一種從牡丹殼中提取原花青素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于天然產(chǎn)物提取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從牡丹籽殼中提取原花青素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]
近來(lái)年，牡丹產(chǎn)業(yè)得到了進(jìn)一步發(fā)展。自2011年，牡丹籽油被國(guó)家批準(zhǔn)為“新資源食品”以來(lái)，大量的牡丹種子用于牡丹籽油的加工生產(chǎn)。油用牡丹的種植面積更是突飛猛進(jìn)，現(xiàn)全國(guó)種植面積約30萬(wàn)畝以上。
[0003]牡丹籽殼是牡丹籽榨油前脫殼后的副產(chǎn)物，以牡丹年結(jié)籽在3600萬(wàn)公斤左右計(jì)，如果全部用于生產(chǎn)牡丹籽油，那么所產(chǎn)生的副產(chǎn)物牡丹籽殼可達(dá)100多萬(wàn)公斤，這些牡丹籽殼被當(dāng)作廢棄物丟棄，未對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)利用，造成了資源的極大浪費(fèi)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)牡丹籽殼的研究也是一片空白。而事實(shí)證明，牡丹籽殼也具有潛在的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)試，牡丹籽殼中含有大量的原花青素和多糖物質(zhì)。每10g牡丹籽殼含有的原花青素約為0.329g，多糖的含量為16.8mg/go
[0004]原花青素是一種有著特殊分子結(jié)構(gòu)的生物類黃酮，是目前國(guó)際上公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基最有效的天然抗氧化劑，也是目前為止所發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)效的自由基清除劑，具有非常強(qiáng)的體內(nèi)活性。實(shí)驗(yàn)證明，原花青素的抗自由基氧化能力是維生素E的50倍，維生素C的20倍。因此，急需對(duì)牡丹籽殼這些廢棄資源進(jìn)行再開發(fā)，挖掘其潛在利用價(jià)值，促進(jìn)我國(guó)牡丹產(chǎn)業(yè)深入發(fā)展。正是在這種背景下，本發(fā)明提出了一種牡丹籽殼原花青素及其制備方法。
[0005]目前現(xiàn)有技術(shù)對(duì)牡丹籽殼提取原花青素的研究還是一片空白。牡丹油是新資源食品，牡丹籽殼的利用還是空白。牡丹油產(chǎn)業(yè)已經(jīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略項(xiàng)目，牡丹籽殼開發(fā)利用研究應(yīng)超前進(jìn)展。因此針對(duì)以上的情況，需要對(duì)牡丹籽殼進(jìn)行處理，提取牡丹籽殼中的原花青素。變廢為寶，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0006]目前現(xiàn)有技術(shù)對(duì)牡丹籽殼提取原花青素的研究還是一片空白。牡丹油是新資源食品，牡丹籽殼的利用還是空白。如果能以牡丹籽殼為原料，對(duì)牡丹籽殼進(jìn)行處理，提取牡丹籽殼中的原花青素，可以變廢為寶，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而且牡丹籽殼為原料，提取純化其中的原花青素，不僅開辟了新的原花青素來(lái)源途徑，而且還把牡丹籽油生產(chǎn)的副產(chǎn)物牡丹籽殼充分利用了起來(lái)，既提高了牡丹籽殼的利用價(jià)值，又增加了牡丹產(chǎn)業(yè)的附加值。
[0007]目前關(guān)于原花青素的提取方法多種多樣，常見的一般是有機(jī)溶劑提取法、大孔吸附樹脂提取法；
例如，CN101544703 B披露《金蕎麥高聚原花青素的提取及其催化降解制備低聚原花青素的方法》，該專利涉及一種金蕎麥高聚原花青素的提取及其催化降解為低聚原花青素的方法。該專利以從金蕎麥塊根為原料，以乙醇的水溶液為溶劑浸提，浸提液揮去乙醇后離心，將上清液用有機(jī)溶劑萃取，水相萃余液過(guò)大孔樹脂，用乙醇-水體系沖洗，收集洗脫溶液減壓濃縮、真空干燥，得到金蕎麥原花青素高聚物。以乙醇水溶液為溶劑，配制金蕎麥原花青素高聚物溶液，在鈀/碳催化劑存在的條件下高壓進(jìn)行&降解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾，濾液上大孔樹脂柱吸附純化，乙醇水溶液洗脫，洗脫液減壓濃縮、真空干燥，得金蕎麥低聚原花青素。上述的方法能夠提高活性物質(zhì)低聚原花青素的得率，從而擴(kuò)展了金蕎麥在藥品、食品、化妝品及保健品領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。其不足是采用了有機(jī)溶劑提取，還需后續(xù)的有機(jī)溶劑回收，而且其作用條件相對(duì)來(lái)說(shuō)較強(qiáng)烈。
[0008]大孔吸附樹脂洗脫法具有選擇性好、吸附容量大，再生處理方便，及吸附迅速、解吸容易等優(yōu)點(diǎn)，在天然產(chǎn)物工業(yè)化提取分離中得到廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是所得原花青素的純度較低，質(zhì)量不穩(wěn)定。
[0009]CN1107110C公開的《一種超臨界二氧化碳從葡萄籽中提取原花青素低聚物的方法》，其步驟是:第一步提取葡萄籽油，控制萃取壓力25-29Mpa，溫度60°C;第二步是在提取劑二氧化碳中加入丙酮:水比例為70:30的改性劑，C(V流量與改性流量比為4:1 ;提取出的葡萄籽油和原花青素低聚物的收率分別15%和14%，二氧化碳和改性劑可循環(huán)利用，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，產(chǎn)品成本低、純度高。
[0010]因此，需要針對(duì)上述的提取方法進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種成本低，提取率高的牡丹籽殼中原花青素的提取方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種從牡丹籽殼中提取原花青素的方法，本發(fā)明以廢棄的牡丹籽殼為原料，采用超臨界二氧化碳萃取的方法從牡丹籽殼中提取原花青素，開辟了原花青素來(lái)源途徑，而且還把牡丹籽油生產(chǎn)的副產(chǎn)物牡丹殼充分利用了起來(lái)，既提高了牡丹籽殼的利用價(jià)值，又增加了牡丹產(chǎn)業(yè)的附加值。
[0012]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種牡丹籽殼原花青素及其制備方法。
[0013]本發(fā)明是通過(guò)下述的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明的一種從牡丹籽殼中提取原花青素的方法，包括下述的步驟:
(O原料預(yù)處理:將剛脫殼后的新鮮牡丹籽殼清洗去除雜質(zhì)，干燥；
(2)粉碎:將牡丹籽殼投入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至50-300目，得到牡丹籽殼粉；
(3)提取:采用超臨界二氧化碳萃取法提取，具體步驟如下:
將牡丹籽殼粉裝萃取釜；使用食品級(jí)C02，純度為99.99%，流量為12-18L/小時(shí)，設(shè)置萃取壓力為30-45MPa，溫度30-50°C，分離器條件是:分離器I壓力lOKPa、溫度50°C，分離器II壓力4Kpa，溫度40°C，萃取時(shí)間0.5-5小時(shí)，提取完畢，收集萃取物；
(4)純化:將所得的原花青素提取物真空干燥，控制干燥溫度為30-60°C，真空度為0-0.08MPa，即得高純度的原花青素。
[0014]上述的干燥步驟中，是將清洗后的牡丹籽殼晾曬或烘干至其水分含量為1_5%。
[0015]上述的步驟(3)中，將牡丹籽殼粉裝萃取釜；使用食品級(jí)CO2，純度為99.99%，流量為16L/小時(shí)，設(shè)置萃取壓力為40MPa，溫度40°C，分離器條件是:分離器I壓力lOKPa、溫度50°C，分離器II壓力4Kpa，溫度40°C，萃取時(shí)間1.5小時(shí)，提取完畢，收集萃取物。
[0016]上述的步驟(4)中，將所得的原花青素提取物真空干燥，控制干燥溫度為45°C，真空度為0-0.06MPa，即得高純度的原花青素。
[0017]一種從牡丹籽殼中提取原花青素的方法，包括下述的步驟:
(O原料預(yù)處理:將剛脫殼后的新鮮牡丹籽殼清洗去除雜質(zhì)，干燥；
(2)粉碎:將牡丹籽殼投入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至50-300目，得到牡丹籽殼粉；
(3)酶解:取步驟(2)中的牡丹籽殼粉與水混合，所述的牡丹籽殼粉與水的重量比為
1:4-15 ;攪拌均勻，加熱至40-55°C，調(diào)節(jié)物料的pH至4.5-5.5，加入復(fù)合酶，所述的復(fù)合酶為酸性纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶的混合物，酸性纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶重量比=1-6:0.5-2:1-3 ;所述復(fù)合酶的用量為牡丹籽殼粉的2-5% ;酶解30_50min，在95°C下滅酶5min ；
(4)提取:采用超臨界二氧化碳萃取法提取，具體步驟如下:
將步驟(3)中滅酶處理后的物料裝萃取釜；使用食品級(jí)CO2，純度為99.99%，流量為12-18L/小時(shí)，設(shè)置萃取壓力為30-45MPa，溫度30-50°C，分離器條件是:分離器I壓力lOKPa、溫度45-55°C，分離器II壓力4Kpa，溫度37-45°C，萃取時(shí)間0.5-5小時(shí)，提取完畢，收集萃取物；
(5)純化:將所得的原花青素提取物在30-60°C下真空干燥，調(diào)節(jié)真空度為0-0.08MPa，即得成品原花青素。
[0018]優(yōu)選的，上述的酶解條件為:取步驟(2)中的牡丹籽殼粉與水混合，牡丹籽殼粉與水的重量比為1:8 ;攪拌均勻，加熱至50°C，調(diào)節(jié)物料的pH至5.0，加入復(fù)合酶，復(fù)合酶為酸性纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶的混合物，酸性纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶重量比=4:1:
2;復(fù)合酶的用量為牡丹籽殼粉的4% ;酶解40min，在95°C下滅酶5min。
[0019]上述步驟(4)中，將步驟(3)中滅酶處理后的物料裝萃取釜；使用食品級(jí)CO2，純度為99.99%，流量為16L/小時(shí)，設(shè)置萃取壓力為40MPa，溫度45°C，分離器條件是:分離器I壓力lOKPa、溫度50°C，分離器II壓力4Kpa，溫度40°C，萃取時(shí)間1.5小時(shí)，提取完畢，收集萃取物。
[0020]上述的步驟(5)中，將所得的原花青素提取物在45°C下真空干燥，調(diào)節(jié)真空度為0-0.06MPa，即得成品原花青素。
[0021]本發(fā)明的方法具有如下有優(yōu)點(diǎn):
(I)可以在接近室溫(35-40°C)及CO2氣體籠罩下進(jìn)行提取，有效地防止了熱敏性物質(zhì)原花青素的氧化和逸散，能原花青素盡可能多的萃取出來(lái)；(2)由于全過(guò)程不用有機(jī)溶劑，采用酶和超臨界二氧化碳萃取，因此萃取物絕無(wú)殘留溶媒，同時(shí)也防止了提取過(guò)程對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染，是純天然提取；本發(fā)明的復(fù)合酶中，纖維素酶的作用主要是水解纖維素類物質(zhì)，果膠酶的作用一般是用于破壞牡丹籽殼中的果膠，利于原花青素的順利提取。木聚糖酶主要是用于破壞牡丹籽殼中的多聚糖。據(jù)研究表明，牡丹籽殼中含有大量的纖維素和果膠，不利于原花青素的快速順利提取。但是以上三種特性完全不同的酶用于水解牡丹籽殼，可以使牡丹籽殼中的原花青素類物質(zhì)更好的溶出，起到了較大的作用；本發(fā)明還做了其它的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，如減少其中某種酶的用量，原花青素的提取率和純度會(huì)有所下降；可見，本發(fā)明的酶的組合，具有協(xié)同作用；(3)萃取和分離合二為一，當(dāng)飽含溶解物的CO2-SCF流經(jīng)分離器時(shí)，由于壓力下降使得0)2與萃取物迅速成為兩相(氣液分離)而立即分開，不僅萃取效率高而且能耗較少，節(jié)約成本；(4) CO2是一種不活潑的氣體，萃取過(guò)程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且屬于不燃性氣體，無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒，故安全性好；(5)0)2價(jià)格低廉，純度高，容易取得，且在生產(chǎn)過(guò)程中循環(huán)使用，從而降低成本。
本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的方法作用條件溫和，不采用有機(jī)溶劑，萃取物無(wú)溶劑殘留，而且也防止了提取過(guò)程對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染，是純天然提取方法；本發(fā)明中加入了復(fù)合酶作用于物料，有效的提高了產(chǎn)品的得率和純度。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0023]實(shí)施例1
(O原料預(yù)處理:將剛脫殼后的新鮮牡丹籽殼清洗去除雜質(zhì)，干燥；將清洗后的牡丹籽殼晾曬或烘干至其水分含量為2%左右；
(2)粉碎:把牡丹籽殼投入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至200目，得到牡丹籽殼粉；取上述的的牡丹籽殼粉與水混合，牡丹籽殼粉與水的重量比為1:8 ;攪拌均勻，加熱至50°C，調(diào)節(jié)物料的pH至5.0，加入復(fù)合酶，復(fù)合酶為酸性纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶的混合物，酸性纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶重量比=4:1:2 ;復(fù)合酶的用量為牡丹籽殼粉重量的4% ;酶解40min，在95°C下滅酶5min ；
(3)提取:采用超臨界二氧化碳萃取法提取，具體步驟如下:
將牡丹籽殼粉裝萃取釜；使用食品級(jí)C02，純度為99.99%，流量為16L/小時(shí)，設(shè)置萃取壓力為40MP