mg/100g。这表明，经过纤维素酶的酶解过程，不仅提高了木瓜水提物中多酚类物质含量，而且更重要的是显著地提高了木瓜醇提物中多酚类物质含量，分别提高了10.84％和41.72％。总之，酶解方法能够显著提高多酚的提取率。

上述的步骤中，新鲜木瓜与蒸馏水的重量比最佳值是1∶2。当然，新鲜木瓜与蒸馏水的重量比也可以是1∶5。

上述的步骤中，酶解温度可以控制在45°，酶解时间可以是30分钟。当然，酶解温度也可以控制在55°，酶解时间也可以是5分钟。

上述的步骤中，回流浸提的温度可以控制在87°，回流浸提的次数可以是2次，每次回流浸提的时间可以是1小时。当然，回流浸提的温度也可以控制在98°，回流浸提的次数也可以是1次，回流浸提的时间也可以是2小时。

上述的步骤中，有机溶剂可以是乙醇，乙醇浓度是50％，沉淀物与乙醇的重量比是1∶8。

上述的步骤中，有机溶剂也可以是甲醇，甲醇浓度是20％，沉淀物与甲醇的重量比是1∶5。

上述的步骤中，有机溶剂还可以是丙酮，丙酮浓度是90％，沉淀物与甲醇的重量比是1∶12。

Claims (10)

1.一种木瓜多酚类物质的酶解提取方法，它是按照如下的步骤进行的：

(1)、制浆：将洗净、去核后的新鲜木瓜与蒸馏水一起用捣碎机制成匀浆，新鲜木瓜与蒸馏水的重量比是1∶(1～5)；

(2)、酶解：将占匀浆总重量的0.2％～10％的纤维素酶与匀浆混合均匀，然后把混有纤维素酶的匀浆放入振荡器中进行振摇酶解，酶解温度控制在40°～55°之间，酶解时间至少5分钟；

(3)、固液分离：将酶解后的匀浆放入冷冻离心机中进行固液分离后，得到上清液和沉淀物，上清液即为木瓜水提物；

(4)、回流浸提：在步骤(3)中得到的沉淀物中，加入浓度为0％～100％的乙醇、甲醇或丙酮中的一种有机溶剂，混匀后放入索氏提取器中进行回流浸提，回流浸提的温度控制在85°～100°之间，回流浸提的次数是1次或2次，每次回流浸提的时间是1小时～5小时，回流浸提得到的浆液经过滤后得出滤液，该滤液即为木瓜醇提物；沉淀物与有机溶剂的重量比是1∶(5～12)；

(5)、合并、浓缩和干燥：将步骤(3)中得到的木瓜水提物与步骤(4)中得到的木瓜醇提物混合，加入高倍醇，经沉淀后，除去蛋白多糖等杂质，再经减压浓缩、喷雾干燥后即得木瓜粗多酚固体物。

2.如权利要求1所述的木瓜多酚类物质的酶解提取方法，其特征在于：新鲜木瓜与蒸馏水的重量比是1∶2。

3.如权利要求1所述的木瓜多酚类物质的酶解提取方法，其特征在于：新鲜木瓜与蒸馏水的重量比是1∶5。

4.如权利要求1所述的木瓜多酚类物质的酶解提取方法，其特征在于：酶解温度控制在45°，酶解时间是30分钟。

5.如权利要求1所述的木瓜多酚类物质的酶解提取方法，其特征在于：酶解温度控制在55°，酶解时间是5分钟。

6.如权利要求1所述的木瓜多酚类物质的酶解提取方法，其特征在于：回流浸提的温度控制在87°，回流浸提的次数是2次，每次回流浸提的时间是1小时。

7.如权利要求1所述的木瓜多酚类物质的酶解提取方法，其特征在于：回流浸提的温度控制在98°，回流浸提的次数是1次，回流浸提的时间是2小时。

8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的木瓜多酚类物质的酶解提取方法，其特征在于：有机溶剂是乙醇，乙醇浓度是50％，沉淀物与乙醇的重量比是1∶8。

9.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的木瓜多酚类物质的酶解提取方法，其特征在于：有机溶剂是甲醇，甲醇浓度是20％，沉淀物与甲醇的重量比是1∶5。

10.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的木瓜多酚类物质的酶解提取方法，其特征在于：有机溶剂是丙酮，丙酮浓度是90％，沉淀物与甲醇的重量比是1∶12。