一種鏟子種皮多酚的提取方法與流程
2023-12-10 07:30:52
本發明屬於化學物質的提取技術領域，具體涉及多酚的提取。
背景技術：
鏟子，是一種粗糧。有棕色和白色，球形顆粒狀的。鏟子是一種一年生的草本穀類作物。稈直立，高50-120cm，常分枝。籽粒是一種耐貯藏、營養價值很高的糧食，含有豐富的蛋白質(含蛋白質7％)、多種胺基酸及維生素膽鹼和亞油酸等微量元素；《本草綱目》記載，它有補中益氣、厚腸胃、養血安神之效。
鏟子，是一種比較特殊的糧食作物，具有很高的營養價值，富含膳食纖維、各種礦物質和維生素，尤其是鈣、鐵、鉀、維生素b族(b1、b2、b3)、胡蘿蔔素、含硫胺基酸等遠遠高於其他穀物,鏟子還富含多種功效成分，尤其是多酚物質。
大鼠體內實驗表明，在糖尿病大鼠的飲食中添加55％的鏟子能分別恢復超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、穀胱甘肽過氧化物酶、穀胱甘肽還原酶的酶活性。此外，鏟子還能抑制膠原蛋白的交聯,這可以減緩肌腱、皮膚和血管的老化。通過研究表明，鏟子種皮中含有大量的多酚類物質，但鏟子種皮多酚的提取未見相關報導。
技術實現要素：
本發明的目的旨在提供一種方法得到鏟子種皮多酚，且具有提高鏟子種皮多酚的得率。本發明的方法用獨特的去皮方式得到鏟子種皮粉末，然後用特別調配的混合酶對鏟子種皮粉末進行酶解，再通過高壓保壓處理得到鏟子種皮多酚提取液。通過本發明的方法我們首次得到種鏟子種皮多酚，且提取得率高。
為實現發明目的，本發明的技術方案是：
一種鏟子種皮多酚的提取方法，包括以下步驟：
(1)將鏟子在18℃-20℃下浸泡6-8小時，再蒸煮15-20分鐘，乾燥至表面無水，去皮得鏟子種皮，取鏟子種皮乾燥，打碎至50-80目，得鏟子種皮粉末；所述去皮是將乾燥後的鏟子迅速冷卻至3-5℃，再用礱穀機去皮或者先將乾燥後的鏟子噴淋65℃-75℃熱水，靜止10分鐘-20分鐘，離心去掉殘留的水分，再用礱穀機去皮；
(2)在所述鏟子種皮粉末加入混合酶進行酶解，得到酶解液，同時在所述酶解液中加入維生素c；所述混合酶由纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶和果膠裂解酶按照質量比纖維素酶:半纖維素酶:果膠酶:果膠裂解酶＝(3.5-4.5):(3.5-4.5):(2.5-3.5):(1.5-2.5)組成；所述混合酶加入量為80-90mg/kg鏟子種皮粉末；酶解時間為40-50分鐘，溫度為45-48℃，ph3-4；
(3)將上述酶解液與40％-80％乙醇混合均勻裝入包裝袋，調節包裝袋內壓力到100-350mpa，溫度控制為45℃-55℃條件下保壓3-7min，得鏟子種皮多酚提取液。
優選方案，本發明的方法還包括以下步驟：將所述鏟子種皮多酚提取液過大孔樹脂吸附，然後用醇洗脫，收集洗脫液，冷凍乾燥得鏟子種皮多酚乾粉。
優選方案，步驟(2)中所述維生素c的加入量為(100-150)mg/kg鏟子種皮粉末。因為酶處理時間比較長，加入維生素c可以防止多酚物質的氧化。
優選方案，步驟(2)中所述混合酶由纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶和果膠裂解酶按照質量比纖維素酶:半纖維素酶:果膠酶:果膠裂解酶＝4:4:3:2組成。這個酶的組合比例較適合鏟子種皮多酚的提取。
優選方案，步驟(2)中所述混合酶加入量為85mg/kg鏟子種皮粉末；酶解時間為45分鐘，溫度為45℃，ph4。在這個條件下，酶解步驟的提取率更優。
優選方案，步驟(3)中所述壓力為300mpa，所述溫度控制為50℃，所述保壓時間為5min，所述乙醇體積分數為75％。在這個提取條件下高壓保壓步驟的提取率更優。
本發明所述鏟子種皮為優選棕色鏟子的種皮，棕色鏟子種皮內多酚的含量較高。
下面對本發明做進一步解釋和說明
本發明多酚含量的檢測方法是通過以下方法得到的：利用在鹼性條件下，多酚將鎢鉬酸還原成藍色的化合物，化合物顏色的深淺與多酚含量呈正相關。
分別取1ml濃度分別為0、10、20、30、40、50、60mg/l沒食子酸標準溶液，然後分別加入5ml水、1ml鎢酸鈉與鉬酸鈉混合溶液、3ml碳酸鈉溶液，在765nm處測定吸光值，繪製標準曲線。取1ml樣品溶液，加入5ml水、1ml鎢酸鈉與鉬酸鈉混合溶液、3ml碳酸鈉溶液，在765nm處測定吸光值，根據標準曲線得到樣品多酚濃度，根據以下公式計算樣品多酚含量。
x＝(c×10×n)/m
x-樣品多酚的含量(mg/kg)
c–沒食子酸濃度(mg/l)；
n-稀釋倍數；m-樣品濃度(ml)。
與現有技術相比，本法的優勢在於：
1、通過本發明的方法，首次提取鏟子種皮多酚。鏟子種皮富含多酚，未去皮的鏟子粉口感十分粗糙，對鏟子種皮進行多酚提取，既改善了鏟子粉口感，也充分利用了種皮這種副產物。
2、本發明通過超高壓和複合酶解方法提取鏟子種皮多酚，提高效率和得率。
3、由於鏟子胚乳十分易碎而種皮很完整，不能採用普通的穀物脫皮方式，必須經過本發明特殊處理脫皮，可以提高去皮率和保護胚乳的完整性。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明做進一步的解釋和說明。
一種鏟子種皮多酚的提取方法，包括以下步驟：
(1)原料處理：將紅色鏟子在18-20℃浸泡6-8小時，100℃蒸煮15分鐘，熱風乾燥至表面無水，再噴淋70℃熱水，靜止10分鐘，離心去掉殘留的水分，再用礱穀機去皮，取皮500g，乾燥，打碎至80目。
(2)酶處理：在所述鏟子種皮粉末加入混合酶進行酶解，得到酶解液，同時在所述酶解液中加入維生素c；所述混合酶由纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶和果膠裂解酶按照質量比纖維素酶:半纖維素酶:果膠酶:果膠裂解酶＝(3.5-4.5):(3.5-4.5):(2.5-3.5):(1.5-2.5)組成；所述混合酶加入量為80-90mg/kg鏟子種皮粉末；酶解時間為40-50分鐘，溫度為45-48℃，ph3-4；
(3)超高壓處理：將上述酶解液與40％-80％乙醇混合均勻裝入包裝袋，調節包裝袋內壓力到100-350mpa，溫度控制為45℃-55℃條件下保壓3-7min，得鏟子種皮多酚提取液。
通過實驗得出，步驟(2)中所述混合酶由纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶和果膠裂解酶按照質量比纖維素酶:半纖維素酶:果膠酶:果膠裂解酶＝4:4:3:2組成。這個酶的組合比例較適合鏟子種皮多酚的提取。
進一步通過實驗得出，所述混合酶加入量為85mg/kg鏟子種皮粉末；酶解時間為45分鐘，溫度為45℃，ph4。在這個條件下，酶解步驟的提取率更優。
固定好酶處理步驟的條件以後，進一步通過實驗得出，步驟(3)中所述壓力為300mpa，所述溫度控制為50℃，所述保壓時間為5min，所述乙醇體積分數為75％。在這個提取條件下高壓保壓步驟的提取率更優。在此工藝條件下進行三次驗證性試驗，多酚提取的含量平均值高達1.672g/100g。影響因素重要性主次順序為：a(壓力)>b(保壓時間)>c(乙醇體積分數)。
本發明還對比了不同提取方式對鏟子種皮多酚的提取得率的影響，見表1。
表1幾種提取方式得到的多酚含量對比
實施例1
1、原料處理：將紅色鏟子在18-20℃浸泡6-8小時，100℃蒸煮15分鐘，熱風乾燥至表面無水，再噴淋70℃熱水，靜止10分鐘，離心去掉殘留的水分，再用礱穀機去皮，取皮500g，乾燥，打碎至80目。
2、酶處理：在上述粉末中加入100mg的vc保護多酚物質不被氧化，加入纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、果膠裂解酶，加入總量為80-90mg/kg，各種酶的重量比是纖維素酶:半纖維素酶:果膠酶:果膠裂解酶＝4：4:3:2，酶總量85mg/kg、溫度為45℃、ph4、酶解45min，得酶解液。
3、超高壓處理：將上述溶液與65％乙醇混合均勻裝入包裝袋，調節壓力到150mpa，保壓3min溫度為50℃條件下進行提取。得到多酚含量為0.889g/100g。
實施例2
1、原料處理：將紅色鏟子在18-20℃浸泡6-8小時，100℃蒸煮15分鐘，熱風乾燥至表面無水，迅速冷卻至3-5℃，再用礱穀機去皮，取皮500g，乾燥，打碎至80目。
2、酶處理：在上述粉末中加入加入100mg的vc以保護多酚物質被氧化，然後加入纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、果膠裂解酶加入總量為80-90mg/kg，各種酶的重量比是纖維素酶:半纖維素酶:果膠酶:果膠裂解酶＝4：4:3:2，酶總量85mg/kg、溫度為45℃、ph4、酶解45min，得酶解液。
3、超高壓處理：將上述溶液與70％乙醇混合均勻裝入包裝袋，調節壓力到250mpa，保壓6min溫度為50℃條件下進行提取。得到多酚含量為1.351g/100g。
4、利用ab-8大孔樹脂將多酚初提掖以2.5bv/h上樣吸附，用70％乙醇、1.5bv/h洗脫，將洗脫液合併，於旋轉蒸發儀中35-40℃濃縮到20ml，冷凍乾燥，得到鏟子種皮多酚乾粉。
實施例3
1、原料處理：將紅色鏟子在18-20℃浸泡6-8小時，100℃蒸煮15分鐘，熱風乾燥至表面無水，再噴淋70℃熱水，靜止10分鐘，離心去掉殘留的水分，再用礱穀機去皮，取皮500g，乾燥，打碎至80目。
2、酶處理：在上述粉末中加入加入100mg的vc以保護多酚物質被氧化，然後加入纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、果膠裂解酶加入總量為80-90mg/kg，各種酶的重量比是纖維素酶:半纖維素酶:果膠酶:果膠裂解酶＝4：4:3:2，酶總量85mg/kg、溫度為45℃、ph4、酶解45min，得酶解液。
3、超高壓處理：將上述溶液與75％乙醇混合均勻裝入包裝袋，調節壓力到300mpa，保壓5min溫度為50℃條件下進行提取。得到多酚含量為1.672g/100g。
4、利用ab-8大孔樹脂將多酚初提掖以2.5bv/h上樣吸附，用70％乙醇、1.5bv/h洗脫，將洗脫液合併，於旋轉蒸發儀中35-40℃濃縮到20ml，冷凍乾燥，得到鏟子種皮多酚乾粉。