一種亞麻木酚素的提取方法
2023-08-03 05:19:51
專利名稱：一種亞麻木酚素的提取方法
技術領域：
本發明涉及一種亞麻木酚素的提取方法，屬於生物活性物質開發應用領域，具體涉及一種從亞麻餅柏中提取、分離和純化亞麻木酚素的方法。
背景技術：
亞麻籽已成為全球第七大油料作物和我國第四大油料作物，亞麻主要種植地區和國家包括加拿大、印度、中國、美國、阿根廷、北歐地區和一些獨立國協國家，其中加拿大的亞麻籽產量最高。我國亞麻主產區主要分布在華北、西北部地區，甘肅、內蒙、寧夏、河北等省的亞麻籽產量最高，約佔全國總產量的75%，新疆、吉林、陝西、青海次之，西南地區有零星種植。近年來，亞麻籽產量在中國和美國略有增加，亞麻籽中生物活性成分逐漸被研究者發現和認識，食品工業界對亞麻籽的開發利用表現出越來越強的興趣。其中亞麻木酚素就是一個很重要的發現。亞麻木酚素是亞麻籽中最為重要的生物活性成分之一，是亞麻籽深加工和綜合利用不可缺少的一部分。研究報導指出亞麻木酚素主要是SEC0(開環異落葉松樹脂酚)，另還有四種含量遠低於SECO的木酚素類物質(如羅漢松脂酚、異落葉松脂醇、落葉松脂醇、松脂醇)與SECO具有共同母體結構，狹義上常用SDG(開環異落葉松樹脂酚二葡萄糖苷)或SECO代指亞麻木酚素。研究還發現，亞麻木酚素是動物木酚素(END、ENL等)的前體，人體腸道內細菌能將SDG (開環異落葉松樹脂酚二葡萄糖苷)水解轉化成SEC0，經過系列微生物的脫羥基和脫甲基作用或氧化作用使SECO轉化成END或ENL。研究表明，亞麻木酚素是一種植物雌激素，可以一定程度地緩解絕經期症狀，對一些癌症具有較好的抑制作用，在輔助治療狼瘡腎炎和糖尿病方面也發揮著有益作用；另外，亞麻木酚素還具有抗病毒，抗氧化的作用，預防骨質疏鬆，降血脂、預防動脈粥樣硬化和冠心病等作用。目前，亞麻木酚素已成為 開發功能性食品和食品配料的熱點。目前，亞麻木酚素的提取方法主要有溶劑萃取，微波、超聲波輔助提取，亞臨界水提取法，超臨界流體萃取法和酶法提取等。溶劑浸提法由於其操作簡單、方便，提取溫度低、品質好，使用最早，也最為廣泛，容易規模化生產，但是SECO得率受到限制，超臨界流體萃取法和亞臨界水提取提取率較高，但條件苛刻，工業應用存在很多問題。酶法提取，成本較高，不利於規模化工業生產應用，但隨著生物技術的不斷發展，纖維素酶生產工藝日漸成熟，其應用也逐漸得到市場的認可，其成本也有望降低。本發明，在綜合已有學者的研究和報導後，綜合了有機溶劑提取和超聲波輔助處理方法的優勢，再同時應用先進的生物酶處理的方法，發現可以大幅度提高亞麻木酚素的提取率。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於克服傳統的提取亞麻木酚素的方法，提取耗時長、溶劑耗量大、提取量低、成本高等缺點，從而提供了一種新的亞麻木酚素的提取方法，改進了傳統醇浸提法，同時提高了亞麻木酚素提取產量，減少了溶劑的使用量，有效避免了資源浪費，為擴大亞麻木酚素的產業應用價值奠定了基礎。為了達到上述目的，本發明提供了一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，包括以下步驟(I)取亞麻餅柏，按其重量百分比5%的比例加入纖維素酶，加蒸餾水攪拌均勻，調節pH值至4. O 4. 5,在50-60°C水浴條件下預處理30min 40min,得到亞麻木酹素粗提物；(2)將步驟(I)得到的亞麻木酚素粗提物調節pH值至7. 0，加入無水乙醇25mL 35mL,續攪拌浸提30min 60min後，室溫下超聲波輔助處理20min 30min，然後繼續攪拌浸提，再在50-60°C水浴3 4個小時後離心，取上清液。(3)將步驟⑵得到的上清液調節pH值至11. 5-12. 5，50-60 V攪拌水解 I.5-2. 5h,此過程中保持pH值不變,然後在1500_3000rmp條件下離心IOmin 15min,再調節pH值至4. O 4. 5 ;(4)室溫下，將步驟(3)得到的上清液經過大孔樹脂層析吸附；(5)步驟(4)得到的上清液用20%乙醇溶液洗脫，得到含亞麻木酚素的醇溶液，然後在50-60°C條件下濃縮，最後真空冷凍乾燥脫水，得到亞麻木酚素成品。優選地，所述步驟(I)中亞麻餅柏經纖維素酶預處理時，要充分拌勻，固液比為Ig/5mL lg/10mLo優選地，所述步驟⑵中亞麻餅柏與無水乙醇的質量體積比為lg/mL lg/10mL。進一步地，所述步驟(2)中亞麻餅柏與無水乙醇的質量體積比為lg/5mL lg/10mL。優選地，所述步驟(2)中超聲波處理的工藝參數為超聲波功率為400W。優選地,所述步驟(2)中離心的轉速為1500rmp,時間為5 IOmin,溫度為60°C。優選地,所述步驟(3)中離心的轉速為3000rmp,時間為10 15min。優選地，所述步驟(4)中的大孔樹脂層析吸附過程的洗脫速度為O. Scm/min。優選地，所述步驟(5)中濃縮採用真空旋轉蒸發儀，濃縮至洗脫液中固形物重量含量達到至少30%。本發明還提供了一種由上述工藝提取得到的亞麻木酚素。本發明使用的試劑、原料和設備皆市售可得，且所用化學試劑純度至少均為食品級。本發明的積極進步效果在於(I)本發明採用的亞麻餅柏是榨油工業的副產物，有效利用了資源，變廢為寶。(2)本發明採用纖維素酶預處理、70%乙醇浸提和超聲波輔助處理三種方法相結合的方式來破碎亞麻籽細胞壁，從而有助於亞麻木酚素的釋放，提高了亞麻木酚素的產率。(3)本發明工藝操作簡單，流程方便易操作，條件要求不高，而且得到的亞麻木酚素相對純度比較高。(4)本發明工藝提取的亞麻木酚素，產品外觀色澤好，性狀穩定，生物活性較高，適於作為食品添加劑和保健食品原料。
圖I為本發明提供的亞麻木酚素的提取方法的工藝流程圖。
具體實施例方式為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。實施例I(I)稱取IOOg亞麻餅柏，加入纖維素酶5g，加蒸餾水500ml，攪拌均勻，調節pH =4. 0，50°C水浴條件下預處理20min ；(2)調節pH至7. 0，加入無水乙醇1167ml使其終濃度為70%，續攪拌浸提30min後，超聲波輔助處理20min，然後繼續攪拌浸提，50°C水浴3個小時後，1500rmp離心lOmin，
取上清液。(3)向上清液中加入NaOH溶液調節pH = 11. 5，攪拌水解I. 5h，此過程中保持pH=11. 5不變，3000rmp離心lOmin，得到的上清液用HCl溶液中和，pH調至4. O，得到亞麻木酚素粗提物；(4)將上一步得到的粗提物經過AB-8型大孔樹脂層析吸附，流速控制在O. 5cm/min ；(5)用20%乙醇溶液洗脫，得到含亞麻木酚素的醇溶液；50°C水浴條件下，真空旋轉蒸發儀濃縮，得到的濃縮產物進一步真空冷凍乾燥，即得到亞麻木酚素成品。本實施例得到的亞麻木酚素產品提取率為21. 09mg/g，產品中亞麻木酚素的純度> 88%。實施例2(I)稱取IOOg亞麻餅柏，加入纖維素酶5g，加蒸餾水500ml，攪拌均勻，調節pH =4. 2, 55°C水浴條件下預處理30min ；(2)調節pH至7. O，加入無水乙醇1167ml使其終濃度為70%，續攪拌浸提30min後，超聲波輔助處理20min，然後繼續攪拌浸提，55°C水浴3. 5個小時後，1500rmp離心5min，
取上清液。(3)向上清液中加入NaOH溶液調節pH = 12，攪拌水解2h，此過程中保持pH = 12不變，3000rmp離心lOmin，得到的上清液用HCl溶液中和，pH調至4. 2，得到亞麻木酚素粗提物；(4)將上一步得到的粗提物經過AB-8型大孔樹脂層析吸附，流速控制在O. 5cm/mim(5)用20%乙醇溶液洗脫，得到含亞麻木酚素的醇溶液；55°C水浴條件下，真空旋轉蒸發儀濃縮，得到的濃縮產物進一步真空冷凍乾燥，即得到亞麻木酚素成品。本實施例得到的亞麻木酚素產品提取率為20. 43mg/g，產品中亞麻木酚素的純度> 88%。實施例3(I)稱取IOOg亞麻餅柏，加入纖維素酶5g，加蒸餾水500ml，攪拌均勻，調節pH =4. 5,60°C水浴條件下預處理40min ；(2)調節pH至7. 0，加入無水乙醇1167ml使其終濃度為70%，續攪拌浸提30min後，超聲波輔助處理20min，然後繼續攪拌浸提，60°C水浴4個小時後，1500rmp離心lOmin，
取上清液。(3)向上清液中加入NaOH溶液調節pH = 12. 5，攪拌水解2. 5h，此過程中保持pH=12. 5不變，3000rmp離心15min，得到的上清液用HCl溶液中和，pH調至4. 5，得到亞麻木酚素粗提物；
(4)將上一步得到的粗提物經過AB-8型大孔樹脂層析吸附，流速控制在O. 5cm/min ；(5)用20%乙醇溶液洗脫，得到含亞麻木酚素的醇溶液；60°C水浴條件下，真空旋轉蒸發儀濃縮，得到的濃縮產物進一步真空冷凍乾燥，即得到亞麻木酚素成品。本實施例得到的亞麻木酚素產品提取率為19. 78mg/g，產品中亞麻木酚素的純度> 88%。
權利要求
1.一種亞麻木酚素的提取方法，包括如下步驟 (1)取亞麻餅柏，按其重量百分比5%的比例加入纖維素酶，加蒸餾水攪拌均勻，調節pH值至4. O 4. 5,在50-60°C水浴條件下預處理30min 40min,得到亞麻木酹素粗提物； (2)將步驟(I)得到的亞麻木酚素粗提物調節pH值至7.0，加入無水乙醇25mL 35mL，續攪拌浸提30min 60min後，室溫下超聲波輔助處理20min 30min，然後繼續攪拌浸提，再在50-60°C水浴3 4個小時後離心，取上清液。
(3)將步驟(2)得到的上清液調節pH值至11.5-12. 5，50_60°C攪拌水解I. 5-2. 5h，此過程中保持pH值不變，然後在1500-3000rmp條件下離心IOmin 15min,再調節pH值至4.O 4. 5 ; (4)室溫下，將步驟(3)得到的上清液經過大孔樹脂層析吸附； (5)步驟(4)得到的上清液用20%乙醇溶液洗脫，得到含亞麻木酚素的醇溶液，然後在50-60 0C條件下濃縮，最後真空冷凍乾燥脫水，得到亞麻木酚素成品。
2.如權利要求I所述的一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，所述步驟(I)中亞麻餅柏經纖維素酶預處理時，要充分拌勻，固液比為lg/5mL lg/10mL。
3.如權利要求I所述的一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，所述步驟(I)中亞麻餅柏經纖維素酶預處理時，要充分拌勻，固液比為lg/5mL lg/10mL。
4.如權利要求I所述的一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，所述步驟(2)中亞麻餅柏與無水乙醇的質量體積比為lg/mL lg/10mL。
5.如權利要求4所述的一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，所述步驟(2)中亞麻餅柏與無水乙醇的質量體積比為lg/5mL lg/10mL。
6.如權利要求I所述的一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，所述步驟(2)中超聲波處理的工藝參數為超聲波功率為400W。
7.如權利要求I所述的一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，所述步驟(2)中離心的轉速為1500rmp,時間為5 lOmin。
8.如權利要求I所述的一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，所述步驟(3)中離心的轉速為3000rmp，時間為10 15min。
9.如權利要求I所述的一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，所述步驟(4)中的大孔樹脂層析吸附過程的洗脫速度為0. 5cm/min。
10.如權利要求I所述的一種亞麻木酚素的提取方法，其特徵在於，所述步驟(5)中濃縮採用真空旋轉蒸發儀，濃縮至洗脫液中固形物重量含量達到至少30 %。
11.一種由權利要求I 10中任一項所述的提取方法提取得到的亞麻木酚素。
全文摘要
本發明公開了一種亞麻木酚素的提取方法(1)將亞麻餅粕用纖維素酶水解預處理後，加入乙醇溶液，超聲波輔助下處理後，攪拌浸提離心，得到亞麻木酚素粗提物；(2)將亞麻木酚素粗提物pH值調節至11.5-12.5，50℃～55℃攪拌浸提，離心去沉澱，得到上清液，pH值調至4.0-4.5；(3)室溫下，將得到的上清液經過大孔樹脂層析吸附；(4)用乙醇溶液洗脫，得到含亞麻木酚素的醇溶液，真空冷凍乾燥，得到亞麻木酚素成品。本發明還公開了由該方法得到的亞麻木酚素。本發明的提取方法結合了多種提取方法，對生產設備要求低，提取效率高，明顯優於傳統溶劑提取法。
文檔編號C07H1/08GK102816190SQ20121033987
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者趙肖, 劉國慶, 胡衛華, 錢曉勇 申請人:上海紅馬飼料有限公司