RU2800829C1 - Способ получения полифенольных веществ из перегородок ореха грецкого - Google Patents
Способ получения полифенольных веществ из перегородок ореха грецкого Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800829C1 RU2800829C1 RU2022134325A RU2022134325A RU2800829C1 RU 2800829 C1 RU2800829 C1 RU 2800829C1 RU 2022134325 A RU2022134325 A RU 2022134325A RU 2022134325 A RU2022134325 A RU 2022134325A RU 2800829 C1 RU2800829 C1 RU 2800829C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- partitions
- walnut
- obtaining
- polyphenolic substances
- substances
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области химической технологии получения биологически активных веществ из растительного сырья и позволяет получать экстракты полифенольных веществ из сухой биомассы перегородок ореха грецкого, которые могут быть использованы в пищевой или фармацевтической промышленности в качестве биологически активной или функциональной пищевой добавки. Предложенный способ получения полифенольных веществ из сухой биомассы перегородок ореха грецкого предусматривает предварительное измельчение перегородок до размера 0,5 мм. Полученное сырье заливают 50% водным раствором этанола в соотношении 1:30 по массе и подвергают смесь обработке ультразвуком при рабочей частоте 20-25 кГц и мощности от 25 до 100 Вт в течение 10 мин. После чего настаивают в течение 3 суток при температуре 20-25°C и отделяют полученный экстракт от шрота декантацией. Изобретение направлено на повышение выхода полифенольных веществ из перегородок в экстракты. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области химической технологии биологически активных веществ из растительного сырья и позволяет получать экстракты полифенольных веществ из сухой биомассы перегородок ореха грецкого, которые могут быть использованы в пищевой или фармацевтической промышленности в качестве биологически активной или функциональной пищевой добавки с антиоксидантными и иммуномодулирующими свойствами.
Орех грецкий (Juglans regia L.) - лекарственное растение, широко применяемое в народной медицине и гомеопатии. В качестве лекарственного сырья используют плоды ореха грецкого в стадии молочно-восковой зрелости, зеленые околоплодники, листья, кору ветвей и корней, а также перегородки ореха [1-3].
Установлено, что ядро ореха грецкого содержит сиреневую, эллаговую кислоты и юглон, которые обнаруживаются также в его перегородках [4-9]. Полифенольные вещества растений являются мощными антиоксидантами и обладают гепато- и радиопротекторной, желчегонной активностью, усиливают регенеративные процессы. Широкий спектр биологических функций полифенольных веществ растительного происхождения реализуется через неспецифические взаимодействия с различными мишенями - от белков до низкомолекулярных веществ и даже ионов [10].
Известен способ получения биологически активных веществ из зеленого ореха грецкого (Патент на изобретение RU 2 442 597 C1 «Способ получения экстракта зеленых грецких орехов, используемых в лечебных, пищевых (БАД) и косметических целях», опубл. 20.02.2012). Техническое решение этого изобретения предполагает получение экстракта, богатого биологически активными веществами, из зеленого ореха грецкого. Плоды ореха дробят и заливают этиловым спиртом в концентрации 95% при соотношении сырья и экстрагента 1:1 по массе. Полученную смесь настаивают в течение не менее одного года, периодически помешивая, с учетом того, что содержание спирта по окончании экстракции должно составлять 50-60 %. Затем продукт фильтруют, плоды зеленого ореха грецкого отжимают, а сам отжатый продукт также фильтруют. Готовый экстракт представляет собой жидкость темно-коричневого цвета с зеленоватым или красноватым оттенком со специфическим запахом. К недостаткам данного способа стоит отнести отсутствие сведений о степени измельчения сырья (дробления плодов зеленого ореха грецкого), продолжительность экстракции, которая определена приблизительно, а также остается неясным, какая часть биомассы плодов ореха грецкого (ядра или скорлупа с ядром) использовалась в качестве сырья.
Известен также способ получения биологически активных веществ фенольной природы из плодов зеленого ореха грецкого с околоплодником молочно-восковой зрелости (патент RU 2 388 483 C1 «Способ получения биологически активной добавки», опубл. 10.05.2010). Измельченное на мелкие фракции с размером частиц от 10 до 20 мм растительное сырье заливают 35-45%-ным раствором этилового спирта при массовом соотношении сырья и экстрагента 1:1. Полученную смесь настаивают в течение 6-7 сут без доступа света при комнатной температуре (не более 20°C) и затем подвергают ультразвуковой обработке в режиме кавитации в течение 30-60 мин при температуре 15-18 °C на ультразвуковой установке УЗУМИ-15 при мощности 550 Вт и частоте ультразвука 38 кГц. Экстракцию повторяют не менее 5-6 раз, причем каждую последующую стадию производят после настаивания смеси в течение 3-4 сут при температуре 10°C. После этого экстракт фильтруют и охлаждают до температуры не более 10°C. К недостаткам вышеизложенного способа можно отнести длительность (5-6 циклов экстракции) и трудоемкость процесса. При этом велик риск контакта извлекаемых полифенольных веществ с кислородом воздуха, что приводит к их окислению. Многократное воздействие ультразвука мощностью 550 Вт неизбежно приводит к термической деструкции полифенольных веществ, поскольку указанная мощность ультразвука вызывает сильный разогрев экстракционной смеси.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения фенольных соединений из скорлупы ореха грецкого, описанный авторами [11]. Одно из технических решений этого способа состоит в том, что измельченную в порошок скорлупу ореха грецкого (размер частиц 0,354-0,150 мм) суспендируют в 50 %-ном этиловом спирте при температуре 25 °C при соотношении растворителя к твердому веществу 20:1. Полученную смесь подвергают ультразвуковой обработке в течение 15 мин при частоте 22,95 кГц и выходной мощности 500 Вт. Ультразвуковое оборудование включало усилитель, пьезоэлектрический преобразователь с воздушным охлаждением и зонд диаметром 1,9 см, погруженный на глубину 1,0 см в смесь. После ультразвуковой обработки экстракт сразу же центрифугируют при 3000 об/мин в течение 15 мин. К недостатку прототипа можно отнести высокую выходную мощность ультразвука, которая вызывает сильный разогрев суспензии, что приводит к окислению полифенольных соединений.
Техническим результатом заявляемого изобретения является способ получения полифенольных веществ из сухой биомассы перегородок ореха грецкого путем экстракции с использованием ультразвука (УЗ) для повышения выхода полифенольных веществ в экстракты.
Заявляемый способ получения полифенольных веществ заключается в предварительной подготовке сухой биомассы перегородок ореха грецкого путем их измельчения на лабораторной мельнице ЛЗМ-1М (производитель «Вилитек», Россия) в течение 3 мин и просеивании полученного порошка через сита с диаметром отверстий 0,5 мм для получения фракции с размером частиц до 0,5 мм. Подготовленную таким образом биомассу вносят в емкости из термостойкого стекла и заливают 50% водным раствором этанола в соотношении 1:30 по массе, после чего помещают в ультразвуковой диспергатор и обрабатывают УЗ в течение 10 мин при рабочей частоте 20-25 кГц и мощности в диапазоне от 25 до 100 Вт при температуре 20-25°C. Полученные экстракты настаивают в течение 3 суток при комнатной температуре 20-25°C в темном месте в герметично закрытой посуде, после чего шрот отделяют от экстракта декантацией.
В таблице 1 представлена динамика извлечения полифенольных веществ из сухой биомассы перегородок ореха грецкого при варьировании мощности УЗ в диапазоне от 25 до 125 Вт и продолжительности экстракции настаиванием в течение 96 ч.
Таблица 1 - Содержание полифенольных веществ в экстрактах, % | ||||
Мощность УЗ, Вт | Продолжительность экстракции, сут | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
0 (без УЗ-обработки) |
3,84±0,03 | 4,03±0,03 | 4,17±0,05 | 4,19±0,04 |
25 | 4,01±0,03 | 4,17±0,05 | 4,81±0,04 | 4,83±0,03 |
50 | 4,09±0,03 | 4,37±0,04 | 4,98±0,04 | 5,01±0,03 |
75 | 4,29±0,04 | 4,51±0,03 | 5,05±0,05 | 5,08±0,05 |
100 | 4,37±0,04 | 4,62±0,05 | 5,11±0,04 | 5,14±0,04 |
125 | 4,32±0,04 | 4,43±0,04 | 4,48±0,03 | 4,50±0,03 |
Применяемая мощность УЗ-обработки менее 25 Вт не дает заметного увеличения содержания полифенольных веществ в экстрактах относительно контрольного образца, не подвергавшегося озвучиванию. В то время как увеличение мощности УЗ более 100 Вт приводит к заметному разогреву смеси, что способствует окислению биологически активных веществ, о чем свидетельствуют спектральные характеристики полифенольных веществ полученных экстрактов (фигура 1). Снижение оптической плотности и смещение максимумов поглощения в видимой области спектра указывает на изменение молекулярной структуры фенольных веществ и снижение их содержания в экстрактах.
Cписок литературы
1. Cosmulescu, S.; Trandafir, I.; Nour, V. (2014). Seasonal variation of the main individual phenolics and juglone in walnut (Juglans regia) leaves // Pharm. Biol. 52 (5), 575-580.
2. Горохова С.В. Полезные свойства представителей рода Juglans L. / С.В. Горохова // Вестник ИрГСХА. - 2011. - № 44 (4). - С. 34-40.
3. Васипов В.В. Орех грецкий (Juglans regia L.) - перспективный источник биологически активных веществ / В.В. Васипов, А.А. Вытовтов// Международная научно-практическая конференция «Пища. Экология. Качество». - 2016. - С. 223-228.
4. Kornsteiner, M., Wagner, K. H., and Elmadfa, I. (2006). Tocopherol and total phenolics in 10 different nut types, J. Food Chem., 98, pp. 381-387.
5. Li, L., Tsao, R., Yang, R., Liu, C., Zhu, H., and Young, J.C. (2006). Polyphenolic profiles and antioxidant activities of heartnut (Juglans ailanthifolia var. cordiformis) and Persian walnut (Juglans regia L.), J. Agric. Food Chem., 54, pp. 8033-8040.
6. Jurd, L. (1957). Plant polyphenols II. The benzylation of ellagic acid, J. Am. Chem. Soc.,79, pp. 6043-6047.
7. Fukuda, T., Ito, H., and Yoshida, T. (2003). Antioxidative polyphenols from walnuts (Juglans regia L.), Phytochemistry, 63, pp. 795-801.
8. Cerda, B., Tomas-Barberan, F. A., and Espin, J. C. (2005). Metabolism of chemopreventive and antioxidant ellagitannins from strawberries, raspberries, walnuts and oak- aged wines in humans: Identification of biomarkers and individual variability, J. Agric. Food Chem., 53, pp. 227-235.
9. Colaric, M., Veberic, R., Solar, A., Hudina, M., and Stampar, F. (2005). Phenolic acids, syringaldehyde, and juglone in fruits of different cultivars of Juglans regia L., J. Agric. Food Chem., 53, pp. 6390-6396.
10. Запрометов М.Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях. - М., 1993. - 272 с.
11. Han, H., Wang, S., Rakita, M., Wang, Y., Han, Q. and Xu, Q. (2018). Effect of Ultrasound-Assisted Extraction of Phenolic Compounds on the Characteristics of Walnut Shells. Food and Nutrition Sciences, 9, 1034-1045. DOI: 10.4236/fns.2018.98076.
Claims (1)
- Способ получения полифенольных веществ из сухой биомассы перегородок ореха грецкого, отличающийся тем, что перегородки предварительно измельчают до размера 0,5 мм, полученное сырье заливают 50% водным раствором этанола в соотношении 1:30 по массе и подвергают смесь обработке ультразвуком при рабочей частоте 20-25 кГц и мощности от 25 до 100 Вт в течение 10 мин, после чего настаивают в течение 3 суток при температуре 20-25°C и отделяют полученный экстракт от шрота декантацией.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2800829C1 true RU2800829C1 (ru) | 2023-07-28 |
Family
ID=
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2388483C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-05-10 | Григорий Иванович Сержантов | Способ получения биологически активной добавки |
RU2442597C1 (ru) * | 2010-08-06 | 2012-02-20 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Европа-Биофарм" (ЗАО НПО "Европа-Биофарм") | Способ получения экстракта зеленых грецких орехов, используемых в лечебных, пищевых (бад) и косметических целях |
CN102863477B (zh) * | 2012-09-07 | 2015-03-04 | 浙江工业大学 | 利用离子液体从山核桃壳中提取植物多酚的方法 |
RU2560990C1 (ru) * | 2014-06-02 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Способ производства булочного изделия |
CN105497116A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种核桃壳中多酚化合物的提取方法 |
RU2015116815A (ru) * | 2012-10-01 | 2016-11-27 | ДЖОРДЖИЯ-ПЭСИФИК КЕМИКАЛЗ ЭлЭлСи | Модифицированные полифенольные связующие композиции и способы их изготовления и применения |
CN104055838B (zh) * | 2014-07-15 | 2017-12-01 | 新疆农业大学 | 一种核桃青皮多酚的提取方法 |
CN105418693B (zh) * | 2015-10-31 | 2018-03-02 | 中北大学 | 一种核桃壳中单宁的提取方法及其所得单宁的应用 |
CN108525659A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-14 | 江西省科学院应用化学研究所 | 一种利用核桃青皮粗提液制备核壳型钒酸铋@介孔二氧化硅复合材料的方法 |
CN109430432A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-03-08 | 云南农业大学 | 一种添加到核桃油中的天然抗氧化剂及其应用 |
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2388483C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-05-10 | Григорий Иванович Сержантов | Способ получения биологически активной добавки |
RU2442597C1 (ru) * | 2010-08-06 | 2012-02-20 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Европа-Биофарм" (ЗАО НПО "Европа-Биофарм") | Способ получения экстракта зеленых грецких орехов, используемых в лечебных, пищевых (бад) и косметических целях |
CN102863477B (zh) * | 2012-09-07 | 2015-03-04 | 浙江工业大学 | 利用离子液体从山核桃壳中提取植物多酚的方法 |
RU2015116815A (ru) * | 2012-10-01 | 2016-11-27 | ДЖОРДЖИЯ-ПЭСИФИК КЕМИКАЛЗ ЭлЭлСи | Модифицированные полифенольные связующие композиции и способы их изготовления и применения |
RU2560990C1 (ru) * | 2014-06-02 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Способ производства булочного изделия |
CN104055838B (zh) * | 2014-07-15 | 2017-12-01 | 新疆农业大学 | 一种核桃青皮多酚的提取方法 |
CN105418693B (zh) * | 2015-10-31 | 2018-03-02 | 中北大学 | 一种核桃壳中单宁的提取方法及其所得单宁的应用 |
CN105497116A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种核桃壳中多酚化合物的提取方法 |
CN108525659A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-14 | 江西省科学院应用化学研究所 | 一种利用核桃青皮粗提液制备核壳型钒酸铋@介孔二氧化硅复合材料的方法 |
CN109430432A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-03-08 | 云南农业大学 | 一种添加到核桃油中的天然抗氧化剂及其应用 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
HAN HANNAH et al., "Effect of Ultrasound-Assisted Extraction of Phenolic Compounds on the Characteristics of Walnut Shells", Food and Nutrition Sciences, Vol.9, N 8, August 2018, 1034-1045. DOI: 10.4236/fns.2018.98076. * |
ИВАНОВА Р.А., ЕЛИСОВЕЦКАЯ Д.С. "Антиоксидантная активность экстрактов из различных видов незрелых орехов Juglans spp.", "Лекарственные растения: биоразнообразие, технологии, применение. Сборник научных статей по материалам 1 международной научно-практической конференции", Гродно, 2014, 277 с. - сс.129-131, УДК 582.628:547.98:615.013. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sharmila et al. | Ultrasound assisted extraction of total phenolics from Cassia auriculata leaves and evaluation of its antioxidant activities | |
Vilkhu et al. | Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry—A review | |
Pasrija et al. | Techniques for extraction of green tea polyphenols: a review | |
Flórez et al. | Microwave assisted water extraction of plant compounds | |
Ghafoor et al. | Optimization of ultrasound assisted extraction of phenolic compounds and antioxidants from grape peel through response surface methodology | |
JP2019524655A (ja) | 脱炭酸大麻樹脂、その使用、及びそれを製造する方法 | |
CN110574927B (zh) | 一种抗糖化组合物及其制备方法 | |
Sutanto et al. | Phyocyanin extraction from microalgae Spirulina platensis assisted by ultrasound irradiation: effect of time and temperature. | |
KR100854685B1 (ko) | 홍삼 농축액의 제조방법 및 상기 방법에 의하여 제조된홍삼 농축액 | |
Sedraoui et al. | Optimization of the ultrahigh-pressure–assisted extraction of phenolic compounds and antioxidant activity from palm dates (Phoenix dactylifera L.) | |
Zhu et al. | The road to reuse of walnut by-products: A comprehensive review of bioactive compounds, extraction and identification methods, biomedical and industrial applications | |
Chuensun et al. | Comparative evaluation of physicochemical properties of Lingzhi (Ganoderma lucidum) as affected by drying conditions and extraction methods | |
RU2800829C1 (ru) | Способ получения полифенольных веществ из перегородок ореха грецкого | |
Gayas et al. | Novel oil extraction methods in food industry: A review | |
Bachir Bey et al. | Deployment of response surface methodology to optimize recovery of dried dark fig (Ficus carica L., var. Azenjar) total phenolic compounds and antioxidant activity. | |
CN106187976A (zh) | 一种提取紫薯中原花青素的方法 | |
CN114081178B (zh) | 一种具有显著抗氧化活性的刺梨果渣结合酚及其制备方法与应用 | |
Murakonda et al. | Combined use of pulse ultrasound–assisted extraction with atmospheric cold plasma: extraction and characterization of bioactive compounds from wood apple shell (Limonia acidissima) | |
Rodiah et al. | Ultrasound-assisted Extraction of Natural Colourant from Husk of Cocos nucifera: A Comparison with Agitated-bed Extraction. | |
Yang et al. | Optimization of Supercritical Fluid Extraction of Phenolic Compounds from Peach Blossom (Amygdalus Persica) by Response Surface Methodology. | |
Samarakoon et al. | Electron spin resonance spectroscopic measurement of antioxidant activity of organic solvent extracts derived from the methanolic extracts of Sri Lankan thebu leaves (Costus speciousus) | |
Julia et al. | Extraction of polyphenolic compounds from the Juglans regia L. Pellicles of using ultrasound | |
Loghmanifar et al. | Optimization of ultrasound-assisted garlic extraction using response surface methodology | |
RU2699656C1 (ru) | Способ получения плодово-ягодных экстрактов | |
Pietrzyk et al. | THE EFFECT OF EXTRACTION CONDITIONS ON THE ANTIOXIDANT PROPERTIES OF ALCOHOLIC EXTRACTS OF APRICOT (PRUNUS ARMENIACA L.) LEAVES COLLECTED AFTER THE VEGETATION |