專利名稱：一種酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，主要產(chǎn)物是桂花浸膏、桂花總黃酮，屬于生物技術(shù)提取天然植物香料和其他有效成分的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
桂花是我國十大傳統(tǒng)名花之一，亦稱巖桂、九里香、木犀，屬木犀科木犀屬，在我國的栽培歷史已有2500余年。由于桂花香氣濃郁、幽雅留長而倍受到我國人民的喜愛。長期以來，桂花除用來制作各種食品外，其最主要的用途之一就是作為天然植物香料的原料，提取桂花浸膏并廣泛應(yīng)用于食品、日用化妝品等領(lǐng)域。目前，國內(nèi)桂花浸膏的生產(chǎn)主要采用傳統(tǒng)的溶劑提取法，即以鹽漬或干燥的桂花為原料，用石油醚等有機溶劑進行提取。這種方法提取效率低、大量結(jié)合態(tài)的香味物質(zhì)提取不完全，浸膏產(chǎn)率較低。同時，以鹽漬桂花為原料提取時需對桂花原料進行反復(fù)的水浸脫鹽處理，容易導(dǎo)致水溶性香味成分的流失；而以干燥桂花為原料提取時，干燥過程又導(dǎo)致大量香味成分的散失。此外，提取浸膏后的桂花殘渣也沒有加以充分利用，資源利用效率低。因此在當前桂花香料產(chǎn)品市場價格持續(xù)走高的背景下，改進桂花香料的提取制備工藝，提高產(chǎn)品得率和產(chǎn)品質(zhì)量已成為桂花深加工行業(yè)亟待解決的課題。大量研究表明，在自然界環(huán)境條件下，天然植物性香料中部分發(fā)香物質(zhì)的發(fā)香基團往往容易與植物細胞中的其他成分如低分子的糖類、蛋白質(zhì)、果膠、脂肪酸及纖維素等以化學(xué)鍵合的形式相結(jié)合，從而抑制了香味的散發(fā)并難以被提取，但若選擇合適的酶進行水解后，可從這些物質(zhì)中釋放出香味成分，從而提高產(chǎn)品的得率和產(chǎn)品的品質(zhì)。中國專利公開了“一種用風味增香酶綜合利用桂花的方法”(授權(quán)公告號CN100345500C)，該方法將桂花采摘后，用真空微波技術(shù)進行干燥制得干桂花，然后將桂花浸泡于風味增香酶的水溶液中進行水解，水解桂花浙干后再用石油醚提取粗浸膏，粗浸膏再經(jīng)精制得到凈油。精制過程的蠟質(zhì)副產(chǎn)物用來提取齊敦果酸，花渣用乙醇提取得到黃酮類物質(zhì)，實現(xiàn)了桂花資源的高效利用。但該方法尚存在以下不足之處1 該方法采用真空微波技術(shù)進行桂花干燥處理，在該過程中揮發(fā)的桂花香味物質(zhì)沒有加以回收，導(dǎo)致桂花香料產(chǎn)品得率的降低和香味不純正等問題。2 該方法采用濕法酶水解，即，將桂花原料完全浸泡在酶的水溶液中，進行酶水解后將桂花浙干，再用石油醚對浙干后的桂花進行提取得到桂花浸膏。在這種濕法酶水解過程中，會有較多的水溶性香味成分和黃酮類功能性活性成分流失在水相溶液中，同樣會導(dǎo)致香料產(chǎn)品和黃酮提取物得率降低以及香味不純正等問題。3 該方法采用常規(guī)乙醇浸提法提取花渣中的黃酮類物質(zhì)，提取時間較長、提取溫度較高，產(chǎn)品活性和產(chǎn)品得率較低。4 該方法沒有涉及桂花總黃酮粗提物的精制過程，總黃酮粗提物的產(chǎn)品價值和應(yīng)用范圍均受到較大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，采用該方法可以有效提高桂花浸膏和桂花總黃酮的得率，并最大限度地減少桂花香味物質(zhì)的流失。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的制備方法包括如下步驟A、桂花干燥將新鮮桂花置于真空干燥箱內(nèi)進行真空干燥處理，干燥冷凝水收集B、粉碎處理將步驟A干燥處理后的桂花粉碎至不大于40目；C、酶水解將與步驟B粉碎處理所得桂花重量比為1 150 1 25的β -D-葡萄糖苷酶用步驟A收集的干燥冷凝水配制成溶液，并將β -D-葡萄糖苷酶溶液均勻噴灑在步驟B所得桂花中，待其完全滲透入桂花組織后，將桂花置于恒溫恒濕箱中進行酶水解，溫度控制為30°C 50°C、相對濕度控制為40% 100%，水解時間控制為1 4h ；D、石油醚提取桂花浸膏加入石油醚于酶水解后的桂花中，在30°C 50°C條件下攪拌、回流提取Ih 4h，過濾，桂花殘渣收集待用，濾液于40°C下減壓濃縮，得桂花粗浸膏
女口
廣 PFt ；E、超聲波輔助提取桂花總黃酮粗品按照料液比為1 10 1 30的比例向桂花殘渣中添加有機溶劑，在超聲波萃取儀中超聲波輔助提取桂花總黃酮，控制超聲頻率為 80KHz，超聲波功率60 150W，提取時間10 30min，提取溫度30°C 60°C。提取液經(jīng)過濾后真空濃縮得到桂花總黃酮粗提物；F、桂花總黃酮的精制桂花總黃酮粗提物用5倍體積的甲醇溶解后，緩慢倒入內(nèi)裝硅膠的層析柱，依次用濃度由高至低的甲醇溶液洗脫，收集最后一次洗脫液，減壓濃縮并冷凍干燥，得桂花總黃酮的精制產(chǎn)品。作為本發(fā)明的改進，所述步驟A中桂花進行真空干燥處理的真空度控制為不大于 150Pa、干燥溫度控制為20°C，桂花干燥處理后含水量控制為不高于8%。作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟C中酶水解的溫度為50°C，相對濕度為95%， 水解時間池。作為本發(fā)明的另一種改進，所述步驟E中有機溶劑為濃度30% 90%的乙醇；更優(yōu)選地，所述步驟E中乙醇濃度為60%，料液比為1 20，超聲波功率為80W，超聲提取溫度為50°C，超聲提取時間為20min。作為本發(fā)明的又一種改進，所述步驟F中桂花總黃酮粗提物依次用100%、90% 和60% 80%的甲醇溶液洗脫；更優(yōu)選地，所述步驟F中桂花總黃酮粗提物依次用100%、 90 %和80 %的甲醇溶液洗脫。本發(fā)明的有益效果1 利用真空干燥技術(shù)干燥新鮮桂花，有效解決了新鮮桂花的保藏問題；用桂花干燥過程揮發(fā)出來的部分冷凝水作為水解酶的溶劑，一部分揮發(fā)出來并溶解于冷凝水的香味物質(zhì)通過隨酶溶液一起滲透至干燥的桂花組織而重又返回到桂花中，減少了桂花香味物質(zhì)的流失。2:由于酶溶液完全被干燥的桂花吸收后，于一定溫度和濕度的環(huán)境中，在桂花組織內(nèi)完成水解過程，避免了濕法酶水解過程中水溶性香味成分和黃酮類功能性成分在水相溶液中的流失，有效提高了桂花浸膏的提取得率和產(chǎn)品質(zhì)量。采用該方法制備的桂花浸膏， 其產(chǎn)品得率彡7% (按干桂花計)，浸膏中凈油含量彡90%，符合國家標準(GB 6780-2008)
4要求。與不進行酶水解的傳統(tǒng)提取方法相比，桂花浸膏產(chǎn)品得率提高90%以上；與濕法酶水解后進行溶劑提取的方法相比，桂花浸膏產(chǎn)品得率提高20 %以上。3:采用超聲波輔助的方法從桂花殘渣中提取桂花總黃酮粗提物，產(chǎn)品得率 ^30% (按干桂花計)，與普通的溶劑提取法相比，桂花總黃酮粗提物的產(chǎn)品得率提高10% 以上，同時提取條件也更為溫和，有利于保持提取物的生物活性。4:采用硅膠柱層析的方法對桂花總黃酮粗提物進行精制，使產(chǎn)品中總黃酮含量提高至80%以上，有效提高了產(chǎn)品價值和產(chǎn)品應(yīng)用范圍。本發(fā)明適用于一般植物提取廠家和香料生產(chǎn)廠家，操作簡便、投資小、實用性強。
具體實施例方式實施例1 將新鮮采摘的銀桂置于真空干燥箱中，控制真空度< 150Pa、干燥溫度為20°C的條件下真空干燥Mh，得到含水量< 8 %的干桂花，同時收集干燥冷凝水備用。取150g干燥后的桂花原料粉碎后過40目篩，用桂花干燥過程中收集的冷凝水充分溶解1 6g的 β-D-葡萄糖苷酶并用小型噴霧器將該酶溶液均勻噴灑在粉碎過篩后的桂花原料上，然后置于恒溫恒濕箱中進行酶水解，水解溫度控制為30°C 50°C、相對濕度控制為40% 100%，水解時間控制為1 4h。酶水解后的桂花按料液比1 15加入石油醚，于30°C 50°C條件下攪拌、回流提取Ih 4h，過濾，收集濾液并于40°C下減壓濃縮，回收溶劑后得到淡黃色桂花浸膏產(chǎn)品10. 8g，按照國家標準GB6780-2008方法測定，該桂花浸膏中凈油含量為 92. 68%。按照料液比為1 10 1 30的比例向桂花殘渣中添加乙醇溶劑，乙醇濃度為 30% 90%，在超聲波萃取儀中進行超聲波輔助提取，控制超聲頻率為80KHz，超聲波功率為60 150W，提取時間為10 30min，提取溫度為30°C 60 V。提取液經(jīng)過濾后濃縮并真空干燥得到深黃色粘稠狀桂花總黃酮粗提物48. 5g。取5g上述桂花總黃酮粗提物，用30mL甲醇溶解后，緩慢倒入內(nèi)裝200g硅膠的層析柱，依次用100 %的甲醇和90 %甲醇溶液上柱洗脫雜質(zhì)，棄去洗脫液，最后用60 % 80 % 的甲醇溶液洗脫產(chǎn)品并收集該部分的洗脫液，減壓回收有機溶劑后冷凍干燥，得到淡黃色桂花總黃酮的精制產(chǎn)品1. 9g，采用亞硝酸鈉-硝酸鋁法測定其總黃酮含量為83. 6%。對照例1，常規(guī)溶劑法提取桂花浸膏將新鮮采摘的銀桂置于真空干燥箱中，控制真空度< 150Pa、干燥溫度為20°C的條件下真空干燥Mh，得到含水量< 8%的干桂花。取150g干燥后的桂花原料粉碎后過40 目篩，按料液比1 15加入石油醚，于30°C 50°C條件下攪拌、回流提取Ih 4h，過濾，收集濾液并于40°C下減壓濃縮，回收溶劑后得到淡黃色桂花浸膏產(chǎn)品5. 3g。對照例2，濕法酶水解提取桂花浸膏將新鮮采摘的銀桂置于真空干燥箱中，控制真空度< 150Pa、干燥溫度為20°C的條件下真空干燥Mh，得到含水量彡8%的干桂花。取150g干燥后的桂花置于1500mL的 β -D-葡萄糖苷酶溶液中，β -D-葡萄糖苷酶的用量與實施例1完全相同，攪拌水解，水解時間和溫度與實施例1完全相同，水解后桂花離心去水并用石油醚提取，提取條件與實施例1 完全相同，得到淡黃色桂花浸膏產(chǎn)品8. 6g。
對照例3:用水浴加熱替代超聲波輔助提取，制備桂花總黃酮粗提物，其他條件與實施例1 完全相同，得到深黃色粘稠狀桂花總黃酮粗提物41. Sg。以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實施例，非因此局限本發(fā)明的專利范圍，如超聲波輔助提取桂花總黃酮粗品也可用甲醇作為溶劑，故所屬領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明說明書內(nèi)容的教導(dǎo)所為之種種等效技術(shù)變化，均包含于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，其特征在于，包括以下步驟A、桂花干燥將新鮮桂花置于真空干燥箱內(nèi)進行真空干燥處理，干燥冷凝水收集備用；B、粉碎處理將步驟A干燥處理后的桂花粉碎至不大于40目；C、酶水解將與步驟B粉碎處理所得桂花重量比為1 150 1 25的β-D-葡萄糖苷酶用步驟A收集的干燥冷凝水配制成溶液，并將β -D-葡萄糖苷酶溶液均勻噴灑在步驟B 所得桂花中，待其完全滲透入桂花組織后，將桂花置于恒溫恒濕箱中進行酶水解，溫度控制為30V 50°C、相對濕度控制為40% 100%，水解時間控制為1 4h ；D、石油醚提取桂花浸膏加入石油醚于酶水解后的桂花中，在30°C 50°C條件下攪拌、回流提取Ih 4h，過濾，桂花殘渣收集待用，濾液于40°C下減壓濃縮，得桂花粗浸膏產(chǎn)品 ；E、超聲波輔助提取桂花總黃酮粗品按照料液比為1 10 1 30的比例向桂花殘渣中添加有機溶劑，在超聲波萃取儀中超聲波輔助提取桂花總黃酮，控制超聲頻率為80KHz， 超聲波功率60 150W，提取時間10 30min，提取溫度30°C 60°C。提取液經(jīng)過濾后真空濃縮得到桂花總黃酮粗提物；F、桂花總黃酮的精制桂花總黃酮粗提物用5倍體積的甲醇溶解后，緩慢倒入內(nèi)裝硅膠的層析柱，依次用濃度由高至低的甲醇溶液洗脫，收集最后一次洗脫液，減壓濃縮并冷凍干燥，得桂花總黃酮的精制產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，其特征在于所述步驟A中桂花進行真空干燥處理的真空度控制為不大于150Pa、干燥溫度控制為 20°C，桂花干燥處理后含水量控制為不高于8%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，其特征在于所述步驟C中酶水解的溫度為50°C，相對濕度為95%，水解時間池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，其特征在于所述步驟E中有機溶劑為濃度30% 90%的乙醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，其特征在于所述步驟E中乙醇濃度為60%，料液比為1 20，超聲波功率為80W，超聲提取溫度為 50°C，超聲提取時間為20min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，其特征在于所述步驟F中桂花總黃酮粗提物依次用100%、90%和60% 80%的甲醇溶液洗脫。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，其特征在于所述步驟F中桂花總黃酮粗提物依次用100%、90%和80%的甲醇溶液洗脫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酶水解技術(shù)制備桂花浸膏和桂花總黃酮的方法，該方法包括如下步驟真空干燥、粉碎處理、用真空干燥冷收集的冷凝水配制成的β-D-葡萄糖苷酶溶液進行固態(tài)酶水解、石油醚提取桂花浸膏、超聲波輔助提取桂花總黃酮粗品、桂花總黃酮的精制。該方法有效解決了新鮮桂花的保藏問題，減少了水溶性香味成分和黃酮類功能性成分在水相溶液中的流失，有效提高了桂花浸膏的提取得率和產(chǎn)品質(zhì)量。采用該方法制備的桂花浸膏，其產(chǎn)品得率≥7％(按干桂花計)，浸膏中凈油含量≥90％，桂花總黃酮粗提物的產(chǎn)品得率提高10％以上，總黃酮含量提高至80％以上，有效提高了產(chǎn)品價值和產(chǎn)品應(yīng)用范圍。
文檔編號C11B9/00GK102206550SQ201110115539
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者汪海波, 靳熙茜 申請人:武漢工業(yè)學(xué)院