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一种麻疯树加工方法及其产品

摘要

本发明公开了一种由麻疯树制备食物或饲料组合物的方法。该方法涉及将酸化的水性溶液添加到麻疯树组分,至最终pH在1和5之间,培养酸化的混合物至少1小时的时间,并离心培养的混合物以将混合物分为三个物理上不同的部分:(i)轻的上层部分,该部分含有油料,(ii)水性部分,该部分含有可溶的酸提取的组分和分解产物,和(iii)基本上脱毒的固体滤饼,该滤饼形成或被用于形成食物或饲料组合物。添加的酸化的水性溶液可以是羟基酪醇与橄榄苦苷的比率在5:1至100:1之间的酸化的橄榄植物水。本发明还公开了通过该方法形成的食物或饲料组合物,以及油料和水性部分。

著录项

  • 公开/公告号CN103269604A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-08-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 R·克雷;

    申请/专利号CN201180062053.0

  • 发明设计人 R·克雷;

    申请日2011-10-26

  • 分类号A23K1/14(20060101);A23L1/29(20060101);

  • 代理机构11283 北京润平知识产权代理有限公司;

  • 代理人王崇;刘国平

  • 地址 美国加利福尼亚州

  • 入库时间 2024-02-19 20:08:03

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-03-09

    授权

    授权

  • 2013-11-13

    实质审查的生效 IPC(主分类):A23K1/14 申请日:20111026

    实质审查的生效

  • 2013-08-28

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工麻疯树植物的方法和通过该加工方法得到的产品。 

背景技术

麻疯树(Jatropha curcas L.)由于其一些潜在的工业和医学用途,是具有重要的经济意义的多用途灌木。麻疯树(Jatropha curcas L.或者physic nut(或purging nut))是属于大戟科的耐干旱的大型灌木或小型的树,生产含油种子。该物种在南美洲东北部(Heller,1996)和非洲中部以及亚洲的一些国家具有其自然分布区。麻疯树的种子是良好的油料来源,其可用作柴油替代物。其在多个热带国家还可用于医药、以及肥皂和化妆品制造。 

麻疯树的果实新鲜并含有种子时,是绿色/黄色的。麻疯树的种子和种子产品是高营养价值的潜在来源,例如,作为动物饲料。基于干重,除赖氨酸外籽粕中基本的氨基酸的水平高于FAO/WHO为5岁儿童推荐的全部膳食样品中蛋白质的水平。油料样品中发现的主要的脂肪酸是油酸(41.5-48.8%)、亚油酸(34.6-44.4%)、棕榈酸(10.5-13.0%)和硬脂酸(2.3-2.8%)。提取油料之后剩余的残余的富蛋白质的籽粕如果可以被脱毒则可以在用于家禽、猪、牛和甚至鱼的饲料中成为富蛋白质的成分。 

如同油料一样,籽粕是有毒的,因此在加工后仅适宜作为动物饲料。麻疯树的毒性基于一些使完成脱毒成为复杂过程的组分(佛波酯、麻疯树油、胰蛋白酶抑制剂和其他组分)。在实验室规模上脱毒已成功(Gross等人,161997;Martínez Herrera等人,2006),但由于过程复杂,其不适宜于小规模和局部使用。然而,大规模饲料生产需要在具有高质量需求的全球市场上竞争。因此,脱毒必须是彻底的、稳定的和有保证的,且因此预期是昂贵的。 因而,麻疯树籽粕作为饲料以有利的价格渗透到市场似乎是难以预料的。 

毒性组分。尽管在墨西哥的登记(Mexico accessions)中未发现或仅发现低含量的佛波酯(Rivera Lorca和Ku Vera,1997;Martínez Herrera等人,2006;Basha和Sujatha,2007),但主要的毒性组分是佛波酯。这种所谓的“无”毒性或“低”毒性类型的籽粕可能适宜于用作动物饲料,但其仍然含有较少量的毒性组分,并且在饲料市场预期对该产品存在阻力。 

另一方面,籽粕富营养物,因此非常适宜作为肥料(表3)。营养物的主要部分可以连同果皮一起被回收利用。当不使用肥料时,假定其为麻疯树作为低输入作物使用的情况,该回收利用对于维持土壤肥沃,尤其在非肥沃的边际土地(non fertile marginal lands)上是必要的。Patolia(2007a)报道了2年后全部上述土地上的干物质增加了24%。 

由于不可避免的低效率,回收利用的营养物将仅在一定的允许发生高动态营养物循环的生产水平上有效。因此在低等肥沃或不肥沃的土壤上开始种植意味着至少在开始时需要使用其他肥料,以在起始阶段加强作物生长和种子生产。麻疯树的收获部分是果实,大部分含有三个种子。种子占果实的总重量的约70%(30%果皮);成熟果实具有约15%的水含量,种子约7%。油料存储于种子的内部:核,占种子的总质量的约65%。壳的含水量为约10%和核的含水量为约5%。 

油料部分和质量。麻疯树的种子含有粘性油,本身非常适宜于烹饪和照明,和生物柴油的生产。油料、脂肪和碳水化合物的总份数为种子的约30%至35%,由于99%的油料存储于核中,为核的约50%至55%(表1)。 

油料含有极少的其他组分并且有非常好的燃烧质量。麻疯树油的十六烷值(23-41)接近于棉籽(35-40),并高于油菜籽(30-36)、花生(30-41)和向日葵(29-37)(Vaitilingom&Liennard,1997)。麻疯树的毒性主要基于佛波酯和麻疯树油(curcains),燃烧时不释放任何污染物。油料也非常适宜 于酯交换为生物柴油(Mohibbe Azam等人,2005)。 

基于麻疯树油料运转的柴油机的废气中不存在二氧化硫(SO2)表明该油料可以对环境有较少的不利影响(Kandpal和Madan,1995)。由于麻疯树油料比柴油具有更高粘度(30℃时53对比8cSt),建议将高达50%的麻疯树油料与柴油混合用于压燃式发动机没有较大的运转困难(Pramanik,2003)。其他出版物提到了更低的粘度值(30℃下17.1cSt),其将减少需要混合的柴油部分(Akintayo,2004),然而,传统发动机可通过混合3-20%的生物甲醇或生物乙醇(与汽油)或生物柴油(与柴油)来运转。一些报道了麻疯树油料应仅用作点火促进剂(Forson等人,2004)。 

籽粕。同油料一样,籽粕是有毒的,因此仅适宜在加工后作为动物饲料。麻疯树的毒性基于一些使完成脱毒成为复杂的组分(佛波酯、麻疯树油、胰蛋白酶抑制剂及其他组分)。在实验室规模上脱毒已成功(Gross等人,161997;Martínez Herrera等人,2006),但由于过程复杂,其不适宜于小规模和局部使用。然而,大规模饲料生产需要在具有高质量需求的全球市场上竞争。因此,脱毒必须是彻底的、稳定的和有保证的,且因此预期是昂贵的。因而,麻疯树籽粕作为饲料以有利的价格渗透到市场是有挑战性的。尽管在墨西哥的登记中未发现或只发现低含量的佛波酯(Rivera Lorca和Ku Vera,1997;Martínez Herrera等人,2006;Basha和Sujatha,2007),但是主要有毒而可能药用的组分是佛波酯。这种所谓的“无”毒性或“低”毒性类型的籽粕可能适宜作为动物饲料,但其仍然含有较少量的毒性组分,并且在饲料市场预期对该产品存在阻力。 

另一方面,籽粕是富营养物的且因此非常适宜作为肥料。营养物的主要部分可以连同果皮一起被回收利用。当不使用肥料时,假定其为麻疯树作为低输入作物使用的情况,该回收利用对于维持土壤肥沃,尤其在非肥沃的边际地上是必要的。Patolia(2007a)报道了全部上述土地上的干物质增加。由于 不可避免的低效率,回收利用的营养物将仅在一定的允许发生高动态营养物循环的生产水平上有效。因此在低等肥沃或不肥沃的土壤上开始种植意味着至少在开始时需要使用其他肥料,以在起始阶段加强作物生长和种子生产。 

麻疯树的副产物,比如果皮、籽壳和压榨后剩余的脱油的籽粕,可用于有机施肥,或用于生产更多能量。籽壳可被燃烧,而且籽粕与果泥可通过厌氧发酵用于生产沼气(López等人,1997;Staubmann等人,1997;Vyas和Singh,2007)。通过燃烧,大部分营养物将损失,但发酵后大部分营养物将留在流出物中仍可用作肥料以回收利用营养物。为了将麻疯树生产维持在可持续的水平,意识到如果为了额外的稳定物价的措施(valorization)开发麻疯树副产物而将去除大量的营养物是十分重要的。然而,报道的营养物价值的范围仅来自于几个来源(表3),且具有明显的差异。这表示环境条件和管理条件对各个植物部分的最终营养物含量具有大的影响。在营养物去除且未通过施肥补充的生产系统中土壤有机物质含量下降。 

油料提取。对于小规模的麻疯树油提取,从其他油籽作物的压榨已经开发和改进了多种油料压榨。它们的共同点为其设计不同且为非标准化的,因为它们最初是为其他(可食用的)种子开发的且需要对麻疯树种子优化。Bielenberg Ram(手动)压榨处理7-10kg种子h-1,和螺旋压榨处理15kg种子h-1(Mbeza等人,2002)。商业上可获得的压榨系统据称处理500kg种子h-1(图15)。 

可回收的油料部分明显地受压榨技术的影响。对于手动的小规模压榨(比如Bielenberg(手动)冲压压榨),报道了仅种子干重的19%或核的30%的油料产量(Foidl和Eder,1997;Augustus等人,2002;Akintayo,2004;Henning,2004;Francis等人,2005),其为总可提取量的约60%。利用机械化的压榨设备可回收约75%的油。商业上可获得用于大规模的例如大豆和油菜籽的脱油的压榨系统达到90%。 

现代提取技术可大大提高可提取的油料部分。利用有机溶剂(主要为己烷)进行的工业提取产出近100%的油料含量,而基于水的提取可产出65%-97%的油料,取决于(其中,包括)提取溶剂的组成、溶剂的酸度(pH)和温度(Shah等人,2004;Shah等人,2005)。 

滤饼(cake)的毒性。在有毒但可能药用的组分上观察到很大的变化,例如,脱脂的核中的胰蛋白酶抑制剂(18.4-27.5mg g-1;Makkar等人,1997),以及在皂苷(1.8-3.4%;Makkar等人,1997)和肌醇六磷酸(6.2-10.1%;Makkar等人,1997)上很大的变化。主要存在佛波酯,但有时在来自墨西哥产地是低水平的或检测不到的。在17个产地中佛波酯含量范围为核重量的0.87-3.32mg g-1(Makkar等人,1997;3.85mg g-1:Martínez Herrera等人,2006)。 

在尼加拉瓜,马那瓜的“麻疯树97(Jatropha 97)”专题讨论会上报道了对麻疯树中的毒性组分(佛波酯和麻疯树油)的各个方面和测验的许多关注(在Gübitz等人的第4章,1997),包括使用来自有毒和“低毒性”的麻疯树种子的蛋白质用于家畜饲料的经验(Makkar和Becker,1997)。发现毒性组分针对多种害虫是有效的(Solsoloy和Solsoloy,1997;Rug和Ruppel,2000)。当使用麻疯树叶的石油提取物作为杀幼虫剂时(Karmegam等人,1997),获得对蚊子的100%死亡率(致倦库蚊(Culex quinque fasciatus Say))。麻疯树的毒性基于一些以相当多的量存在于所有植物组分(包括油)中的组分(佛波酯、麻疯树油、胰蛋白酶抑制剂和其他),其使完成脱毒成为复杂的过程。 

由于麻疯树有机物质的脱毒是复杂的过程,迄今其仅在实验室规模上成功,并且似乎不适宜于小规模和具备应用。如其他麻疯树植物组分一样,籽粕是有毒的并且以脱毒的产品成功渗入饲料市场的前景是挑战性的。籽粕(作为压榨过程的剩余物,或作为完全的食物)是富营养物的因此非常适宜 作为肥料。 

麻疯树的佛波酯分解得很快,因为它们对升高的温度、光和大气氧非常敏感(NIH,2007);它们在6天内彻底分解(Rug和Ruppel,2000)。 

为了将麻疯树生产维持在可持续的水平,注意到如果为了额外的用途开发麻疯树副产物(包括生物炼制概念)而将从土壤中去除大量的营养物是十分重要的。 

发明内容

在一个目的中,本发明包括一种由麻疯树制备食物或饲料组合物的方法。该方法包括以下的步骤: 

(a)形成含有麻疯树组分的混合物,且添加酸至混合物的最终pH在1和5之间, 

(b)培养所述混合物至少1小时的时间,以及 

(c)离心所述培养的混合物以将浆液分为三个物理上不同的部分:(i)轻的上层部分,该部分含有油料,(ii)水性部分,该部分含有可溶的酸提取的组分和分解产物,以及(iii)基本上脱毒的固体滤饼,该滤饼形成或被用于形成食物或饲料组合物。 

在一个实施方式中,方法中的步骤(a)包括将麻疯树碾碎以形成浆液,并且酸化浆液至pH在1-5之间。可通过添加酸化的抗氧化剂溶液酸化浆液。酸化的抗氧化剂溶液可在将麻疯树组分碾碎之前、过程中或之后添加。抗氧化剂溶液可以是羟基酪醇(hydroxytyrosol)与橄榄苦苷(oleuropein)的比率在5:1至100:1之间的橄榄植物水(olive vegetation water)。在某一实施方式中,橄榄植物水含有至少0.1%(w/v)的多酚。在另外的实施方式中,橄榄植物水含有5-10%(v/v)的有机溶剂。有机溶剂的优选的实施方式包括甲醇和乙醇。 

在另一个实施方式中,方法中的步骤(a)包括将麻疯树碾碎以形成浆液,离心浆液以将浆液分为三个物理上不同的部分:(i)轻的上层部分,该部分含有油料,(ii)水性部分,该部分含有水溶性组分,以及(iii)第一滤饼,并且通过向第一滤饼添加酸化的水性溶液,在pH在1和5之间形成滤饼浆液。浆液可通过向第一滤饼添加酸化的抗氧化剂溶液形成。抗氧化剂溶液可以是羟基酪醇与橄榄苦苷的比率在5:1至100:1之间的橄榄植物水。在该实施方式中,可将来自步骤(a)的轻的上层油料部分与在步骤(d)中获得的轻的上层油料部分相结合,并且将来自步骤(a)中的水性部分与在步骤(d)中获得的水性部分相结合。 

在又一个实施方式中,方法中的步骤(a)包括将酸性水性溶液添加到由碾碎麻疯树制备的第一滤饼,以形成具有pH在1-5之间滤饼浆液。滤饼浆液可通过向第一滤饼添加具有羟基酪醇与橄榄苦苷的比率在5:1至100:1之间的酸化的橄榄植物水来形成。在某一实施方式中,橄榄植物水含有至少0.1%(w/v)的多酚。在另外的实施方式中,橄榄植物水含有5-10%(v/v)的有机溶剂。有机溶剂的优选的实施方式包括甲醇和乙醇。 

在步骤(a)中可以将酸或酸性水性溶液或酸化的橄榄植物水添加到滤饼组分至最终pH在2-4之间,并且示例性的酸化剂为弱的有机酸,比如柠檬酸。 

培养步骤(c)可在室温下进行,至少一天的时间,至少10天的时间,或至少30天或更长的时间。 

所述方法还可以包括从步骤(c)中获得的水性部分中提取可溶的组分,和/或通过去除水浓缩水性组分。 

在前述的实施方式中,麻疯树组分为选自麻疯树的果实、种子或已经形成的滤饼。还在前述的实施方式中,橄榄植物水可含有至少0.1%(w/v)的多酚。在另外的实施方式中,橄榄植物水含有5-10%(v/v)的有机溶剂。有 机溶剂的优选的实施方式包括甲醇和乙醇。 

在另一个目的中,本发明包括含有已去除毒性组分的麻疯树的食物或饲料,通过组分在酸化的水性浆液中在pH在1-5下培养至少1天提取和/或降解所述毒性组分。 

组合物可通过以上公开的方法制备。 

还公开的是通过以下步骤从麻疯树形成的油料部分: 

(a)压榨麻疯树组分以形成滤饼、油料和水性部分, 

(b)除去油料和水性部分,然后向滤饼添加水性酸溶液以形成具有最终pH在1和5之间的浆液, 

(c)培养浆液至少24小时的时间, 

(d)离心所培养的浆液以将浆液分为三个物理上不同的部分:(i)轻的上层部分,该部分含有额外的油料,(ii)水性部分,该部分含有可溶的酸提取的组分和分解产物,以及(iii)基本上脱毒的固体滤饼,该滤饼能够用作动物饲料,以及 

(e)分离在步骤(d)中获得的轻的上层部分。 

在一个实施方式中,步骤(a)包括在压榨麻疯树组分之前、过程中或之后添加酸化的抗氧化剂溶液。在另一个实施方式中,步骤(b)可通过向滤饼添加具有羟基酪醇与橄榄苦苷的比率在5:1至100:1之间的橄榄植物水以形成浆液。在某一实施方式中,橄榄植物水含有至少0.1%(w/v)的多酚。在另外的实施方式中,橄榄植物水含有5-10%(v/v)的有机溶剂。有机溶剂的优选的实施方式包括甲醇和乙醇。油料部分还可包括在步骤(a)中获得的油料部分。 

进一步公开的是通过以下步骤形成来自麻疯树的水性部分: 

(a)压榨麻疯树组分以形成滤饼、油料和水性部分, 

(b)除去油料和水性部分,然后向滤饼添加水性酸溶液到以形成具有 最终pH在1和5之间的浆液, 

(c)培养所述浆液至少24小时的时间, 

(d)离心所述培养的浆液以将浆液分为三个物理上不同的部分:(i)轻的上层部分,该部分含有额外的油料,(ii)水性部分,该部分含有可溶的酸提取的组分和分解产物,以及(iii)基本上脱毒的固体滤饼,该滤饼能够用作动物饲料,以及 

(e)分离在步骤(d)中获得的水性部分。 

水性部分还可以包括步骤(a)的水性部分。可以进一步处理水性部分以从中提取医药组分。在一个实施方式中,步骤(a)包括在压榨麻疯树组分之前、过程中或之后添加酸化的抗氧化剂溶液。 

本发明的这些和其他目的和特征将在阅读下面详细的描述时变得更加充分地明显。 

在另一个目的中,本文提供了由麻疯树中提取药物化合物的方法,该方法包括以下步骤: 

(a)压榨麻疯树组分以形成滤饼、油料和水性部分, 

(b)除去油料和水性部分,然后向滤饼添加水性酸溶液以形成具有最终pH在1和5之间的浆液, 

(c)培养所述浆液至少24小时的时间,以及 

(d)离心所述培养的浆液以将浆液分为三个物理上不同的部分:(i)轻的上层部分,该部分含有额外的油料,(ii)水性部分,该部分含有药物化合物和分解产物,以及(iii)基本上脱毒的固体滤饼。 

在一个实施方式中,步骤(a)另外包括在水性酸溶液的存在下压榨麻疯树组分。在另一个实施方式中,水性酸溶液是抗氧化剂溶液。还在另外的一个实施方式中,步骤(a)包括在麻疯树组分的压榨之前、过程中或之后添加酸化的抗氧化剂溶液。在某一实施方式中,抗氧化剂溶液是橄榄植物水。 橄榄植物水可以含有至少0.1%(w/v)的多酚。橄榄植物水可以具有的羟基酪醇与橄榄苦苷的比率在5:1至100:1之间。橄榄植物水可以含有5-10%(v/v)的有机溶剂。在一个优选的实施方式中,有机溶剂选自甲醇和乙醇。 

在另一个实施方式中,麻疯树组分为选自麻疯树的果实、种子或已形成的滤饼。在某一实施方式中,药物化合物为选自麻疯树毒蛋白(curcin)和佛波酯。 

具体实施方式

在本发明中,酸化的水,也称作酸性水性溶液(例如,1%柠檬酸,0.2N盐酸(chloridic acid)或0.2N H2SO4)可用作提取存在于滤饼中的疏水性化合物的介质。在这些疏水性化合物中大部分为使滤饼有毒的毒性化合物。水性提取在室温下进行几小时至几天。然后通过与橄榄油工业常用的所相似的三相离心来分离悬浮液或浆液。 

三相离心将产生由仍留在滤饼中的植物油为代表的“轻”相,并因此通过该方法可回收;由含有大部分亲水性化合物的水性部分为代表的“重”相,该“重”相包括胰蛋白酶抑制剂、山梨糖醇酯和卵磷脂(lecitins)(皂角苷),和固体部分(滤饼)。 

考虑了三个不同的实施方式。在第一个中,在酸化的水性溶液存在下将麻疯树组分碾碎以形成浆液,然后培养浆液,例如,1小时至30天,以从麻疯树滤饼组分中提取可溶的化合物和/或使可溶的化合物脱毒。培养后,离心浆液以产生三个部分,均形成本发明的不同的方面:上层油相、含有可提取的产品的中间水性部分,例如,药物产品,以及下层可被进一步加工为食物或饲料组合物的脱毒的滤饼。在某一示例性的方法中,添加到被碾碎的麻疯树的酸化的水性溶液是酸化的橄榄植物水,其可以是富羟基酪醇的,具有pH在优选地1-5之间,并且具有的羟基酪醇与橄榄苦苷的比率在5:1至100:1 之间。在共有的US 6,416,808中公开的适宜的富羟基酪醇的组合物整体并入本文。获得橄榄植物水的示例性方法描述于共有的US 6,165,475和US6,197,308中,每一篇均整体作为引用并入本文。在本文所公开的某一实施方式和实施例中,橄榄植物水是溶液,从橄榄制备的抗氧化剂溶液。 

在第二个常规的实施方式中,首先离心麻疯树组分浆液以产生上层油料部分、中间水性部分和下层的滤饼。该起始步骤优选地在相对中性的pH条件下进行,例如,pH5-8。然后通过添加酸化的水性溶液,例如,以上的酸化的富羟基酪醇的橄榄植物水来进一步处理起始滤饼以形成酸化的浆液,该浆液如上进行培养,然后离心以形成上层油料部分、中间水性部分和下层的脱毒的滤饼。可将上层油料部分与起始油料部分相结合,并且可将水性部分与起始水性部分相结合。水性部分可进一步被浓缩和/或用作可提取的药物或其他化学组分的原料来源。 

在第三个常规的实施方式中,将已经产生的麻疯树滤饼用作原始材料,并向该滤饼添加酸化的水性溶液,例如,以上酸化的富羟基酪醇的橄榄植物水,以产生滤饼浆液,该浆液如上进行培养,然后离心以形成上层油料部分、中间水性部分和下层脱毒的滤饼。在前述所有实施方式中,麻疯树组分可以是麻疯树的果实、种子或已经产生的滤饼。 

水性部分中毒性/药物化合物的存在已通过HPLC分析所证实。残余滤饼的毒性已通过由圣迭哥(San Diego)的BioQuant,Inc.进行的动物毒性研究所检验。 

水性提取方法具有对于以下的优点: 

(a)回收留在压榨滤饼中的残余的油料, 

(b)提取并分离存在于滤饼中的毒性组分,该组分是水解的和/或高度亲水的,因此最终在水部分中,以及 

c)如通过动物研究所证实的较少或完全无毒地提出固体部分。 

这样,滤饼变为非常有价值的食物和饲料组分,该组分可配制在用于人类和动物的多种食物中。 

由于进一步提取和分离化学和药物应用的化合物,水性部分变为非常有价值的原材料以,且可进一步被浓缩以降低水含量。这可通过在果汁行业(橙汁)中通常作为例子使用的常规蒸汽或真空蒸发器轻易地实现,然后在世界水缺乏地区水循环用于其他用途的农田灌溉。通过用酸化的抗氧化剂溶液进行麻疯树的提取,提取的化学化合物在提取、存储和浓缩过程中受保护不被分解。 

基于在果汁中存在的或从果汁中分离的活性分子,浓缩的果汁可最终作为提取和分离用于医药的、工业的和其他用途的有价值的化合物的原料来出售。 

在一个目的中,本文提供了处理麻疯树的方法,该方法包括: 

(a)形成含有麻疯树组分的混合物,且添加酸至混合物的最终pH在1和5之间, 

(b)培养所述混合物至少1小时的时间,以及 

(c)离心所述培养的混合物以将混合物分为三个物理上不同的部分:(i)轻的上层部分,该部分含有油料,(ii)水性能部分,该部分含有可溶的酸提取的组分和分解产物,以及(iii)基本上脱毒的固体滤饼,该滤饼形成或被用于产生食物或饲料组合物。 

在一个实施方式中,该方法包括另外的步骤:重复步骤(a)-(c)。 

在另一个实施方式中,该方法包括另外的步骤:使用在步骤(c)中产生的滤饼作为食物或饲料组合物。 

在本方法的另一个实施方式中,步骤(a)包括将麻疯树组分碾碎以形成浆液,并酸化浆液至pH在1-5。 

在本方法的另一个实施方式中,步骤(a)包括通过添加酸化的抗氧化 剂溶液酸化浆液。还在另外一个实施方式中,步骤(a)包括在将麻疯树组分碾碎之前、过程中或之后添加酸化的抗氧化剂溶液。还在另外一个实施方式中,抗氧化剂溶液是橄榄植物水。在一个实施方式中,橄榄植物水含有至少0.1%(w/v)的多酚。在另一个实施方式中,橄榄植物水含有5-10%(v/v)的有机溶剂。 

在本方法的另一个实施方式中,步骤(a)包括将麻疯树组分碾碎以形成浆液,离心浆液以将浆液分为三个物理上不同的部分:(i)轻的上层部分,该部分含有油料,(ii)水性部分,该部分含有水溶性组分,和(iii)第一滤饼,并且通过向第一滤饼添加水性酸溶液形成pH在1和5之间的滤饼浆液。在本方法的一些实施方式中,水性酸溶液为抗氧化剂溶液。在一些实施方式中,抗氧化剂溶液为橄榄植物水。 

在本方法的另一个实施方式中,将来自步骤(a)的轻的上层油料部分与在步骤(c)中获得的轻的上层油料部分相结合。 

在本方法的另一个实施方式中,将来自步骤(a)的水性部分与在步骤(c)中获得的水性部分相结合。 

在本方法的另一个实施方式中,在步骤(a)中形成的混合物具有最终pH在2-4。 

在本方法的另一个实施方式中,在步骤(a)中形成的混合物通过添加弱的有机酸酸化浆液最终pH在2-4。在一些实施方式中,弱的有机酸为柠檬酸。 

在本方法的另一个实施方式中,培养步骤(b)在室温下进行至少1天。 

在另一个实施方式中,该方法还包括从在步骤(c)中获得的水性部分中提取可溶性组分。还在另一个实施方式中,该方法还包括通过除去水浓缩水性部分。 

在本方法的另一个实施方式中,橄榄植物水含有至少0.1%(w/v)的多 酚。还在另一个实施方式中,橄榄植物水具有的羟基酪醇与橄榄苦苷的比率在5:1至100:1之间。还在另外一个实施方式中,橄榄植物水含有5-10%(v/v)的有机溶剂。 

在本方法的另一个实施方式中,麻疯树组分为选自麻疯树的果实、种子或已经形成的滤饼。 

在另一个目的中,本文提供了根据前述方法及其实施方式制备的食物或饲料组合物。 

在又一个目的中,本文提供了根据前述方法及其实施方式获得的油料部分。在一个实施方式中,本文提供了步骤(a)和步骤(c)结合的油料部分。 

在又一个目的中,本文提供了根据前述方法及其实施方式获得的水性部分。在一个实施方式中,本文提供了步骤(a)和步骤(c)结合的水性部分。 

在本方法的一个实施方式中,步骤(a)包括: 

(i)压榨麻疯树组分以形成滤饼、油料和性水部分,以及 

(ii)除去油料和水性部分,然后向滤饼添加水性酸溶液以形成具有最终pH在1和5之间的浆液,而且还包括以下步骤:分离在步骤(c)中获得的水性部分。在另一个实施方式中,本文提供了根据本方法获得的水性部分。在一个实施方式中,本文提供了步骤(a)和步骤(c)结合的水性部分。在另一个实施方式中,进一步处理水性部分以从中提取药物化合物。 

在本方法的另一个实施方式中,步骤(a)包括: 

(i)压榨麻疯树组分以形成滤饼、油料和水成组分,以及 

(ii)除去油料和水性部分,然后向滤饼添加水性酸溶液以产生具有最终pH在1和5之间的浆液,而且还包括以下步骤:分离在步骤(c)中获得的轻的上层油料部分。在另一个实施方式中,本文提供了根据本方案获得的油料部分。在一个实施方式中,本文提供了步骤(a)和步骤(c)结合的油料部分。 

在另一个目的中,本文提供了从麻疯树提取化合物的方法,包括前述的方法及其实施方式。在一个实施方式中,化合物为选自麻疯树毒蛋白和佛波酯。 

实验

I.由种子进行的麻疯树加工 

工序A:在碾碎前向200kg种子添加由100升1%柠檬酸制成的溶液A。彻底混合以获得稀浆液并将混合物倾倒在研磨机上。研磨混合物成为湿浆(wet pulp)并将浆液泵送到搅拌槽中。在30℃下搅拌1小时。将浆液泵送到三相倾析器(decanter)中并分离三种组分——固体浆(solid pulp)、油料和水性提取物。相应检查三种组分并计算油料的产量。将固体部分保存在冷冻器中,直至进行毒性检验。通过HPLC分析水性部分。 

工序B:在碾碎之前向200kg种子添加下面的溶液B,溶液B由100升提取自1%柠檬酸中的橄榄浆的0.5%多酚制成。彻底混合以获得浆液并如上所述继续加工。 

工序C:在不添加任何液体的情况下加工200kg种子。在将种子碾碎成浓稠浆糊之后添加溶液A并泵送到槽中进行1小时搅拌。然后如以上1和2中继续加工。 

工序D:在不添加任何液体的情况下加工200kg种子。在将种子碾碎成浓稠浆糊之后添加溶液B并泵送到槽中进行1小时搅拌。然后如以上1和2中继续加工。 

工序E(对照实验):在添加500ml水的情况下在混合器中加工1千克的种子。将浆液置于室温下1.5小时,然后离心以将液体部分与固体残余物分离。分别收集液体并通过HPLC进行分析。冷冻样品直至进行进一步分析。 

II.由固体籽粕进行加工 

工序Al:向200kg干的滤饼中添加由100升1%柠檬酸制成的溶液A,直接进入到搅拌槽中。在30℃下搅拌约1.5小时。将浆液泵送到三相倾析器中并分离三种组分:固体浆、毛油(crude oil)和水性提取物。相应检查三种组分并计算毛油的产量。将固体部分保存在冷冻器中直至进行毒性检验。通过HPLC分析水性部分。 

工序Bl:向200kg干滤饼中添加下面的溶液B,溶液B由100升提取自1%柠檬酸中的橄榄浆的0.5%多酚制成。在30℃下在搅拌槽中彻底混合1.5小时以获得浆液并如上所述继续加工。 

工序E2(对照实验):在添加500ml水的情况下在混合器中加工1千克干籽粕。将浆液置于室温下1.5小时,然后离心以将液体部分与固体残余物分离。分别收集液体并通过HPLC进行分析。冷冻样品直至进行进一步分析。 

III、HPLC麻疯树加工和脱毒 

l、从Creagri,Inc.(Hayward,CA)获得作为含有橄榄多酚(例如,羟基酪醇)的抗氧化剂溶液的0.5%液体。0.5%液体的HPLC谱图通过对应于羟基酪醇(HT)存在的大峰(RT=5m)来表征,具有全部UV吸收物质(全部多酚,TP)的约40%的百分比面积。第二小峰(RT=9.3min)对应于对羟苯基乙醇。面积为HT面积的约10%,全部多酚(TP)的4%。然后HPLC谱图通过存在的最晚的峰(至少4-5个)来表征,是在缓冲液A中的高浓度甲醇下洗脱(RT从19.5m到20.8m)。这些峰对应于橄榄苦苷、毛蕊花糖苷和它们的糖苷配基衍生物,其总共占TP的46-47%。总UV面积=41.5百万单位。 

2.样品#1:在1%柠檬酸溶液存在下加工的麻疯树种子(来自加纳):这些色谱的峰对应来自麻疯树(JC)和在水中可溶的(亲水性部分)100%化 合物。光谱的前部分由存在的大峰(RT=2m)表征,代表全部UV面积的约16-17%,溶液中全部化合物的可能的浓度为约0.25%(与0.5%液体直接比较)。此外,存在三个另外相关联的峰:第一个在RT=1.6m时洗脱(3.5%),第二个在RT=2.4m时洗脱(3.8%)和第三个在RT=3.0m时洗脱(8.2%)。在RT在19.2m和20.0m之间洗脱的第二组峰(三个可检测出的),百分比面积分别为4.5%、6.3%和4.0%。最后第三组峰(有两个在RT=21.5m和21.8m处的主要的峰)是可见的,总%面积为22%(分别为11.5%和11%)。全部UV面积=15.5百万单位。 

3.样品#2:用0.5%替代1%柠檬酸加工的麻疯树滤饼(来自加纳的相同来源):在首次近似(approximation)中光谱应含有#1和#2的全部化合物。在RT=0和RT=3.1m之间洗脱的快速出峰的列表包括JC的大峰(RT=2.0m),其代表全部UV吸收物质的21.2%,来自0.5%的在5m和9.4m处的两个峰(HT和对羟苯基乙醇(Ty)),第一个代表HT(15.6%)和9.5m处的第二个代表Ty(1.7%)。同样可见的是具有低RT和高RT的一些峰。全部的UV面积=49百万单位。观测:0.5%中的JC滤饼物质的全部浓度为全部49百万单位中的约8百万单位,或约20%,假设在 0.5%中的化合物未被消耗或被稀释。然而,2m处的JC峰对比HT峰面积(15.6%)的增高的百分比似乎表示超过60-65%的JC滤饼化合物贡献给了提取物的总峰面积。(HT面积从37%减少至15.6%,或减少42%)。Ty浓度也从3.64%减少至1.76%,或减少48%。来自JC滤饼的3个峰目前以3.1%、5.2%和9.5%存在,对应73%和86%的增高。 

4.样品#3:用0.5%加工的麻疯树种子:HPLC谱图显示了来自0.5%和JC的两个峰的存在。特别地,来自0.5%的完全可见RT=5.1m(23.4%)的HT峰和RT=9.4m(2.1%)的Ty峰。从JC,我们清楚地检测到RT=2.0m处的峰(7%)和RT=1.7m(2.3%)、RT=2.4m(3%) 和RT=3m(9.7%)处的3个额外的峰。全部面积:31.5百万单位。 

5.结论:使用酸化的水性溶液或水性的EtOH(乙醇)溶液(5%)似乎提供了相似的结果。使用以上溶液的提取可导致油料和生物质二者的脱毒,原因在于: 

(a)通过HPLC分析检测的一些化合物对应佛波酯(商业上可获得的)。 

(b)麻疯树毒蛋白(毒性蛋白)溶解在水性溶液中。 

为了避免以上分子在水性溶液中的氧化,需要引入抗氧化剂组分,如羟基酪醇或其他商业上可获得的抗氧化剂。如果水性溶液被酸化(柠檬酸或其他有机酸和非有机酸(non-organic acids))抗氧化剂作用更佳。我们所用的pH范围在3.0和5.0之间。脱毒溶液(水/抗氧化剂/酸和可能的一些EtOH(5%)的百分数)可在碾磨和将油料与生物质(滤饼)分离之前被添加到麻疯树种子,或者可以被用于干滤饼以提取亲水性分子并使生物质脱毒。单独的柠檬酸似乎不会保护免于氧化,因为在存储2-3个月之后水性提取物产生强烈的气味。在实验室规模上和中试工厂(200kg种子/滤饼)进行的实验证实了以上所述。所得的水性部分的样品的HPLC分析表明溶液中约70-80%的化合物来源于提取过程。随后干的生物质作为鱼饲料的使用证实了其无毒性。 

IV、通过HPLC-梯度对冷冻干燥的橄榄汁中的HT(羟基酪醇)的量化 

设备和试剂:使用HPLC级甲醇、ddH2O、乙酸和

标准物制备:将标准物(100mg/2ml HT;Cayman Chemical)的贮存液与流动相(溶剂A)1:3精确稀释至2ml微型管中。充分混合。标准物的工作浓度为1.67mg/ml。 

样品制备:精确称重100mg+/-0.5mg的样品并转移到15ml尖底离心 管中。向样品中添加10ml的流动相(溶剂A)并充分混合。声波处理5分钟然后将1ml溶解的样品转移到2ml微型管中。在11,000×g下离心1ml样品10分钟。除留底部的小的球粒迁移全部至新的2ml微型管。 

仪器条件: 

流动相:(溶剂A):HPLC级ddH2O与5%HPLC级甲醇以及3%HPLC级乙酸(pH 2.7-2.8)。(溶剂B):100%HPLC级甲醇 

流速:1.0ml/分钟 

梯度:溶液A(95.5%)/溶剂B(0.5%)等度洗脱(isocratic)20分钟,然后溶剂B 0.5-100% 15分钟。 

波长:OD 280mm 

注入体积:20μl 

柱:Beckman Coulter Ultrasphere RP-C18[4.6x150mm] 

温度:柱20℃+/-2℃ 

近似保留时间: 

HT-5.9分钟 

对羟苯基乙醇-11.5分钟 

程序:将920ml的HPLC级ddH2O与50ml HPLC级甲醇以及30mlHPLC级乙酸“溶剂A”相混合。利用0.45微米Nalgene过滤器真空过滤溶剂A。在开始校准之前适应分析柱30分钟。 

系统适应性:通过融化(从-20℃的冰箱)贮存的溶液(1.67mg/ml)制备标准溶液。融化后,弃去标准物。注入标准溶液以证明HT的存在、保留时间、峰面积、峰高度和塔板号。注入标准溶液4次以校准和确 定色谱系统的精确度。用计算机计算HT的峰面积的相对标准偏差(%rsd)。若4个标准物注射的%rsd<2%则认为系统适宜用于测定。作为评估柱性能的进一步的指导,柱子应当发展出~9000个理论塔板,而且拖尾因子应小于1.5。在分析完成后,注入标准物溶液作为校准检查。校准检查应为预期浓度的+/-2%。 

计算:按如下计算HT的浓度: 

Asp/As×S×p×V×Ws=mg/g,其中: 

Asp=样品峰的面积 

As=标准峰的面积 

S=工作标准物浓度,以mg/ml为单位 

P=标准物的纯度 

V=样品体积 

Ws=样品重量 。

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