从八角或八角残渣提取天然抗氧化剂的方法

摘要

本发明属从八角或八角残渣提取八角天然抗氧化剂的方法。本发明的八角天然抗氧化剂是以水或有机溶剂或水与有机溶剂组成的混合溶剂提取八角或八角残渣获得。用本发明的方法提取八角天然抗氧化剂，产品为天然品，无毒，具有良好的抗氧化性能，抗氧化活性与天然抗氧化剂维生素C(Vc)比较，具有明显优势，不仅充分利用了八角和提取过挥发油等产物的剩余物八角残渣，而且原料成本较低，提取工艺简单，应用前景广阔。

说明书

技术领域

本发明涉及天然抗氧化剂的提取、特别是从八角或八角残渣提取天然抗氧化剂的方法。

背景技术

八角，学名Illicium verum，别名大茴香、八角树(广西)，属于木兰科八角属，原产于广西西南部，现主要分布于我国的广西、广东、贵州、云南和福建南部，台湾有少量栽培，国外越南也有一定产量，为我国南亚热带特有的“药食同源”的珍贵经济树种；八角果和八角茴香油是优良的调味品、化妆品和医药品的重要原料，广泛应用于食品、轻工和医药工业等行业。目前国内外对八角茴香的研究，主要集中在八角挥发油的化学成分及莽草酸的分离与鉴定上，已有大量研究论文和专利申请公开。目前八角开发的产品中，从八角提取挥发油的得率约为7％～11％，莽草酸含量为4％～7％，而对其他80％以上的八角提取剩余物的研究不多，利用更少。

食品、饮料、化妆品行业都需要添加抗氧化剂。合成抗氧化剂在食品安全方面存在较大问题，国内外对天然植物抗氧化剂的研究已是食品、饮料、化妆品行业近年来研究开发的热点，但是对八角的抗氧化性能研究还没有受到足够重视。A.Padmashree，N.Roopa等人曾在《Food Chemistry》2007年第104期P59-66上，发表了“Star-anise(Illium verum)and blackcaraway(Carum nigrum)as natural antioxidants”一文，其研究结果表明八角油树脂具有抗氧化性。王琴等人在《China Condiment》2007年第3期P38-49中，发表了“Study on chemicalcomponent analyzed by GC-MS and antioxidation of star anise extracts”的文章，报道其进行了超临界提取物和有机溶剂萃取物的抗氧化研究，指出八角挥发油和油树脂成分具备一定的抗氧化性。因此开展从八角和八角残渣提取天然抗氧化剂的研究，对提高八角的综合利用具有重要的经济价值和社会效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种从八角或八角残渣提取天然抗氧化剂的方法。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

从八角提取天然抗氧化剂的步骤是：

(1)以水作为提取溶剂时：

步骤1：向八角干粉加入重量体积比为1∶5～40的水，进行水蒸气蒸馏，蒸馏方式为水中蒸馏，蒸馏时间为2.5h；

步骤2：收集八角精油后，将提取后的八角水溶液过滤分离，溶液蒸发浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂1；

步骤3：将步骤2的八角残渣，再依步骤1、2操作，提取温度从室温到水沸腾温度，固体物烘干制得八角天然抗氧化剂2。

当需要对八角天然抗氧化剂1或八角天然抗氧化剂2进一步纯化时，继续进行下述步骤：

步骤4：八角天然抗氧化剂1或八角天然抗氧化剂2用水溶解，然后采用溶剂沉淀法或离子交换树脂或大孔吸附树脂或硅胶色谱或聚酰胺色谱或凝胶色谱或高效液相色谱等分离方法进行纯化，获得八角天然抗氧化剂3。

(2)以有机溶剂作为提取溶剂时：

步骤1：向八角干粉加入重量体积比为1∶5～40的有机溶剂，加热回流提取2h；

步骤2：将提取后的八角溶液抽滤，溶液浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂4。

步骤3：将步骤2得到的八角残渣干燥后，再依步骤1、2操作，提取温度从室温到溶液沸腾温度。制得八角残渣天然抗氧化剂5。

本发明使用的有机溶剂包括：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、乙醚、石油醚、环己烷等。

(3)以有机溶剂-水混合溶剂作为提取溶剂时：

步骤1：向八角干粉加入重量体积比为1∶5～40的有机溶剂-水的混合溶剂，混合溶剂中的有机溶剂占体积百分比为30～90％，加热回流提取2h；

步骤2：将提取后的八角溶液抽滤，清液旋蒸浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂4。

步骤3：将步骤2得到的八角残渣干燥后，再依步骤1、2操作，提取温度从室温到溶液沸腾温度。制得八角残渣天然抗氧化剂5。

本发明使用的有机溶剂包括：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、乙醚、石油醚、环己烷。

从八角残渣提取天然抗氧化剂的步骤是：

(1)以水作为提取溶剂时：

向八角残渣加入重量体积比为1∶5～40的水，进行水蒸气蒸馏，蒸馏方式为水中蒸馏，蒸馏时间为2.5h；将提取后的八角水溶液过滤分离，溶液蒸发浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂2。

当需要对八角天然抗氧化剂进一步纯化时，将八角天然抗氧化剂1和/或2用水溶解，然后采用溶剂沉淀法或离子交换树脂或大孔吸附树脂或硅胶色谱或聚酰胺色谱或凝胶色谱或高效液相色谱等分离方法进行纯化，获得八角天然抗氧化剂3。

(2)以有机溶剂作为提取溶剂时：

将八角残渣干燥后，加入重量体积比为1∶5～40的有机溶剂，加热回流提取2h；将提取后的八角溶液抽滤，溶液浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂5。

使用的有机溶剂是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、乙醚、石油醚、环己烷。

(3)以有机溶剂-水混合溶剂作为提取溶剂时：

将八角残渣干燥后，加入重量体积比为1∶5～40的有机溶剂-水的混合溶剂，混合溶剂中的有机溶剂占体积百分比为30～90％，加热回流提取2h；将提取后的八角溶液抽滤，清液旋蒸浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂5。

使用的有机溶剂是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、乙醚、石油醚、环己烷。

用本发明的方法提取八角天然抗氧化剂，产品为天然品，无毒，具有良好的抗氧化性能，抗氧化活性与天然抗氧化剂维生素C(Vc)比较，具有明显优势，不仅充分利用了八角和提取过挥发油等产物的剩余物八角残渣，而且原料成本较低，提取工艺简单，应用前景广阔。

具体实施方式

在本发明的技术中，可以以水作为提取溶剂，也可以以有机溶剂或有机溶剂-水的混合溶剂作为提取溶剂，从八角或八角残渣中提取八角天然抗氧化剂。所得的八角天然抗氧化剂的抗氧化效果较天然抗氧化剂维生素C要高出数倍。

用本发明的方法制备出八角天然抗氧化剂的成品后，以如下方法测定其抗氧化效果：

精确移取2mL 0.100mmol/L DPPH·溶液和2mL浓度为0.04mg/ml的八角提取物样品溶液，立即摇匀，避光反应0.5h后，以无水乙醇做参比，用分光光度计测定其在517nm处的吸光值(ABS)，将所得数据代入下列公式计算其抑制率(SA)：

$\mathrm{SA}(\%)=\frac{\mathrm{Ao}-(\mathrm{Ai}-\mathrm{Aj})}{\mathrm{Ao}}\times 100.$

其中：Ai为加待测样品液时DPPH·溶液的吸光度；Aj为待测样品液在乙醇中的吸光度；Ao为未加待测样品液时DPPH·乙醇溶液的吸光度。

其抗氧化活性与天然抗氧化剂维生素C比较，结果如表1所示：

表1  上述五种八角天然抗氧化剂的抗氧化能力

从表1看出，用本发明的方法得到的五种八角天然抗氧化剂的抗氧化活性都比维生素C抗氧化活性强，完全可以应用于食品、饮料、化妆品等领域。

实施例1

称取100g八角干粉，加入500mL水，进行水蒸气蒸馏，蒸馏方式为水中蒸馏，蒸馏温度100℃，蒸馏时间为2.5h。收集八角精油后，将提取后的八角水溶液离心，清液旋蒸浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角水提天然抗氧化剂1，质量为33g，得率为33％。将上述八角渣干燥后，重复上述步骤制得八角渣抗氧化剂2。称取5g天然抗氧化剂1，以50mL水溶解，加入3倍体积即150mL的无水乙醇，放入冰箱，静置过夜，沉淀完全后，过滤分离沉淀，清液旋蒸浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂3。

利用DPPH·自由基分析法对天然抗氧化剂1、天然抗氧化剂2和天然抗氧化剂3的抗氧化性能进行测定，测定得到各提取物的浓度为0.02mg/mL时对DPPH·自由基的抑制率，并与同浓度的天然抗氧化剂维生素C(Vc)的抑制率进行比较。从八角和八角残渣分别提取得到的天然抗氧化剂1、天然抗氧化剂2和天然抗氧化剂3的抗氧化性能均比Vc强，分别是Vc的2.3、3.8、3.2倍。

实施例2

称取15g八角干粉，以1∶30的重量体积比加入80％的乙醇溶液450mL，回流2h，将提取后的八角醇溶液离心，清液旋蒸浓缩，得浸膏物，干燥，制得天然抗氧化剂4，质量为4.6g，得率为30％。将上述八角渣干燥后，依上述步骤制得八角天然抗氧化剂5。

利用DPPH·自由基分析法对天然抗氧化剂4和天然抗氧化剂5的抗氧化性能进行测定，测定得到各提取物的浓度为0.02mg/mL时对DPPH·自由基的抑制率，并与同浓度的天然抗氧化剂维生素C(Vc)的抑制率进行比较。从八角和八角残渣分别提取得到的天然抗氧化剂4和天然抗氧化剂5的抗氧化性能均比Vc强，分别是Vc的2.6、3.5倍。

实施例3

称取15g八角干粉，以1∶20的重量体积比加入95％食用酒精，回流2h，将提取后的醇溶液过滤，溶液蒸馏浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂4，质量为4.6g，得率为30％。将上述八角渣用水作为提取溶剂，依上述步骤制得八角天然抗氧化剂2。

利用DPPH·自由基分析法对天然抗氧化剂4和天然抗氧化剂2的抗氧化性能进行测定，测定得到各提取物的浓度为0.02mg/mL时对DPPH·自由基的抑制率，并与同浓度的天然抗氧化剂维生素C(Vc)的抑制率进行比较。从八角和八角残渣分别提取得到的天然抗氧化剂4和天然抗氧化剂2的抗氧化性能均比Vc强，分别是Vc的2.6、3.8倍。

实施例4

称取15g八角干粉，以1∶18的重量体积比加入丙酮，回流2h，将提取后的溶液过滤，溶液蒸馏浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂4，质量为4.6g，得率为30％。将上述八角渣用水作为提取溶剂，依上述步骤制得八角天然抗氧化剂2。

利用DPPH·自由基分析法对天然抗氧化剂4和天然抗氧化剂2的抗氧化性能进行测定，测定得到各提取物的浓度为0.02mg/mL时对DPPH·自由基的抑制率，并与同浓度的天然抗氧化剂维生素C(Vc)的抑制率进行比较。从八角和八角残渣分别提取得到的天然抗氧化剂4和天然抗氧化剂2的抗氧化性能均比Vc强，分别是Vc的2.6、3.8倍。

实施例5

称取提取过挥发油后剩余的干燥八角残渣粉末15g，加入500mL水，进行水蒸气蒸馏，蒸馏方式为水中蒸馏，蒸馏温度100℃，蒸馏时间为2.5h。将提取后的水溶液离心，清液旋蒸浓缩，得浸膏物，干燥，制得八角天然抗氧化剂2。

利用DPPH·自由基分析法对天然抗氧化剂2的抗氧化性能进行测定，测定得到提取物的浓度为0.02mg/mL时对DPPH·自由基的抑制率，并与同浓度的天然抗氧化剂维生素C(Vc)的抑制率进行比较。从八角残渣提取得到的天然抗氧化剂2的抗氧化性能比Vc强，是Vc的3.8倍。

实施例6

称取提取过挥发油后剩余的干燥八角残渣粉末15g，，以1∶30的重量体积比加入80％的乙醇溶液450mL，回流2h，将提取后的八角醇溶液离心，清液旋蒸浓缩，得浸膏物，干燥，制得天然抗氧化剂5。

利用DPPH·自由基分析法对天然抗氧化剂5的抗氧化性能进行测定，测定得到提取物的浓度为0.02mg/mL时对DPPH·自由基的抑制率，并与同浓度的天然抗氧化剂维生素C(Vc)的抑制率进行比较。从八角残渣提取得到的天然抗氧化剂5的抗氧化性能比Vc强，是Vc的3.5倍。