一種從葡萄籽中提取原花青素的方法
2023-05-26 21:24:46
專利名稱：：一種從葡萄籽中提取原花青素的方法
技術領域：
：本發明屬於植物有效成分提取領域，涉及從葡萄籽中提取有效成分原花青素的方法，特別是一種將傳統的單罐提取改進為罐組式逆流提取，從葡萄籽中提取原花青素的方法。
背景技術：
：原花青素是由(+)-兒茶素、(-)-表兒茶素及(-)-表兒茶素沒食子酸酯通過c;-C8鍵或c4-c6鍵連接而成的不同聚合度的多酚物質，廣泛存在於葡萄、藍莓、櫻桃、李子和松樹皮等植物中，其中葡萄籽是原花青素的重要來源。原花青素(GPC)有強抗氧化作用，人體吸收度高，可以清除體內的自由基和活性氧，預防由於人體血液中低密度脂蛋白(LDL)的氧化為主要原因而引起的動脈硬化。還具有另外一些令人注目的生理功能，如降壓效應與對心肌的保護作用、抗輻射作用、抗微生物、促進細胞增殖活性、抗突變和抗癌等。目前，原花青素常用的提取方式有常規溶劑提取法、超臨界流體提取法和微波輔助提取法。常規溶劑提取法採用水或含水乙醇為溶劑，存在溶劑消耗量大、後續濃縮過程耗能高的缺點。二氧化碳超臨界流體提取法(如CN1107110C)具有產品無殘留、環境無汙染的特點。由於原花青素具有一定得極性，採用二氧化碳超臨界流體提取時，一般需要添加大量夾帶劑。同時，該方法設備較複雜並需要一定的壓力(27士2MPa)，設備投入成本高。微波輔助提取法(如CN1102589C)具有提取時間短，熱效率高的特點，但微波洩漏時具有較高的危險性，安全性較差。
發明內容本發明的目的在於針對葡萄籽中原花青素傳統提取工藝的不足，提供一種從葡萄籽中提取原花青素的方法，是一種採用動態罐組逆流提取技術提取原花青素的方法。本發明通過以下技術方案實現(1)製造濃度梯度將物料葡萄籽整粒或粉碎後放入提取罐，向第一罐(A)加入物料310倍量的提取溶劑，在溫度為45IO(TC條件下，提取2060分鐘，提取結束後將提取液向下一個提取罐遷移，第一罐(A)始終加入新溶劑，其餘各提取罐中溶劑依次向下一罐轉移，使各罐中提取液的有效成分濃度依次遞增；(2)逆流循環提取收集各罐中有效成分濃度最高的提取液，對已經進行三或四次溶劑提取的物料所在的提取罐進行排渣並添加新物料，新物料在提取溶劑最後一次提取時加入，新溶劑在物料進行最後一次提取時加入，之後隔一個提取罐進行遷移，當溶劑對物料提取的次數與提取罐的數量相同時，將溶劑排出並收集合併，經硫酸-香草醛法測原花青素含量及福林_肖卡法測總酚含量，提取轉移率為60-95%。將物葡萄籽粉碎至10目以下。提取溶劑選用水或含水乙醇，選用水為提取溶劑時，提取罐數為四罐(A、B、C、D)，即葡萄籽需進過四次提取，提取溫度為70IO(TC;選用含水乙醇為提取溶劑時，提取罐數為三罐(A、B、C)，即葡萄籽需進過三次提取，乙醇濃度為35-75%(體積百分比)，提取溫度為4575t:。各步驟中放入的物料等量，乙醇等濃度等體積，提取溫度與時間也都相同。本發明確保了每個提取罐中的葡萄籽與溶劑間保持較大的有效成分濃度差，增加提取推動力，加快提取效率，提高最終溶劑有效成分濃度；每個提取罐中的溶劑參與對所有罐內物料的提取，通過循環，大大降低了溶劑的絕對用量，降低後續溶劑回收的能耗。與傳統的熱回流浸提工藝相比，該方法維持了較高的提取率，單位物料的溶劑消耗量減少了4475%，提取時間節省了2533%。因此，使用該方法提取葡萄籽中原花青素不僅能保證較高的提取效率，而且大大節省提取溶劑，降低後續蒸發濃縮的能耗，值得在工業生產中推廣應用。本發明將葡萄籽單罐提取改為罐組式逆流提取，通過提取溶劑在各提取罐多次套用與遷移，物料與提取溶劑間始終保持較大的濃度差，大大增加有效成分在提取溶劑中的擴散速度，從而加快提取速率。本方法原花青素提取率高、提取時間短、提取溶劑消耗量少，後期的濃縮、精製過程的能耗大大降低。本發明使用水或乙醇-水為提取溶劑，可以使用現有的有機溶劑萃取法或大孔樹脂法對原花青素進行後續的精製純化。動態罐組逆流提取法的應用趨於廣泛，如從虎杖中提取大黃素，從甘草中提取甘草酸，從金銀花中提取綠原酸等。圖1為三效逆流提取工藝流程圖。圖2為四效逆流提取工藝流程圖。具體實施方法本發明結合實施例和附圖作進一步的說明。實施例一乙醇提取稱取一定量粉碎至1040目葡萄籽放入A罐中加入610倍量3575X乙醇，提取溫度為4575t:，提取時間為3060min。按以下步驟進行操作(參見圖1)，(圖中左側1-5與下列步驟1-5對應)，各步驟中放入的物料等量，乙醇等濃度等體積，提取溫度與時間也都相同，經硫酸_香草醛法測原花青素含量及福林_肖卡法測總酚含量(下同)，提取轉移率為60-95%。(圖1中左側1-5分別與下列步驟1-5對應)步驟1、在A、B、C罐中投入一定量的葡萄籽；A罐加入新溶劑，在設定的溫度下提取，提取完成後把提取液打到B罐；步驟2、A罐中加入新溶劑，與B罐同時在設定的溫度下提取；提取完成，B罐的提取液打到C罐，A罐的提取液打到B罐；步驟3、A罐中加入新溶劑，A、B、C同時在設定的溫度下提取；提取完成，收集C罐的提取液，將A罐的提取液打到C罐，對A罐進行排渣並加入新物料，B罐的提取液打到A罐；步驟4、B罐中加入新溶劑，A、B、C同時在設定的溫度下提取；提取完成，收集A罐的提取液，將B罐的提取液打到A罐，對B罐進行排渣並加入新物料，C罐的提取液打到B罐；步驟5、C罐中加入新溶劑，A、B、C同時在設定的溫度下提取；提取完成，收集B罐的提取液，將C罐的提取液打到B罐，對C罐進行排渣並加入新物料，A罐的提取液打到C罐；之後的步驟從步驟3開始循環操作即可。實施例二水提取稱取一定量整粒葡萄籽放入A罐中加入36倍量水，提取溫度為70-10(TC，提取時間為30-60min。按以下步驟進行操作(參見圖2)，各步驟中放入的物料等量，水等體積，提取溫度與時間都相同，提取轉移率為60-85%。(圖2中左側1-7分別與下列步驟1-7對應)步驟1、在A、B、C、D罐中投入一定量的葡萄籽；A罐加入新溶劑，在設定的溫度下提取，提取完成後把提取液打到B罐；步驟2、A罐中加入新溶劑，與B罐同時在設定的溫度下提取；提取完成，B罐的提取液打到C罐，A罐的提取液打到B罐；步驟3、A罐中加入新溶劑，A、B、C同時在設定的溫度下提取；提取完成，C罐的提取液打到D罐，B罐的提取液打到C罐，A罐的提取液打到B罐；步驟4、A罐中加入新溶劑，A、B、C、D同時在設定的溫度下提取；提取完成，收集D罐的提取液；將B罐的提取液打到D罐，A罐的提取液打到臨時儲液罐，對A罐進行排渣和價新物料，C罐的提取液打到A罐，將臨時儲液罐的提取液打到C罐；步驟5、B罐加入新溶劑，A、B、C、D同時在設定的溫度下提取；提取完成，收集A罐的提取液；將C罐的提取液打到A罐，B罐的提取液打到臨時儲液罐，對B罐進行排渣和新物料，D罐的提取液打到B罐，將臨時儲液罐的提取液打到D罐；步驟6、C罐加入新溶劑，A、B、C、D同時在設定的溫度下提取；提取完成，收集B罐的提取液；將D罐的提取液打到B罐，C罐的提取液打到臨時儲液罐，對C罐進行排渣和加新物料，A罐的提取液打到C罐，將臨時儲液罐的提取液打到A罐；步驟7、D罐加入新溶劑，A、B、C、D同時在設定的溫度下提取；提取完成，收集C罐的提取液；將A罐的提取液打到C罐，D罐的提取液打到臨時儲液罐，對D罐進行排渣和加新物料，B罐的提取液打到D罐，將臨時儲液罐的提取液打到B罐；之後的步驟從4步驟開始循環操作即可。實施例三準確稱取20目葡萄籽若干份，每份20g，料液比為1:31:lO(g:ml)，提取溶劑為3575%乙醇，每次提取時間30分鐘。設計正交試驗，因素水平參見表l，按實施例一的操作步驟從l-5進行提取。提取結束後，合併步驟3、4、5的提取液，量取體積，取樣分析原花青素的含量。結果參見表2。優選具體實施方案應理解為僅是舉例說明，而非以任何方式限制本發明的範圍。表1因素水平表5CN因素水平ABC溫度/"c乙醇濃度(vA')%料液比(g:ml)水平14535%1:3水平26055%1:6水平37575%1:10表2正交試驗結果因素《驗ABCD提取轉:溫度乙醇濃度料液空率％/°C(v/v)%比白1111155.32122271.93133358.64212362.25223181.86231259.47313276.08321372.19332178.5實施例四將實施例二和傳統的水提法工藝進行比較，傳統水提法條件提取溫度10(TC、料液比(g:ml)l:6、提取4次、每次1小時；實驗結果如表3所示表3不同提取方法的比較方法傳統水提法本專利方法提取提取轉移率％79.0%82.5%提取時間/min240160每克物料的溶劑用量/ml243與傳統提取工藝相比，以水為溶劑時使用該方法提取葡萄籽中的原花青素，提取率略有提高，提取時間減少33%，單位物料的溶劑消耗量減少75%。可見，使用該方法提取葡萄籽中的原花青素的最大優勢在於保證較高的提取效率的前提下，不僅縮短提取時間而且大大節省提取溶劑，降低後續蒸發濃縮的能耗。實施例五將實施例一和常規的乙醇熱回流提取法進行比較，乙醇熱回流法工藝條件提取溫度851\乙醇濃度75%、料液比(g:ml)l:6、提取三次、每次40min。實驗結果如表4所示表4不同提取方法的比較tableseeoriginaldocumentpage7與常規的乙醇熱回流提取法相比，55%乙醇為溶劑時使用該方法提取葡萄籽中的原花青素，提取率雖略有降低，但乙醇用量減少26.7%、提取溫度降低1(TC、提取時間縮短25%、單位物料的溶劑消耗量減少44%，因此乙醇用量僅為常規的1/10左右。可見，使用該方法提取葡萄籽中的原花青素的最大優勢在於保證較高的提取效率的前提下，不僅降低提取溫度和減少提取時間而且大大節省乙醇用量，並減少後續蒸發濃縮的能耗。權利要求一種從葡萄籽中提取原花青素的方法，其特徵在於，通過以下步驟實現(1)製造濃度梯度將物料葡萄籽整粒或粉碎後放入提取罐中，選用水或含水乙醇為提取溶劑，先向提取第一提取罐加入物料重量3～10倍量的提取溶劑，溫度為45～100℃，提取時間為20～60分鐘，提取結束後將提取液向下一個提取罐遷移，第一提取罐始終加入新溶劑，其餘各提取罐中溶劑依次向下一罐轉移，使各提取罐中提取液的有效成分濃度依次遞增；(2)逆流循環提取收集各提取罐中有效成分濃度最高的提取液，對已經進行三或四次溶劑提取的物料所在的提取罐進行排渣並添加新物料，新物料在提取溶劑最後一次提取時加入，新溶劑在物料進行最後一次提取時加入，之後隔一個提取罐進行遷移，當溶劑對物料提取的次數與提取罐的數量相同時，將溶劑排出並收集合併，用硫酸-香草醛法測原花青素含量及用福林-肖卡法測總酚含量。2.根據權利l所述的一種從葡萄籽中提取原花青素的方法，其特徵在於，當以水為提取溶劑時，提取罐組數為四罐，提取溫度為70IO(TC。3.根據權利l所述的一種從葡萄籽中提取原花青素的方法，其特徵在於，當以含水乙醇為提取溶劑時，乙醇濃度為35-75%，提取罐組數為三罐，提取溫度為4575°C。4.根據權利1所述的一種從葡萄籽中提取原花青素的方法，其特徵在於，葡萄籽粉碎至10目以下。5.根據權利l所述的一種從葡萄籽中提取原花青素的方法，其特徵在於，各步驟中放入的物料等量，乙醇等濃度等體積，提取溫度與時間也都相同。全文摘要本發明提供一種從葡萄籽中提取原花青素的方法，將物料放入提取罐中，提取溶劑為水或含水乙醇，用量為3～10倍體積物料質量，溫度為45～100℃，時間為20～60分鐘，通過依次對各罐進行提取，使各罐中提取液的有效成分含量依次遞減，再將各罐中有效成分含量最高的提取液進行排液，進入循環步驟後對已經進行多次溶劑提取的物料所在的提取罐進行排渣與加物料，新溶劑在物料進行最後一次提取時加入，之後隔一個單元進行遷移，進行多次提取後排液。本發明確保各提取單元的物料與溶劑始終保持較大的有效成分濃度差，可加快提取速率，提高最終溶劑有效成分的濃度，在保證較高的提取率的前提下，具有節省溶劑、節約能源等特點。文檔編號C07D311/62GK101787010SQ20101012551公開日2010年7月28日申請日期2010年3月16日優先權日2010年3月16日發明者劉雪松,吳永江,欒連軍,王龍虎,陳勇,陳娜申請人:浙江大學