專利名稱：一種石榴皮中黃酮類化合物的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種以石榴皮為主要原料，通過真空或真空冷凍干燥、粉碎預(yù)處理，再采用酶解法與超聲微波提取相結(jié)合提取石榴皮中黃酮類化合物，屬于農(nóng)產(chǎn)品綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及功能食品深加工技術(shù)。
背景技術(shù)：
黃酮是一類自然界中廣泛存在的化合物，也是目前倍受關(guān)注的天然活性產(chǎn)物之一?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的黃酮類化合物有5000多種，在植物體中常以游離或與糖結(jié)合成苷的形式存在。黃酮類化合物具有廣泛的生物學(xué)功能，包括抑制脂質(zhì)過氧化、降血脂、抑制血小板凝聚、抑制毛細(xì)管透性增加和變脆的作用，在生物體內(nèi)有預(yù)防心血管疾病、防癌抗癌、調(diào)節(jié)免疫、抗衰老、抗菌殺菌、吸收紫外輻射、止咳及肝臟保護(hù)作用等諸多藥理作用及功效。目前，黃酮類化合物的主要提取方法有熱水提取法、溶劑提取法、堿提酸沉法、超臨界流體提取法等。其中，溶劑提取法是目前國(guó)內(nèi)外使用最廣泛的提取方法。利用黃酮類化合物的性質(zhì)不同，可以將天然產(chǎn)物直接用乙醇、甲醇、丙酮、含水乙醇或含水丙酮提取，但是該法存在排污量大、有效成分損失多、溶劑殘留、提取效率低等缺陷。堿提酸沉法是利用黃酮難溶于酸性水，易溶于堿性水的特點(diǎn)，具有簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)方便等特點(diǎn)，但是提取過程中使用強(qiáng)酸強(qiáng)堿存在環(huán)境污染問題。水蒸氣蒸餾法設(shè)備簡(jiǎn)單，但提取率低，現(xiàn)已很少采用。近10年來， 利用超臨界C02萃取技術(shù)提取天然植物中的有效成分越來越受到人們的關(guān)注，它具有傳質(zhì)速度快、滲透能力強(qiáng)、溶解萃取效率高、提取溫度低、可室溫下操作而更利于熱敏性成分的提取、無溶劑殘留、無污染、操作方便、快速、能保持天然特征等優(yōu)點(diǎn)，而更受到重視。但是由于黃酮類化合物位于細(xì)胞內(nèi)，外有細(xì)胞壁包被，因此，黃酮類化合物的提取會(huì)受到細(xì)胞壁的阻礙，提取率較低。石榴(Pimica granatum L.)為石榴科石榴屬植物，原產(chǎn)于波斯喜瑪拉雅一帶的中亞地區(qū)，即現(xiàn)在的伊朗、阿富汗等國(guó)家，2000多年前由漢代張騫(公元前1 2世紀(jì))經(jīng)絲綢之路傳入我國(guó)，西晉張華《博物志》云“漢張騫使西域，得涂林安石國(guó)榴種以歸”。石榴花開紅似火，人見人愛，石榴果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富，樹形美觀，耐干旱、瘠薄，具有廣泛的適應(yīng)性，既是人們喜愛的特種果樹，又是一種美化環(huán)境的觀賞樹種，在當(dāng)今大力發(fā)展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)和旅游觀光農(nóng)業(yè)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，栽培石榴具有十分重要的意義。近年來，伴隨著國(guó)際市場(chǎng)對(duì)各種石榴產(chǎn)品需求的增加和國(guó)內(nèi)石榴產(chǎn)量的迅猛增長(zhǎng)，必然會(huì)在加工過程中產(chǎn)生以石榴皮為主的大量廢棄物。石榴皮中含有豐富的黃酮類化合物，而黃酮類化合物在醫(yī)藥和食品中有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)這些廢棄的石榴皮采用新技術(shù)進(jìn)行再加工，在提高原料利用率、減少浪費(fèi)和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益都具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于充分利用來源豐富，且未得到有效利用的石榴加工下腳料—— 石榴皮，提供一種生物酶解技術(shù)與超聲微波提取技術(shù)相結(jié)合提取黃酮類化合物的方法，該方法具有提取率高、無污染、過程易控制等特點(diǎn)。技術(shù)解決方案石榴皮中黃酮類化合物的提取過程為石榴皮一清洗一干燥一粉碎一酶解一離心 —超聲微波提取一分離一黃酮類化合物工藝要點(diǎn)如下干燥石榴皮清洗后，為最大程度地保存黃酮類化合物的活性，本發(fā)時(shí)采用真空干燥(真空度0. 06-0. 08Mpa，溫度50_60°C，時(shí)間60-80min)或真空冷凍干燥技術(shù)(預(yù)凍溫度_20°C，干燥室壓力為100-200Pa，加熱板溫度50-60°C，時(shí)間4_5小時(shí))，得到含水率為 10 士 2%的石榴皮。粉碎干燥后的石榴皮進(jìn)行干法粉碎，粉碎粒度為40-60目。酶解準(zhǔn)確稱取一定量的石榴粉，加蒸餾水混勻，其中料液比為1 5，放入酶反應(yīng)器中，在PH4-5，溫度40-50°C的條件下用復(fù)合酶酶解1-1.證。其中復(fù)合酶用量為纖維素酶為80-100U/g，果膠酶80-100U/g。酶解反應(yīng)結(jié)束后迅速將酶解液煮沸2分鐘，滅酶。超臨界0)2萃取將上述石榴皮酶解液轉(zhuǎn)入反應(yīng)瓶中，條件為超聲功率為50W，微波功率284W，提取時(shí)間701秒，料液比1 11. 6。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明以石榴加工下腳料——石榴皮為原料，通過清洗、干燥、粉碎、酶解與超聲微波提取工藝制備黃酮類化合物，有效提高了產(chǎn)品的得率和品質(zhì)。與目前應(yīng)用廣泛的溶劑提取技術(shù)相比，本發(fā)明采用生物酶解技術(shù)與超聲微波提取技術(shù)相結(jié)合制備黃酮類化合物，可以實(shí)現(xiàn)在低溫下較快速提取，且整個(gè)過程無有機(jī)溶劑殘留，產(chǎn)品純度高、得率高、活性強(qiáng)。與熱水提取法相比，本發(fā)明溫度低、時(shí)間短且提取率高。與超聲微波提取技術(shù)相比，本發(fā)明在超聲微波提取之前，首先采用纖維素酶和果膠酶的復(fù)合酶解技術(shù)，可以有效破壞石榴細(xì)胞壁，顯著提高黃酮類化合物的得率。采用生物酶解與超臨界(X)2聯(lián)合提取技術(shù)進(jìn)行黃酮類化合物的制備，可以獲得產(chǎn)率高、質(zhì)量?jī)?yōu)且無環(huán)境污染的黃酮類產(chǎn)品。采用生物酶解與超聲微波提取技術(shù)進(jìn)行黃酮類化合物的制備，解決了石榴加工過程中的下腳料——石榴皮的綜合利用問題，從石榴皮中制備出高得率高活性的黃酮類產(chǎn)品，進(jìn)一步提高了石榴的生理功能和利用價(jià)值。本發(fā)明采用生物酶解技術(shù)與超聲微波提取技術(shù)相結(jié)合的方法提取石榴皮中的黃酮類化合物，既利用酶解技術(shù)破壞了石榴細(xì)胞壁，有利于細(xì)胞內(nèi)黃酮類化合物的浸出，又具有傳質(zhì)速度快、溶解能力強(qiáng)、操作溫度低、節(jié)能等特點(diǎn)，最大程度地提高了黃酮類化合物的提取得率，具有較強(qiáng)的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:取石榴皮500g，清洗浙干后在溫度為50°C、真空度0. 06MPa條件下進(jìn)行真空干燥 80min，將干燥后石榴皮粉碎至粒度為40目，將上述石榴粉采用復(fù)合酶酶解，具體條件為 PH4.5，溫度45°C，時(shí)間lh。其中復(fù)合酶用量為纖維素酶為80U/g，果膠酶80U/g。酶解反應(yīng)結(jié)束后迅速將酶解液煮沸2分鐘，滅酶。再將上述酶解液轉(zhuǎn)入萃取釜進(jìn)行超臨界C02萃取，具體條件為超聲功率為50W，微波功率觀41，提取時(shí)間701秒，料液比1 11.6。黃酮類化合物的提取得率為13% (硝酸鋁-亞硝酸比色法，以蘆丁為標(biāo)樣測(cè)定黃酮類化合物)。實(shí)施例2:取石榴皮500g，清洗浙干后在溫度為-20°C預(yù)凍，然后在干燥室壓力為lOOPa，加熱板溫度為60°C條件下進(jìn)行真空冷凍干燥4h，將凍干后石榴皮粉碎至粒度為60目，將上述石榴粉采用復(fù)合酶酶解，具體條件為ΦΗ4.5，溫度45°C，時(shí)間lh。其中復(fù)合酶用量為纖維素酶為100U/g，果膠酶100U/g。酶解反應(yīng)結(jié)束后迅速將酶解液煮沸2分鐘，滅酶。再將上述酶解液轉(zhuǎn)入萃取釜進(jìn)行超臨界C02萃取，具體條件為條件為超聲功率為50W，微波功率 ^4W，提取時(shí)間701秒，料液比1 11. 6。黃酮類化合物的提取得率為13. 5% (硝酸鋁-亞硝酸比色法，以蘆丁為標(biāo)樣測(cè)定黃酮類化合物)。
權(quán)利要求
1.一種酶解法與超聲微波提取相結(jié)合提取石榴皮中黃酮類化合物的方法，其特征在于包括以下步驟a.石榴皮原料經(jīng)清洗、真空干燥或真空冷凍干燥后粉碎；b.石榴皮采用纖維素酶和果膠酶復(fù)合酶解；c.將上述酶解液再轉(zhuǎn)入反應(yīng)瓶，進(jìn)行超聲微波提取黃酮類化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征是產(chǎn)品為黃酮類化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于所述步驟a中石榴皮清洗后，采用真空干燥技術(shù)，條件為真空度0. 06-0. 08Mpa，溫度50_60°C，時(shí)間60-80min，或真空冷凍干燥技術(shù)，條件為預(yù)凍溫度_20°C，干燥室壓力為100-200Pa，加熱板溫度50_60°C，時(shí)間45小時(shí)，產(chǎn)品含水率為10士2%，干燥后的石榴皮進(jìn)行干法粉碎，粉碎粒度為40-60目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于所述步驟b中石榴粉在pH4-5，溫度 40-50°C的條件下用復(fù)合酶酶解1-1. 5h，其中復(fù)合酶用量為纖維素酶為80-100U/g，果膠酶80-100U/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于所述步驟c中石榴皮酶解液轉(zhuǎn)入反應(yīng)瓶中，進(jìn)行超聲微波提取。其中，條件為超聲功率為50W，微波功率^4W，提取時(shí)間701秒， 料液比1 11.6。
全文摘要
一種酶解法與超聲微波提取相結(jié)合提取石榴皮中黃酮類化合物的方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及功能食品深加工技術(shù)。本發(fā)明的主要過程為以石榴皮為原料，首先進(jìn)行真空干燥或真空冷凍干燥，至石榴皮含水率為10％左右；干燥后的石榴皮進(jìn)行粉碎處理，其粒徑為40-60目；然后以上述石榴粉為原料，采用生物酶解法與超聲微波提取法相結(jié)合提取黃酮類化合物，即先采用復(fù)合酶酶解處理，然后將酶解物進(jìn)一步采用超聲微波提取，制備高得率和高純度的黃酮類化合物。
文檔編號(hào)A23L2/06GK102210472SQ20101013997
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者姬中偉, 李進(jìn)偉, 毛健, 艾斯卡爾·艾拉提 申請(qǐng)人:江南大學(xué)