專利名稱：木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種植物多酚類物質(zhì)的提取方法，特別是一種木瓜多酚類物質(zhì)的提取方法。
(二)、背景技術(shù)眾所周知，不僅茶葉和天然植物藥柯子、大黃、牡丹皮、仙鶴草、白勺等都富含有植物多酚類物質(zhì)，而且蘋果、葡萄、黑醋梨、黑莓、桑果、博以森樹莓、香蕉瓜、黑加侖、接骨木果等水果中也都富含有植物多酚類物質(zhì)，特別是，現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，木瓜中含有豐富的膳食纖維和有機(jī)酸，特別是含有大量的多酚類物質(zhì)和Vitc，多酚類物質(zhì)包括單寧(又稱花青素)、黃酮類及各種酚酸等成分。植物多酚不僅是一種天然無毒的抗氧化劑，而且也是一種理想的天然藥物。這種抗氧化劑無論在體內(nèi)還是體外均有很強(qiáng)的自由基清除作用，在抑菌、抗病毒、抗衰老、防癌抗癌、抑制腫瘤、抗輻射、防治心血管疾病和降低血糖血脂等方面具有良好功效。
以茶葉為例，傳統(tǒng)的茶葉中多酚的提取方法有許多，依其原理可以分為有機(jī)溶劑萃取法、堿溶液沉淀法、離子交換樹脂法和超臨界萃取法等四類。以有機(jī)溶劑萃取法為例，它是利用茶多酚易溶于或可溶于水、乙醇、乙醚、正丁醇等溶劑而將之從茶葉中提取出來，或用乙酸乙酯等有機(jī)溶劑將之從水提物中萃取出來。此方法是一種成熟而且在生產(chǎn)上已被廣為應(yīng)用的方法，此法的缺點(diǎn)是需用大量的有機(jī)溶劑(包括氯仿等有毒溶劑)，溶劑回收及茶汁濃縮消耗的能量較大。特別是該生產(chǎn)工藝中使用氯仿等有毒有機(jī)溶劑，氯仿成本高，易揮發(fā)，對人體有害，工藝也較復(fù)雜，使生產(chǎn)和操作不夠安全等。
在CN1824084A中公開了一種名稱為“植物多酚類物質(zhì)的活性提取方法”的發(fā)明專利申請，其特點(diǎn)是將富含植物多酚類物質(zhì)的天然原料，經(jīng)清洗、干燥、粉碎，稱取粉碎后的原料1-4重量份和已用真空泵或充入惰性氣體脫除溶解氧的純凈水5-10重量份，加入到提取器中，在惰性氣體保護(hù)下，或者用超聲波或微波提取10-40分鐘，超聲波頻率50-500Hz，功率100-2000W，微波頻率50-100Hz，功率500-2000W，經(jīng)過慮，冷卻至室溫得植物多酚類物提取液，重復(fù)提取1-5次，合并提取液，經(jīng)濃縮后干燥，獲得活性植物多酚固體物。該方法雖然能夠避免植物多酚類物質(zhì)在提取過程中的氧化作用，提高植物多酚類物質(zhì)產(chǎn)品的活性，但卻存在著提取量少的不足，其原因在于所獲得的多酚固體物來源于植物中的水提物，雖然從該水提物中得到的多酚固體物較原來的多，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類物質(zhì)，將這些沉淀物白白地丟掉，造成巨大的浪費(fèi)。以光皮木瓜為例，文獻(xiàn)報(bào)道此種木瓜中酚類化合物含量為185～476mg/100g，它僅限于對木瓜汁中多酚類物質(zhì)的含量，但是，在國內(nèi)外的報(bào)道中，未有對榨汁后的木瓜殘?jiān)卸喾宇愇镔|(zhì)測定的相關(guān)報(bào)道。因此，如何獲取植物中更多的多酚類物質(zhì)，特別是如何從對植物榨汁后的植物殘?jiān)刑崛「嗟亩喾宇愇镔|(zhì)，成為本發(fā)明的主要研究課題。
(三)、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，它不僅顯著地提高多酚類物質(zhì)的提取量，而且提取的多酚類物質(zhì)具有強(qiáng)烈地抗氧化活性。
本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它是按照如下的步驟進(jìn)行的(1)、制漿將洗凈、去核后的新鮮木瓜與蒸餾水一起用搗碎機(jī)制成勻漿，新鮮木瓜與蒸餾水的重量比是1∶(1～5)；(2)、酶解將勻漿總重量的0.2％～10％的纖維素酶與勻漿混合均勻，然后把混有纖維素酶的勻漿放入振蕩器中進(jìn)行振搖酶解，酶解溫度控制在40°～55°之間，酶解時(shí)間至少5分鐘；(3)、固液分離將酶解后的勻漿放入冷凍離心機(jī)中進(jìn)行固液分離后，得到上清液和沉淀物，上清液即為木瓜水提物；
(4)、回流浸提在步驟(3)中得到的沉淀物中，加入濃度為0％～100％的乙醇、甲醇或丙酮中的一種有機(jī)溶劑，混勻后放入索氏提取器中進(jìn)行回流浸提，回流浸提的溫度控制在85°～100°之間，回流浸提的次數(shù)是1次或2次，每次回流浸提的時(shí)間是1小時(shí)～5小時(shí)，回流浸提得到的漿液經(jīng)過濾后得出濾液，該濾液即為木瓜醇提物；沉淀物與有機(jī)溶劑的重量比是1∶(5～12)；(5)、合并、濃縮和干燥將步驟(3)中得到的木瓜水提物與步驟(4)中得到的木瓜醇提物混合，加入高倍醇，經(jīng)沉淀后，除去蛋白多糖等雜質(zhì)，再經(jīng)減壓濃縮、噴霧干燥后即得木瓜多酚固體物。
在本發(fā)明中，所采用的振蕩器、冷凍離心機(jī)和索氏提取器均是現(xiàn)有成熟技術(shù)。在本發(fā)明方法中，由于在提取多酚類物質(zhì)的整個(gè)過程中，溫度較低，且在回流浸提步驟中，溫度最高值均不超過100℃，因此，避免在提取多酚類物質(zhì)過程中破壞多酚類物質(zhì)的有效成份，使多酚仍然保持強(qiáng)烈的抗氧化活性。
木瓜為薔薇科植物帖梗海棠的成熟果實(shí)，主要分為皺皮木瓜和光皮木瓜兩大類，皺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。本發(fā)明以光皮木瓜為例，按照本發(fā)明的方法提取多酚類物質(zhì)，得出如下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明中，在省去第(2)步驟，即省去酶解步驟的情況下，進(jìn)行提取多酚類物質(zhì)，結(jié)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。這表明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅木瓜水提物中多酚含量高于報(bào)道中的476mg/100g的上限值，而且還能從從木瓜榨汁后的殘?jiān)谐浞值卮罅康靥崛《喾?，即木瓜醇提物，可見，在省去本發(fā)明第(2)步驟的前提下，就已經(jīng)顯著地提高多酚的提取量，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。
為了進(jìn)一步提高多酚類物質(zhì)的提取量，本發(fā)明采用第(2)步驟的酶解過程。纖維素酶是具有纖維素降解能力酶的總稱，目前，應(yīng)用在畜牧業(yè)和飼料工業(yè)中的纖維素主要是真菌纖維素酶，真菌纖維素酶分成C1-酶、Cx-酶和β-葡萄糖苷酶三種，這三種纖維素酶在分解纖維素時(shí)，任何一種酶都不能裂解晶體纖維素，只有三種酶共同存在并協(xié)同作用時(shí)，才能完成水解過程。本發(fā)明首次采用纖維素酶從植物中提取多酚，本發(fā)明所述的纖維素酶屬于市售產(chǎn)品，生產(chǎn)的公司較多，例如由和氏璧公司生產(chǎn)，它系由長柄木霉代謝生產(chǎn)的深色液體纖維素酶制劑，能水解天然纖維素，生成纖維寡糖、纖維二糖和葡萄糖，屬于食品級(jí)產(chǎn)品，符合相關(guān)國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。在本發(fā)明中，纖維素酶的作用是分解纖維素和半纖維素，促進(jìn)植物細(xì)胞壁的溶解，使更多的植物細(xì)胞內(nèi)溶物溶解出來，并能將大分子多糖、蛋白質(zhì)降解成小分子物質(zhì)，減少對多酚類物質(zhì)提取的影響。有了第(2)步驟酶解過程后，其結(jié)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。這表明，經(jīng)過纖維素酶的酶解過程，不僅提高了木瓜水提物中多酚類物質(zhì)含量，而且更重要的是顯著地提高了木瓜醇提物中多酚類物質(zhì)含量，分別提高了10.84％和41.72％?？傊附夥椒軌蝻@著提高多酚的提取率。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)1、工藝簡便，操作安全；2、不僅能夠提高了木瓜水提物中多酚含量，而且還從木瓜榨汁后的殘?jiān)谐浞值卮罅康靥崛《喾?，從而顯著地提高多酚類物質(zhì)的提取量；3、所提取的多酚類物質(zhì)具有強(qiáng)烈地抗氧化活性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作具體描述，有必要在此指出以下實(shí)施只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
本發(fā)明是按照如下的步驟進(jìn)行的(1)、制漿將洗凈、去核后的新鮮木瓜與蒸餾水一起用搗碎機(jī)制成勻漿，新鮮木瓜與蒸餾水的重量比是1∶(1～5)；(2)、酶解將勻漿總重量的0.2％～10％的纖維素酶與勻漿混合均勻，然后把混有纖維素酶的勻漿放入振蕩器中進(jìn)行振搖酶解，酶解溫度控制在40°～55°之間，酶解時(shí)間至少5分鐘；
(3)、固液分離將酶解后的勻漿放入冷凍離心機(jī)中進(jìn)行固液分離后，得到上清液和沉淀物，上清液即為木瓜水提物；(4)、回流浸提在步驟(3)中得到的沉淀物中，加入濃度為0％～100％的乙醇、甲醇或丙酮中的一種有機(jī)溶劑，混勻后放入索氏提取器中進(jìn)行回流浸提，回流浸提的溫度控制在85°～100°之間，回流浸提的次數(shù)是1次或2次，每次回流浸提的時(shí)間是1小時(shí)～5小時(shí)，回流浸提得到的漿液經(jīng)過濾后得出濾液，該濾液即為木瓜醇提物；沉淀物與有機(jī)溶劑的重量比是1∶(5～12)；(5)、合并、濃縮和干燥將步驟(3)中得到的木瓜水提物與步驟(4)中得到的木瓜醇提物混合，加入高倍醇，經(jīng)沉淀后，除去蛋白多糖等雜質(zhì)，再經(jīng)減壓濃縮、噴霧干燥后即得木瓜多酚固體物。
在本發(fā)明中，所采用的振蕩器、冷凍離心機(jī)和索氏提取器均是現(xiàn)有成熟技術(shù)。在本發(fā)明方法中，由于在提取多酚類物質(zhì)的整個(gè)過程中，溫度較低，且在回流浸提步驟中，溫度最高值均不超過100℃，因此，避免在提取多酚類物質(zhì)過程中破壞多酚類物質(zhì)的有效成份，使多酚仍然保持強(qiáng)烈的抗氧化活性。
本發(fā)明首次采用纖維素酶從植物中提取多酚，本發(fā)明所述的纖維素酶屬于市售產(chǎn)品，生產(chǎn)的公司較多，例如由和氏璧公司生產(chǎn)，它系由長柄木霉代謝生產(chǎn)的深色液體纖維素酶制劑，能水解天然纖維素，生成纖維寡糖、纖維二糖和葡萄糖，屬于食品級(jí)產(chǎn)品，符合相關(guān)國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。在本發(fā)明中，纖維素酶的作用是分解纖維素和半纖維素，促進(jìn)植物細(xì)胞壁的溶解，使更多的植物細(xì)胞內(nèi)溶物溶解出來，并能將大分子多糖、蛋白質(zhì)降解成小分子物質(zhì)，減少對多酚類物質(zhì)提取的影響。有了第(2)步驟酶解過程后，其結(jié)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。這表明，經(jīng)過纖維素酶的酶解過程，不僅提高了木瓜水提物中多酚類物質(zhì)含量，而且更重要的是顯著地提高了木瓜醇提物中多酚類物質(zhì)含量，分別提高了10.84％和41.72％。總之，酶解方法能夠顯著提高多酚的提取率。
上述的步驟中，新鮮木瓜與蒸餾水的重量比最佳值是1∶2。當(dāng)然，新鮮木瓜與蒸餾水的重量比也可以是1∶5。
上述的步驟中，酶解溫度可以控制在45°，酶解時(shí)間可以是30分鐘。當(dāng)然，酶解溫度也可以控制在55°，酶解時(shí)間也可以是5分鐘。
上述的步驟中，回流浸提的溫度可以控制在87°，回流浸提的次數(shù)可以是2次，每次回流浸提的時(shí)間可以是1小時(shí)。當(dāng)然，回流浸提的溫度也可以控制在98°，回流浸提的次數(shù)也可以是1次，回流浸提的時(shí)間也可以是2小時(shí)。
上述的步驟中，有機(jī)溶劑可以是乙醇，乙醇濃度是50％，沉淀物與乙醇的重量比是1∶8。
上述的步驟中，有機(jī)溶劑也可以是甲醇，甲醇濃度是20％，沉淀物與甲醇的重量比是1∶5。
上述的步驟中，有機(jī)溶劑還可以是丙酮，丙酮濃度是90％，沉淀物與甲醇的重量比是1∶12。
權(quán)利要求
1.一種木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，它是按照如下的步驟進(jìn)行的(1)、制漿將洗凈、去核后的新鮮木瓜與蒸餾水一起用搗碎機(jī)制成勻漿，新鮮木瓜與蒸餾水的重量比是1∶(1～5)；(2)、酶解將占勻漿總重量的0.2％～10％的纖維素酶與勻漿混合均勻，然后把混有纖維素酶的勻漿放入振蕩器中進(jìn)行振搖酶解，酶解溫度控制在40°～55°之間，酶解時(shí)間至少5分鐘；(3)、固液分離將酶解后的勻漿放入冷凍離心機(jī)中進(jìn)行固液分離后，得到上清液和沉淀物，上清液即為木瓜水提物；(4)、回流浸提在步驟(3)中得到的沉淀物中，加入濃度為0％～100％的乙醇、甲醇或丙酮中的一種有機(jī)溶劑，混勻后放入索氏提取器中進(jìn)行回流浸提，回流浸提的溫度控制在85°～100°之間，回流浸提的次數(shù)是1次或2次，每次回流浸提的時(shí)間是1小時(shí)～5小時(shí)，回流浸提得到的漿液經(jīng)過濾后得出濾液，該濾液即為木瓜醇提物；沉淀物與有機(jī)溶劑的重量比是1∶(5～12)；(5)、合并、濃縮和干燥將步驟(3)中得到的木瓜水提物與步驟(4)中得到的木瓜醇提物混合，加入高倍醇，經(jīng)沉淀后，除去蛋白多糖等雜質(zhì)，再經(jīng)減壓濃縮、噴霧干燥后即得木瓜粗多酚固體物。
2.如權(quán)利要求1所述的木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，其特征在于新鮮木瓜與蒸餾水的重量比是1∶2。
3.如權(quán)利要求1所述的木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，其特征在于新鮮木瓜與蒸餾水的重量比是1∶5。
4.如權(quán)利要求1所述的木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，其特征在于酶解溫度控制在45°，酶解時(shí)間是30分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，其特征在于酶解溫度控制在55°，酶解時(shí)間是5分鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，其特征在于回流浸提的溫度控制在87°，回流浸提的次數(shù)是2次，每次回流浸提的時(shí)間是1小時(shí)。
7.如權(quán)利要求1所述的木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，其特征在于回流浸提的溫度控制在98°，回流浸提的次數(shù)是1次，回流浸提的時(shí)間是2小時(shí)。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，其特征在于有機(jī)溶劑是乙醇，乙醇濃度是50％，沉淀物與乙醇的重量比是1∶8。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，其特征在于有機(jī)溶劑是甲醇，甲醇濃度是20％，沉淀物與甲醇的重量比是1∶5。
10.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，其特征在于有機(jī)溶劑是丙酮，丙酮濃度是90％，沉淀物與甲醇的重量比是1∶12。
全文摘要
一種木瓜多酚類物質(zhì)的酶解提取方法，它主要是經(jīng)過制漿、酶解、固液分離、回流浸提、合并、濃縮和干燥的步驟，在纖維素酶的作用下，從木瓜中分別得到木瓜水提物和木瓜醇提物，然后彼此混合，加入高倍醇，經(jīng)沉淀后，除去蛋白多糖等雜質(zhì)，再經(jīng)減壓濃縮、噴霧干燥后即得木瓜粗多酚固體物。本發(fā)明具有工藝簡便、操作安全的優(yōu)點(diǎn)，它不僅顯著地提高多酚類物質(zhì)的提取量，而且提取的多酚類物質(zhì)具有強(qiáng)烈地抗氧化活性。
文檔編號(hào)A61P17/16GK1970015SQ20061009528
公開日2007年5月30日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者糜漫天, 唐勇, 張婷, 韋娜, 朱俊東, 張乾勇 申請人:中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)