CN115193100B - 一种植物活性成分的萃取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物活性成分提取技术领域,公开了一种植物活性成分的萃取方法。该萃取方法,包括以下步骤:(1)榨汁处理:将植株洗净,切碎,然后进行榨汁,榨汁的过程中使用微波辐射,所述微波辐射的频率为1000‑5000MHz,微波辐射的功率密度为300‑600μW/cm2,得到植物汁和植物固体残渣;(2)酸碱处理;(3)第一次萃取;(4)第二次萃取;(5)结晶,得到所述植物活性成分。每1kg玉米植株可获取15.3g以上的植物固醇,得到的植物固醇的纯度为86.3%以上。本发明所述萃取方法可直接对新鲜的植株进行处理,提取植物固醇,而无需预先对植株进行干燥处理,大大缩短了植株前期处理时间,提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于植物活性成分提取技术领域,特别涉及一种植物活性成分的萃取方法。
背景技术
植物固醇分为4-无甲基甾醇、4-甲基甾醇和4,4’-二甲基甾醇三类,其中,4-无甲基甾醇主要有β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇等广泛存在于各种蔬菜、水果等各种植物的细胞膜中。植物固醇是植物中的一种活性成分,对人体健康有很多益处。研究发现,植物固醇有降低血液胆固醇、防治***肥大、抑制肿瘤、抑制乳腺增生和调节免疫等作用。国内外研究表明,植物固醇在肠道内可以与胆固醇竞争,减少胆固醇吸收,有效地降低高脂血症患者血液中的胆固醇含量,对高血脂患者有很好的降脂效果。膳食中植物固醇摄入量越高,人群罹患心脏病和其他慢性病的危险性越少。
现有技术中以玉米须为原料,每50g干燥的玉米须能提取得到不超过3.5g的甾醇晶体产品,且产品的纯度不超过86%。本领域技术人员知晓,玉米须占据玉米植株的比重小,而且50g干燥的玉米须能提取得到不超过3.5g的甾醇晶体产品,该方法只能针对玉米须进行提取,而玉米须占据玉米植株的比重极小,这大大降低了对玉米植株的利用率,也导致对玉米植株的萃取效率低。
因此,亟需提供一种新的植物甾醇提取方法,该提取方法可以充分利用玉米,而且提取效率高。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种植物活性成分的萃取方法,本发明所述萃取方法能充分利用玉米植株,而不仅仅是利用玉米须,大大提高了对植株的利用率,也提高了萃取效率。甚至本发明所述萃取方法对其他油菜植株、花生植株等都适用。
本发明的发明构思为:在植株榨汁过程中,采用特定频率和功率密度的微波辐射进行处理,充分破坏植物细胞壁,为后续提取植物细胞膜中的植物固醇提供有利条件,然后依次进行弱酸、强碱处理,最后进行两次萃取,充分利用植株,提取植株中所含的植物固醇,大大提高了对植株的利用率,也提高了萃取效率。
一种植物活性成分的萃取方法,包括以下步骤:
(1)榨汁处理:将植株洗净,切碎,然后进行榨汁,榨汁的过程中使用微波辐射,所述微波辐射的频率为1000-5000MHz,微波辐射的功率密度为300-600μW/cm2,得到植物汁和植物固体残渣;
(2)酸碱处理:将所述植物汁、醋酸水溶液混合,得到混合物A;然后再将混合物A与氢氧化钠的乙醇溶液混合,在50-70℃下搅拌,制得混合物B;
(3)第一次萃取:将所述混合物B与第一萃取溶剂混合,所述第一萃取溶剂包括***和水,所述***与水的体积比为9-12∶1,然后进行离心萃取,得到第一有机相和第一水相;
(4)第二次萃取:将所述第一水相与第二萃取溶剂混合,所述第二萃取溶剂包括***和水,所述***与水的体积比为15-18∶1,萃取得到第二有机相和第二水相;
(5)结晶:将所述第一有机相和所述第二有机相混合,得到混合物C,加入乙酸乙酯结晶,得到所述植物活性成分。
优选的,步骤(1)中,所述植株选自玉米植株、油菜植株或花生植株中的至少一种;进一步优选的,所述所述植株为玉米植株。
优选的,步骤(1)中,所述榨汁的过程中是在0.5-2MPa的压力下进行压榨处理,处理的时长为0.5-1小时。
优选的,步骤(1)中,所述微波辐射的频率为1000-3000MHz,微波辐射的功率密度为450-600μW/cm2。
优选的,步骤(2)中,所述醋酸水溶液的浓度为0.1-1mol/L;进一步优选的,所述醋酸水溶液的浓度为0.3-0.7mol/L。
优选的,步骤(2)中,所述氢氧化钠的乙醇溶液的浓度为1-1.9mol/L;进一步优选的,所述氢氧化钠的乙醇溶液的浓度为1.5-1.9mol/L。
优选的,步骤(2)中,所述植物汁与醋酸水溶液的体积比为100∶(5-20),优选100∶(10115)。
优选的,步骤(2)中,所述植物汁与氢氧化钠的乙醇溶液的体积比为100∶(5-20),优选100∶(10-15)。
优选的,步骤(3)中,所述第一萃取溶剂包括***和水,所述***与水的体积比为10-11∶1,然后进行离心萃取,得到第一有机相和第一水相。
优选的,步骤(4)中,所述第二萃取溶剂包括***和水,所述***与水的体积比为16-17.5∶1,萃取得到第二有机相和第二水相。
优选的,所述植物活性成分为植物固醇;进一步优选的,所述植物固醇包括β-谷甾醇和/或豆甾醇。
上述植物活性成分的萃取方法在制备食品或医药中的应用。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
在植株榨汁过程中,采用特定频率和功率密度的微波辐射进行处理,充分破坏植物细胞壁,为后续提取植物细胞膜中的植物固醇提供有利条件,然后依次进行弱酸、强碱处理,最后进行两次萃取,充分利用植株,提取植株中所含的植物固醇,大大提高了对植株的利用率,也提高了萃取效率。每1kg玉米植株可获取15.3g以上的植物固醇,得到的植物固醇的纯度为86.3%以上。本发明所述萃取方法可直接对新鲜的植株进行处理,提取植物固醇,而无需预先对植株进行干燥处理,大大缩短了植株前期处理时间,提高了生产效率。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案,现列举以下实施例进行说明。需要指出的是,以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明,均可从常规商业途径得到,或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
一种植物活性成分的萃取方法,包括以下步骤:
(1)榨汁处理:将成熟期采摘玉米后剩下的玉米植株1kg洗净,去除枯叶,切碎,然后进行榨汁,榨汁的过程中是在1MPa的压力下进行压榨处理,处理的时长为1小时,榨汁的过程中同时使用微波辐射,微波辐射的频率为2500MHz,微波辐射的功率密度为400μW/cm2,得到植物汁和植物固体残渣;
(2)酸碱处理:将植物汁、醋酸水溶液混合,醋酸水溶液的浓度为0.5mol/L,植物汁与醋酸水溶液的体积比为100∶15,得到混合物A;然后再将混合物A与氢氧化钠的乙醇溶液混合,氢氧化钠的乙醇溶液的浓度为1.5mol/L,植物汁与氢氧化钠的乙醇溶液的体积比为100∶10,在70℃下搅拌1.5小时,制得混合物B;
(3)第一次萃取:将混合物B与第一萃取溶剂混合,第一萃取溶剂包括***和水,***与水的体积比为10∶1,然后进行离心萃取,得到第一有机相和第一水相;
(4)第二次萃取:将第一水相与第二萃取溶剂混合,第二萃取溶剂包括***和水,***与水的体积比为16∶1,萃取得到第二有机相和第二水相;
(5)结晶:将第一有机相和第二有机相混合,得到混合物C,加入乙酸乙酯结晶,得到白色晶体(植物活性成分)。
实施例2
一种植物活性成分的萃取方法,包括以下步骤:
(1)榨汁处理:将成熟期采摘玉米后剩下的玉米植株1kg洗净,去除枯叶,切碎,然后进行榨汁,榨汁的过程中是在0.8MPa的压力下进行压榨处理,处理的时长为1小时,榨汁的过程中同时使用微波辐射,微波辐射的频率为3500MHz,微波辐射的功率密度为350μW/cm2,得到植物汁和植物固体残渣;
(2)酸碱处理:将植物汁、醋酸水溶液混合,醋酸水溶液的浓度为0.8mol/L,植物汁与醋酸水溶液的体积比为100∶18,得到混合物A;然后再将混合物A与氢氧化钠的乙醇溶液混合,氢氧化钠的乙醇溶液的浓度为1.8mol/L,植物汁与氢氧化钠的乙醇溶液的体积比为100∶10,在70℃下搅拌1.5小时,制得混合物B;
(3)第一次萃取:将混合物B与第一萃取溶剂混合,第一萃取溶剂包括***和水,***与水的体积比为11∶1,然后进行离心萃取,得到第一有机相和第一水相;
(4)第二次萃取:将第一水相与第二萃取溶剂混合,第二萃取溶剂包括***和水,***与水的体积比为15∶1,萃取得到第二有机相和第二水相;
(5)结晶:将第一有机相和第二有机相混合,得到混合物C,加入乙酸乙酯结晶,得到白色晶体(植物活性成分)。
实施例3
一种植物活性成分的萃取方法,包括以下步骤:
(1)榨汁处理:将成熟期采摘玉米后剩下的玉米植株1kg洗净,去除枯叶,切碎,然后进行榨汁,榨汁的过程中是在1MPa的压力下进行压榨处理,处理的时长为1小时,榨汁的过程中同时使用微波辐射,微波辐射的频率为3000MHz,微波辐射的功率密度为500μW/cm2,得到植物汁和植物固体残渣;
(2)酸碱处理:将植物汁、醋酸水溶液混合,醋酸水溶液的浓度为0.5mol/L,植物汁与醋酸水溶液的体积比为100∶20,得到混合物A;然后再将混合物A与氢氧化钠的乙醇溶液混合,氢氧化钠的乙醇溶液的浓度为1.2mol/L,植物汁与氢氧化钠的乙醇溶液的体积比为100∶12,在70℃下搅拌1.5小时,制得混合物B;
(3)第一次萃取:将混合物B与第一萃取溶剂混合,第一萃取溶剂包括***和水,***与水的体积比为11∶1,然后进行离心萃取,得到第一有机相和第一水相;
(4)第二次萃取:将第一水相与第二萃取溶剂混合,第二萃取溶剂包括***和水,***与水的体积比为17∶1,萃取得到第二有机相和第二水相;
(5)结晶:将第一有机相和第二有机相混合,得到混合物C,加入乙酸乙酯结晶,得到白色晶体(植物活性成分)。
对比例1
与实施例1相比,对比例1中的步骤(1)中微波辐射的频率为400MHz,微波辐射的功率密度为50μW/cm2,其余过程与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比,对比例2中的步骤(2)植物汁不与醋酸水溶液混合,植物汁直接与氢氧化钠的乙醇溶液混合,其余过程与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比,对比例3中的步骤(3)和步骤(4)中的***与水的体积比为6∶1,其余过程与实施例1相同。
产品效果测试
取实施例1-3、对比例1-3制得的白色晶体(植物活性成分)称重,结果如表1所示。
表1
从表1可以看出,本发明实施例1-3制得的白色晶体(植物活性成分)明显多于对比例1-3,表明本发明实施例的萃取方法能高效萃取白色晶体(植物活性成分)。
通过高效液相色谱法测得实施例1制得的白色晶体(植物活性成分)出现β-谷甾醇和豆甾醇,且β-谷甾醇和豆甾醇的总的质量分数为白色晶体的86.3%。
Claims (7)
1.一种植物活性成分的萃取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)榨汁处理:将植株洗净,切碎,然后进行榨汁,榨汁的过程中使用微波辐射,所述微波辐射的频率为1000-5000MHz,微波辐射的功率密度为300-600μW/cm2,得到植物汁和植物固体残渣;
(2)酸碱处理:将所述植物汁、醋酸水溶液混合,得到混合物A;然后再将混合物A与氢氧化钠的乙醇溶液混合,在50-70℃下搅拌,制得混合物B;
(3)第一次萃取:将所述混合物B与第一萃取溶剂混合,所述第一萃取溶剂包括***和水,所述***与水的体积比为9-12∶1,然后进行离心萃取,得到第一有机相和第一水相;
(4)第二次萃取:将所述第一水相与第二萃取溶剂混合,所述第二萃取溶剂包括***和水,所述***与水的体积比为15-18∶1,萃取得到第二有机相和第二水相;
(5)结晶:将所述第一有机相和所述第二有机相混合,得到混合物C,加入乙酸乙酯结晶,得到所述植物活性成分;
步骤(1)中,所述植株选自玉米植株;
步骤(1)中,所述榨汁的过程中是在0.5-2MPa的压力下进行压榨处理,处理的时长为0.5-1小时。
2.根据权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,步骤(1)中,所述微波辐射的频率为1000-3000MHz,微波辐射的功率密度为450-600μW/cm2。
3.根据权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,步骤(2)中,所述醋酸水溶液的浓度为0.1-1mol/L。
4.根据权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,步骤(2)中,所述氢氧化钠的乙醇溶液的浓度为1-1.9mol/L。
5.根据权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,步骤(2)中,所述植物汁与醋酸水溶液的体积比为100∶(5-20)。
6.根据权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,步骤(2)中,所述植物汁与氢氧化钠的乙醇溶液的体积比为100∶(5-20)。
7.根据权利要求1所述的萃取方法,其特征在于,所述植物活性成分为植物固醇。
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