CN107212314A - 连续化分级提取红枣中有效组分的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用红枣中不同成分溶解特性的不同连续化分级提取红枣中有效组分的方法，包括以下步骤：1)、将红枣清洗去核后切块，加入体积浓度为95±1％的乙醇进行提取；分别得红枣一级残渣和醇提滤液；所述醇提滤液中含有红枣酊；2)、在红枣一级残渣中加入水进行提取，分别得红枣二级残渣和水提滤液；所述水提滤液中含有红枣多糖；3)、在步骤2)所得的残渣以0.3mol/L NaOH为溶剂进行提取，得超声提取滤液；所述超声提取滤液中含有红枣色素。

Description

连续化分级提取红枣中有效组分的方法

技术领域

本发明涉及利用溶解特性不同植物果实有效成分连续化提取技术，具体地说是一种从红枣中连续化分级分步提取红枣酊、红枣多糖以及红枣色素的方法。

背景技术

红枣作为一种天然药物和食物在我国已被使用了数千年，不论栽培面积还是产量均为世界第一，是我国的优势干果资源。中国作为世界上独一的红枣出口国，在红枣产业的生产贸易中占领着绝对的高地，中国目前初具规模的红枣企业、科研机构仅40余所，加工生产能力低于20％，严重滞后于我国的红枣种植业。我国红枣年产量虽高，但每年因贮藏、流通等环节不合理而引起红枣的损失占很大部分。且我国目前大部分红枣加工厂都是小作坊，在生产过程中厂家主要根据传统经验而不能推陈出新，生产规模、产品档次、原料转化率、附加值等都不理想，有时还会污染到有害的化学物质和微生物，使红枣的营养损失严重、加工品档次低劣。

红枣性温味甘，含有蛋白质、脂肪、糖、钙、磷、铁、镁及丰富的维生素A、维生素C、维生素B1、维生素B2，素有“天然维生素丸”之称，此外还含有胡萝卜素等，营养十分丰富，民间有“天天吃红枣，一生不显老”之说。

红枣中多种生物活性成分各自具有不同功效，许多研究者运用现代基础生化技术和其他多种技术来提取红枣中的生物活性成分，并研究其量效关系，使红枣的潜在效力得以最大程度利用，如红枣中的没食子酸、抗坏血酸、生物碱、花青素等物质，均可作天然抗氧化剂产品。

红枣酊作为一种香精，主要用醇溶剂制备；红枣多糖则易溶于水，不仅具有多种生物学功能且可与氨基酸反应用于制备合成香料；红枣色素更易溶于碱性环境中，作为天然色素，具有安全、营养的特点和较好的稳定性。目前关于这三者的研究所用材料均为完好无损的红枣，其加工中所产生的枣残渣、废料经常被丢弃，并未进行二次、三次利用，造成了极大的浪费。

2011101545098的发明《红枣酊的制备工艺》告知了以下内容：红枣酊的制备工艺，涉及食品化学领域，其特征在于：包括以下步骤：①选择肉厚无霉变的红枣，将其清洗去核，并剪切成四瓣；②将步骤①中剪切好的红枣片投入到萃取容器内，并加入95％食用酒精，酒精与红枣片的比例为，红枣片∶酒精＝1kg∶3L；③对步骤②中萃取容器内的原料进行加热，并用冷凝器回流，提取6-8小时后停止加热，并静置、冷却；④在步骤③中的原料冷却12-24小时后，对原料进行过滤、去渣，得到红枣萃取液；⑤将步骤④中得到的红枣萃取液投入到蒸馏瓶内，冷凝蒸馏至液温为90-95℃时停止加热，得到红枣酊。本发明工艺简单实用，提取的红枣酊香味纯正，色泽鲜亮，保存期限长，不易变味。

2014102104077的发明《一种红枣酊的制取工艺》告知了以下内容：一种红枣酊的制取工艺，(1)选择肉厚无霉变的红枣，将其清洗去核，然后放入粉碎机粉碎成颗粒，粒径小于3mm；(2)将步骤(1)中的红枣颗粒放入烘干设备中进行烘干处理，至水分含量在30％以内；(3)将步骤(2)中烘干后的红枣颗粒放入蒸笼中，利用蒸汽蒸煮30分钟，再保温20分钟；(4)将步骤(3)中蒸煮后的红枣颗粒研磨成粉末状，放入超声容器中，加入红枣颗粒体积2.5倍的乙醇，利用频率为40-50KHZ的超声波，在100-150V下超声处理5分钟，过滤，收集滤液；(5)将步骤(4)中得到的滤液投入到蒸馏瓶内，冷凝蒸馏至液温为90-95℃时停止加热，得到红枣酊。本发明工艺简单实用，提取的红枣酊香味纯正，色泽鲜亮，保存期限长，不易变味。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种连续化分级提取红枣中有效组分的方法，该方法根据红枣中不同有效成分的溶解特性不同对红枣进行连续充分提取，利用目前废弃的红枣残渣从而分别提取得到红枣酊、红枣多糖和红枣色素，很大程度上节约了溶剂，并对各个步骤的提取方法进行优化，对红枣原料充分利用，显著提升红枣资源开发利用的经济、生态效益，促进红枣产业高效、多元化、绿色、可持续发展。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用红枣中不同成分溶解特性的不同连续化分级提取红枣中有效组分的方法，包括以下步骤：

1)、将红枣清洗去核后切块，加入体积浓度为95±1％的乙醇进行提取，料液比1g:(10±0.5)mL，于60±2℃提取2±0.1h；然后过滤，分别得红枣一级残渣和醇提滤液；所述醇提滤液中含有红枣酊；

2)、在红枣一级残渣中加入水进行提取，料液比1g:(15±0.5)mL，于80±2℃提取2±0.1h，然后过滤，分别得红枣二级残渣和水提滤液；所述水提滤液中含有红枣多糖；

3)、在步骤2)所得的残渣以0.3mol/L NaOH为溶剂进行提取，料液比1g:15±0.5mL，于70±2的℃温度下超声40±2min，然后过滤，得超声提取滤液；所述超声提取滤液中含有红枣色素。

作为本发明的连续化分级提取红枣中有效组分的方法的改进：以步骤2)所得的红枣二级残渣替代红枣一级残渣重复进行步骤2)2次(即，总共进行3次针对红枣多糖的水提)；合并所有的水提滤液；最后一次水提所得的滤渣进行下述的步骤3)。

本发明的技术方案总体为：

(1)以红枣为原料，用95％乙醇为溶剂提取制备红枣酊剂，通过感官评定来优化提取工艺，为红枣酊的工业生产提供技术支撑；

(2)以经过步骤(1)处理的红枣残渣为原料，用纯水提取红枣多糖，通过得率的测定优化提取工艺，为红枣残渣多糖的制备以及生产高温精细加工品提供技术支持和评判标准；

(3)最后以经过步骤(1)、(2)提取的红枣残渣为原料，在碱性条件下对比分析超声提取和溶剂提取对红枣色素提取效果的影响，为利用红枣残渣来生产色素提供技术支持。

在发明过程中，发明人进行了如下的实验：

将清洗去核后的红枣切块，用95％乙醇作溶剂用不同的工艺提取红枣酊(表1)，以整体喜好度、香气强度、枣香、口感、回味感、苦味这六个感官指标评分为依据(表2)，得到提取红枣酊的最佳反应温度为60℃、反应时间2h、料液比1:10g/mL，剩余红枣一级残渣率49.3％。一级残渣率是指经95％乙醇提取红枣酊后的红枣残渣与作为原料的红枣粉的重量比。

将经95％乙醇提取后的红枣残渣为原料，水作溶剂，研究温度、时间和提取级数(在一定温度下以2h为单位回流浸提的次数)对红枣多糖得率的影响，优化红枣多糖提取工艺(表3)。

红枣多糖得率(％)＝多糖重量÷100×红枣一级残渣率。

在料液比1:15g/mL的条件下，确定了最佳提取温度为80℃、提取时间为2h，提取级数确定为三级最佳，最终的红枣多糖得率可达4.09％，剩余红枣二级残渣率45.73％。(表4)。

剩余红枣二级残渣率是指经水提取多糖的红枣残渣与作为原料的红枣粉的重量比。

以经水提取多糖的残渣提取红枣色素，对比研究溶剂提取和超声辅助溶剂提取对红枣色素提取效果的影响，为充分利用红枣残渣来生产红枣色素提供科学的提取方法和最佳工艺参数。

所得的残渣以0.3mol/L NaOH为溶剂进行提取，在料液比1:15g/mL、超声温度70℃、超声时间40min、超声功率76W条件下红枣色素提取率为6.30％，而相同条件(即，仅仅取消超声)的溶剂提取率为2.40％。超声辅助提取红枣色素提取率是溶剂提取的2.62倍。

红枣色素得率(％)＝红枣色素干重质量÷100×红枣一级残渣率×红枣二级残渣率

表1、红枣酊提取工艺条件

表2、红枣酊感官指标及评分标准

表3、红枣多糖提取工艺条件

表4、提取级数对红枣多糖得率的影响

与现有技术相比，本发明具有如下技术优势：

1、本发明对红枣中有效成分进行了分级连续化提取，同时得到多种有效成分，提高了红枣有效成分的利用率，对红枣的精加工提出新的方向；

2、本发明对红枣现有的提取工艺进行了优化和改善，极大提升了提取的有效成分的性质品质；

3、本发明工艺操作简便，加工成本低，不需要现代化机械设备，适用于工业化生产，对各类大小企业都有很强的实用性。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为温度对红枣酊影响的感官轮廓图；

图2为时间对红枣酊影响的感官轮廓图；

图3为料液比对红枣酊影响的感官轮廓图；

图4是温度对红枣多糖得率的影响图；

图5是时间对红枣多糖得率的影响图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1、一种连续化分级提取红枣中有效组分的方法，依次进行以下步骤：

1)、将红枣清洗去核后切块(大小约为0.5cm)，干燥后粉碎过筛，取用30g的红枣粉加入300mL体积浓度为95％的乙醇进行提取，料液比1:10g/mL，于60℃提取2h；然后过滤，分别得红枣一级残渣和醇提滤液；所述醇提滤液中含有红枣酊，进行感官评定；浸提液旋转蒸发浓缩至40mL得最终红枣酊剂。

红枣酊中主要指标的测定，总糖含量的测定采用苯酚硫酸法(具体参照GB/T15038-2006)；乙醇含量的测定采用密度瓶法(具体参照GB/T 22594-2008)；含膏量的测定采用干燥法(具体参照GB/T 2793-1995)，红枣酊含膏量即提取率。

最终得红枣酊样品中总糖含量(％)为49.5±0.13，乙醇含量(％)为17.84±0.08，含膏量(％)为47.38±0.19，红枣酊提取率47.38％。

2)、在红枣一级残渣中加入水进行提取，料液比1:15g/mL，80℃提取2h，然后过滤，分别得红枣二级残渣和水提滤液；所述水提滤液中含有红枣多糖；

以步骤2)所得的红枣二级残渣替代红枣一级残渣重复进行步骤2)2次(即，总共进行3次针对红枣多糖的水提)；合并所有的水提滤液；最后一次水提所得的滤渣进行下述的步骤3)。

将上述合并后的水提滤液按照戴艳等已经公开发表的《骏枣多糖的提取纯化结构分析及抗氧化活性研究》论文中的方法进行后处理，即，该后处理的内容具体为于50℃进行真空浓缩，直到体积为原来的1/3。再向浓缩液中缓缓加入3倍体积的无水乙醇沉淀36h，之后在0.09～0.1MPa下真空抽滤，向滤液中加入乙醇、丙酮进行反复洗涤，最后放置于干燥箱下50℃干燥72h，得到红枣多糖粉末状样品并称重。

最终得3.02g红枣多糖。

3)、在步骤2)所得的残渣中加入0.3mol/L NaOH进行提取，料液比1:15g/mL，于70±2的℃温度下超声40±2min(超声功率76W)，然后过滤，得超声提取滤液；所述超声提取滤液中含有红枣色素。

将上述超声提取滤液按照吴宇宽已经公开发表的论文《红枣色素的提取纯化及其性质和应用研究》中的方法进行后处理，即，该后处理的内容具体为于50℃进行真空浓缩直至最后重量减小少于0.01g，得到红枣色素干重；

最终得29.13g红枣色素。

对比例1、一种连续化分级提取红枣中有效组分的方法：

步骤1)同实施例1的步骤1)；

对换步骤2)和步骤3)的顺序，即，先在红枣一级残渣中加入0.3mol/L NaOH进行提取，然后在NaOH提取后的残渣中加入水进行提取。

此案例下，步骤3)红枣色素提取率与实施例1差不多，顺序的改变使得步骤2)的后期提取工作的难度大大增加，NaOH溶剂较难去除，且提取的红枣多糖纯度不高杂质较多，残留的碱液使红枣多糖容易改性，红枣多糖提取率下降约40％。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (2)

1.利用红枣中不同成分溶解特性的不同连续化分级提取红枣中有效组分的方法，其特征是包括以下步骤：

1)、将红枣清洗去核后切块，加入体积浓度为95±1％的乙醇进行提取，料液比1g:(10±0.5)mL，于60±2℃提取2±0.1h；然后过滤，分别得红枣一级残渣和醇提滤液；所述醇提滤液中含有红枣酊；

2)、在红枣一级残渣中加入水进行提取，料液比1g:(15±0.5)mL，于80±2℃提取2±0.1h，然后过滤，分别得红枣二级残渣和水提滤液；所述水提滤液中含有红枣多糖；

3)、在步骤2)所得的残渣以0.3mol/L NaOH为溶剂进行提取，料液比1g:15±0.5mL，于70±2的℃温度下超声40±2min，然后过滤，得超声提取滤液；所述超声提取滤液中含有红枣色素。

2.根据权利要求1所述的连续化分级提取红枣中有效组分的方法，其特征是：以步骤2)所得的红枣二级残渣替代红枣一级残渣重复进行步骤2)2次；合并所有的水提滤液；最后一次水提所得的滤渣进行下述的步骤3)。