CN109456415A - 一种黄皮核多糖的提取方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种黄皮核多糖的提取方法及其应用,涉及农副产品深加工技术领域,该黄皮核多糖的提取方法包括以下步骤:(1)黄皮核预处理;(2)超声辅助浸提;(3)醇沉分离;(4)乙醇回收;本发明采用超声辅助浸提法很大程度上提高了黄皮核多糖得率,膜分离分离多糖以外大分子过程绿色有机,操作简便,且提高多糖的得率。
Description
【技术领域】
本发明涉及农副产品深加工技术领域,具体涉及一种黄皮核多糖的提取方法及其应用。
【背景技术】
黄皮为芸香科黄皮属南亚热带果树,主要分布在广东、广西、福建和海南等地。黄皮果实外形诱人、风味独特、营养丰富,具有很高的营养和药用价值,为食药两用型水果,深受消费者喜爱。黄皮的叶和根可用于治疗咳嗽、哮喘、皮肤病、病毒、肝炎和胃肠道疾病,黄皮果核用于治疗急性和慢性胃肠炎症,溃疡等疾病,果实用于处理消化***失调。由于采收季节短,黄皮多为鲜食,也可加工成果酒、果酱、蜜饯、果饼及饮料等产品。
黄皮核含有丰富的多糖类物质,多糖是一类单糖通过糖苷键链接而成的生物大分子,研究报道多糖具有降血糖、降血脂、抗炎、抗氧化等多种生理功效。但黄皮鲜食后黄皮核多被丢弃或直接干制,基于此,将黄皮核进行资源再利用用以制备多糖,具有很大的研究价值和经济意义,同时为黄皮副产物深加工产业化提供参考,缓解生态环境污染。
【发明内容】
有鉴于此,本发明的目的在于提供了一种黄皮核多糖的提取方法及其应用,本发明采用超声辅助浸提法很大程度上提高了黄皮核多糖得率,膜分离分离多糖以外大分子过程绿色有机,操作简便,且提高多糖的得率。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
一种黄皮核多糖的提取方法及其应用,包括以下步骤:
(1)黄皮核预处理:选取黄皮核除杂、清洗,干燥,粉碎后过筛,得到黄皮核粉备用;
(2)超声辅助浸提:在步骤(1)预处理的黄皮核粉中加入蒸馏水,超声波辅助浸提,提取过程中超声间歇,浸渍一定时间,继续超声萃取,萃取液经过离心,膜过滤分离出一次上清液;取滤渣继续浸提2-5次,离心过滤,分离出二次上清液,合并一次上清液与二次上清液,得到提取液,接着将提取液减压浓缩至原体积的1/6-1/2,得到浓缩液备用;
(3)醇沉分离:在步骤(2)所得浓缩液中加入无水乙醇,于4℃条件下醇沉20-24h;离心沉淀,干燥得到黄皮核多糖;
(4)乙醇回收:在步骤(3)离心所得上清液旋转蒸发回收乙醇。
在本发明中,进一步说明,所述步骤(1)预处理中,黄皮核是在50-70℃干燥20-24h,粉碎细度为过60-80目筛。
在本发明中,进一步说明,所述步骤(2)中黄皮核与蒸馏水的比例为1g:10-20mL。
在本发明中,进一步说明,所述步骤(2)中超声功率为800-900W,浸提温度80-90℃,浸提时间为1.5-2.5h,其中,超声辅助浸提间隔时间为5s,超声间歇浸泡时间为5s,超声破碎60次。
在本发明中,进一步说明,所述步骤(2)中的离心条件为在6000rpm下离心15min;膜过滤所截留的分子量为10000。
在本发明中,进一步说明,所述步骤(2)中减压浓缩是采用布氏漏斗进行抽滤。
在本发明中,进一步说明,所述步骤(3)中,所加入无水乙醇的体积为浓缩液体积的2 倍,乙醇浓度80-95%,离心条件为于6000rpm离心15min;干燥条件为在50-70℃下烘干。
在本发明中,进一步说明,所述步骤(4)中,旋转蒸发回收乙醇条件为:-0.1MPa、60℃。
本发明中,更优的,所述提取方法包括以下步骤:
(1)黄皮核预处理:选取黄皮核除杂、清洗,然后在50℃干燥20h,粉碎至过60目筛,得到黄皮核粉备用;
(2)超声辅助浸提:在步骤(1)预处理的黄皮核粉中加入蒸馏水,黄皮核与蒸馏水的比例为1g:20mL;采用超声波辅助浸提,提取过程中超声间歇,浸渍一定时间,继续超声萃取,萃取液经过离心,膜过滤分离出一次上清液;取滤渣继续浸提2次,离心过滤,分离出二次上清液,合并一次上清液与二次上清液,得到提取液,接着将提取液减压浓缩至原体积的1/6,得到浓缩液备用;其中,超声功率为900W,浸提温度80℃,浸提时间为2.5h,其中,超声辅助浸提间隔时间为5s,超声间歇浸泡时间为5s,超声破碎60次;离心条件为在6000rpm 下离心15min;膜过滤所截留的分子量为10000;
(3)醇沉分离:在步骤(2)所得浓缩液中加入无水乙醇,无水乙醇的体积为浓缩液体积的2倍,乙醇浓度80%,于4℃条件下醇沉20h;离心沉淀,干燥得到黄皮核多糖;离心条件为于6000rpm离心15min;干燥条件为在50℃下烘干;
(4)乙醇回收:在步骤(3)离心所得上清液旋转蒸发回收乙醇。
本发明还提供了上述黄皮多糖的应用,主要是作为抗氧化物使用。
进一步地,黄皮多糖作为抗氧化物加入到食用油中使用,加入量占食用油质量分数的 0.08%。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明采用超声辅助浸提法很大程度上提高了黄皮核多糖得率,膜分离分离多糖以
外大分子过程绿色有机,操作简便,且提高多糖的得率。根据试验结果显示,本发明提
取得到的多糖具有较好的抗氧化活性,可作为抗氧化物直接用于食品、保健品以及功能
性天然化妆品等产品的原辅料。
【附图说明】
图1为料液比对多糖提取率的影响;
图2为提取温度对多糖提取率的影响;
图3为提取时间对多糖提取率的影响;
图4为醇沉体积倍数对多糖提取率的影响;
图5为黄皮核多糖对市售猪油贮藏的稳定性影响;
图6为黄皮核多糖对市售花生油贮藏的稳定性影响。
【具体实施方式】
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明,但不可以以任何方式限制本发明。
实施例1
本实施例所提供的一种黄皮核多糖的提取方法及其应用包括以下步骤:
(1)黄皮核预处理:选取黄皮核除杂、清洗,然后在50℃干燥20h,粉碎至过60目筛,得到黄皮核粉备用;
(2)超声辅助浸提:在步骤(1)预处理的黄皮核粉中加入蒸馏水,其中黄皮核与蒸馏水的比例为1g:20mL;采用超声波辅助浸提,提取过程中超声间歇,浸渍一定时间,继续超声萃取,萃取液经过离心,膜过滤分离出一次上清液;取滤渣继续浸提2次,离心过滤,分离出二次上清液,合并一次上清液与二次上清液,得到提取液,接着将提取液布氏漏斗进行抽滤,减压浓缩至原体积的1/6,得到浓缩液备用;其中,超声功率为900W,浸提温度80℃,浸提时间为2.5h,其中,选取900W超声破碎仪变幅杆Φ6,超声破碎60次,每次超声5s,间歇5s;离心条件为在6000rpm下离心15min;膜过滤所截留的分子量为10000;
(3)醇沉分离:在步骤(2)所得浓缩液中加入无水乙醇,于4℃条件下醇沉20h;离心沉淀,干燥得到黄皮核多糖;所加入无水乙醇的体积为浓缩液体积的2倍,乙醇浓度80%,离心条件为于6000rpm离心15min;干燥条件为在50℃下烘干;
(4)乙醇回收:在步骤(3)离心所得上清液在压力为-0.1MPa、温度为60℃下旋转蒸发回收乙醇。
实施例2
本实施例所提供的一种黄皮核多糖的提取方法及其应用包括以下步骤:
(1)黄皮核预处理:选取黄皮核除杂、清洗,然后在:60℃干燥22h,粉碎至过70目筛,得到黄皮核粉备用;
(2)超声辅助浸提:在步骤(1)预处理的黄皮核粉中加入蒸馏水,其中黄皮核与蒸馏水的比例为1g:15mL;采用超声波辅助浸提,提取过程中超声间歇,浸渍一定时间,继续超声萃取,萃取液经过离心,膜过滤分离出一次上清液;取滤渣继续浸提4次,离心过滤,分离出二次上清液,合并一次上清液与二次上清液,得到提取液,接着将提取液布氏漏斗进行抽滤,减压浓缩至原体积的1/4,得到浓缩液备用;其中,超声功率为850W,浸提温度85℃,浸提时间为2.0h,其中,选取900W超声破碎仪变幅杆Φ6,超声破碎60次,每次超声5s,间歇5s;离心条件为在6000rpm下离心15min;膜过滤所截留的分子量为10000;
(3)醇沉分离:在步骤(2)所得浓缩液中加入无水乙醇,于4℃条件下醇沉22h;离心沉淀,干燥得到黄皮核多糖;所加入无水乙醇的体积为浓缩液体积的2倍,乙醇浓度88%,离心条件为于6000rpm离心15min;干燥条件为在60℃下烘干;
(4)乙醇回收:在步骤(3)离心所得上清液在压力为-0.1MPa、温度为60℃下旋转蒸发回收乙醇。
实施例3
本实施例所提供的一种黄皮核多糖的提取方法及其应用包括以下步骤:
(1)黄皮核预处理:选取黄皮核除杂、清洗,然后在70℃干燥24h,粉碎至过80目筛,得到黄皮核粉备用;
(2)超声辅助浸提:在步骤(1)预处理的黄皮核粉中加入蒸馏水,其中黄皮核与蒸馏水的比例为1g:10mL;采用超声波辅助浸提,提取过程中超声间歇,浸渍一定时间,继续超声萃取,萃取液经过离心,膜过滤分离出一次上清液;取滤渣继续浸提5次,离心过滤,分离出二次上清液,合并一次上清液与二次上清液,得到提取液,接着将提取液布氏漏斗进行抽滤,减压浓缩至原体积的1/2,得到浓缩液备用;其中,超声功率为800W,浸提温度90℃,浸提时间为1.5h,其中,选取900W超声破碎仪变幅杆Φ6,超声破碎60次,每次超声5s,间歇5s;离心条件为在6000rpm下离心15min;膜过滤所截留的分子量为10000;
(3)醇沉分离:在步骤(2)所得浓缩液中加入无水乙醇,于4℃条件下醇沉24h;离心沉淀,干燥得到黄皮核多糖;所加入无水乙醇的体积为浓缩液体积的2倍,乙醇浓度95%,离心条件为于6000rpm离心15min;干燥条件为在70℃下烘干;
(4)乙醇回收:在步骤(3)离心所得上清液在压力为-0.1MPa、温度为60℃下旋转蒸发回收乙醇。
检测试验及结果
不同提取条件对超声强化提取黄皮核多糖提取率的影响:
(1)单因素试验设计
通过预试验,单因素试验选取料液比、提取温度、提取时间、醇沉体积倍数,分别考察 4个因素对黄皮核多糖提取率的影响。固定超声强化条件:900W超声破碎仪变幅杆Φ6,设定参数为间隙5s,超声5s,共超声破碎60次;固定提取温度90℃、提取时间2.0h、醇沉体积倍数2.0倍、料液比(1:10,1:15,1:20,1:25,1:30g/mL);固定料液比1:20g/mL、提取温度90℃、醇沉体积倍数2.0倍、提取时间(1.0,1.5,2.0,2.5,3.0h);固定料液比1:20g/mL、提取时间2.0h、醇沉体积倍数2.0倍、提取温度(60,70,80,90,100℃);固定料液比 1:20g/mL、提取温度90℃、提取时间2.0h、醇沉体积倍数(1.0,1.5,2.0,2.5,3.0倍)。
结果表明,根据图1得出:随着料液比的增加,黄皮核多糖的提取率先增加后降低,主要原因是浸提溶液过多,高温长时浸泡致使多糖结构发生改变,从而降低提取率,另一方面会增加后续工序的浓缩成本,因此选取最优料液比为1:20(g/mL)。
根据图2得出:随着提取温度的升高,黄皮核多糖的提取率先增加后降低,温度低于90 ℃,提取率呈现上升趋势,继续升高温度至100℃,提取率下降了1.92%,这是由于温度过高会导致多糖发生分解,且可能导致多糖生理活性降低。因此考虑到成本和多糖提取率,选取最优提取温度为80℃。
根据图3得出:当浸提时间低于2.0h,随着提取时间的延长,黄皮核多糖从黄皮核内充分溶出进入到浸提液中,使其提取率增加,但是继续增加提取时间至2.5h、3.0h,黄皮核水溶性多糖呈逐渐下降趋势,这可能因为过长时间浸泡于高温的浸提液中,引起多糖发生降解,提取率下降。因此选取最佳提取时间为2.0h。
根据图4得出:随着醇沉体积倍数增加,黄皮核水溶性多糖从浸提液中逐渐被沉淀,当醇沉体积为浓缩液体积的2.0倍,继续增加乙醇体积,黄皮核水溶性多糖提取率增加缓慢,综合考虑提取成本及提取效率,选取乙醇醇沉体积倍数为2.0最适宜。
(2)正交试验设计
在单因素试验结果基础上,考虑黄皮核多糖最优提取工艺,以料液比(A)、提取时间(B)、提取温度(C)、乙醇沉醇体积倍数(D)分别取3个水平进行正交试验,优化黄皮核多糖的提取工艺。正交试验水平和因素见表1。
表1正交试验因素和水平
表2黄皮核多糖提取工艺优化的正交试验结果
由表2可知,在4个因素中,对黄皮核水溶多糖的提取率的影响大小顺序为:料液比>提取温度>提取时间>醇沉体积倍数,即得出料液比是决定多糖提取率的关键因素的结论;最优试验条件组合A1B3C2D2,最佳的提取工艺参数为料液比为1:20,提取时间2.5h,提取温度80℃,乙醇沉醇体积为2.0倍。在此优化工艺条件下进行验证性试验, 3次平行,测得黄皮核水溶性多糖提取率为18.30%,标准偏差为0.89%。
抗氧化活性测定:
为了说明本发明黄皮多糖的抗氧化性,能作为抗氧化物应用于食品等产品中,选取最优工艺条件下制备的黄皮核多糖进行抗氧化活性测定,测定方式以及结果如下:
以新鲜炼制的猪油、鲜榨花生油为油样,分别精称20.0g油脂4份,置于50mL锥形瓶中,一份加入质量分数0.08%的黄皮核多糖(Wampee seed Polysaccharide,WSP),第二份加入质量分数0.08%的抗坏血酸(vitamin C,Vc),第三份分别加入质量分数 0.08%WSP和0.08%Vc,第四份无添加作为空白对照。置于(60±1.0)℃的电热恒温培养箱中,每隔12h分别摇匀搅拌3min,并交换其在烘箱中的位置,参照GB5009.227 —2016《食品中过氧化值的测定》每2天测定各油样的过氧化值(POV)。
结果表明猪油(图5)和花生油(图6)经过(60±1)℃高温加速氧化试验,发生了明显的过氧化脂质反应,且随着时间的延长,过氧化值逐渐升高。而且猪油相较于花生油更易被氧化。通过向猪油、花生油中加入黄皮核水溶性多糖,可显著降低油脂氢过氧化值,且黄皮核水溶性多糖抗氧化效果与Vc不相上下。当同时加入黄皮核水溶性多糖和Vc,其抗氧化能力均比单一使用时明显增强,表明Vc对黄皮核水溶性多糖的抗氧化能力均有一定程度的协同增效作用,其抗氧化效果优于该浓度的多糖。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种黄皮核多糖的提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)黄皮核预处理:选取黄皮核除杂、清洗,干燥,粉碎后过筛,得到黄皮核粉备用;
(2)超声辅助浸提:在步骤(1)预处理的黄皮核粉中加入蒸馏水,超声波辅助浸提,提取过程中超声间歇,浸渍一定时间,继续超声萃取,萃取液经过离心,膜过滤分离出一次上清液;取滤渣继续浸提2-5次,离心过滤,分离出二次上清液,合并一次上清液与二次上清液,得到提取液,接着将提取液减压浓缩至原体积的1/6-1/2,得到浓缩液备用;
(3)醇沉分离:在步骤(2)所得浓缩液中加入无水乙醇,于4℃条件下醇沉20-24h;离心沉淀,干燥得到黄皮核多糖;
(4)乙醇回收:在步骤(3)离心所得上清液旋转蒸发回收乙醇。
2.根据权利要求1所述的一种黄皮核多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤(1)预处理中,黄皮核是在50-70℃干燥20-24h,粉碎细度为过60-80目筛。
3.根据权利要求1所述的一种黄皮核多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤(2)中黄皮核与蒸馏水的比例为1g:10-20mL。
4.根据权利要求1所述的一种黄皮核多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤(2)中超声功率为800-900W,浸提温度80-90℃,浸提时间为1.5-2.5h,其中,超声辅助浸提间隔时间为5s,超声间歇浸泡时间为5s,超声破碎60次。
5.根据权利要求1所述的一种黄皮核多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤(2)中的离心条件为在6000rpm下离心15min;膜过滤所截留的分子量为10000。
6.根据权利要求1所述的一种黄皮核多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所加入无水乙醇的体积为浓缩液体积的2倍,乙醇浓度80-95%,离心条件为于6000rpm离心15min;干燥条件为在50-70℃下烘干。
7.根据权利要求1所述的一种黄皮核多糖的提取方法,其特征在于,所述步骤(4)中,旋转蒸发回收乙醇条件为:-0.1MPa、60℃。
8.根据权利要求1所述的一种黄皮核多糖的提取方法,其特征在于,所述提取方法包括以下步骤:
(1)黄皮核预处理:选取黄皮核除杂、清洗,然后在50℃干燥20h,粉碎至过60目筛,得到黄皮核粉备用;
(2)超声辅助浸提:在步骤(1)预处理的黄皮核粉中加入蒸馏水,黄皮核与蒸馏水的比例为1g:20mL;采用超声波辅助浸提,提取过程中超声间歇,浸渍一定时间,继续超声萃取,萃取液经过离心,膜过滤分离出一次上清液;取滤渣继续浸提2次,离心过滤,分离出二次上清液,合并一次上清液与二次上清液,得到提取液,接着将提取液减压浓缩至原体积的1/6,得到浓缩液备用;其中,超声功率为900W,浸提温度80℃,浸提时间为2.5h,其中,超声辅助浸提间隔时间为5s,超声间歇浸泡时间为5s,超声破碎60次;离心条件为在6000rpm下离心15min;膜过滤所截留的分子量为10000;
(3)醇沉分离:在步骤(2)所得浓缩液中加入无水乙醇,无水乙醇的体积为浓缩液体积的2倍,乙醇浓度80%,于4℃条件下醇沉20h;离心沉淀,干燥得到黄皮核多糖;离心条件为于6000rpm离心15min;干燥条件为在50℃下烘干;
(4)乙醇回收:在步骤(3)离心所得上清液旋转蒸发回收乙醇。
9.根据权利要求1-8任一项所述的黄皮核多糖的提取方法提取的黄皮核多糖的应用,其特征在于,该黄皮多糖作为抗氧化物使用。
10.根据权利要求9所述的黄皮核多糖的应用,其特征在于,所述黄皮多糖作为抗氧化物加入到食用油中使用,加入量占食用油质量分数的0.08%。
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- 2018-11-05 CN CN201811307379.5A patent/CN109456415A/zh active Pending
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190312 |
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