从苹果幼果中连续提取总多酚、绿原酸和根皮苷的方法

摘要

本发明涉及一种从苹果幼果中连续提取总多酚、绿原酸和根皮苷的方法，通过在废弃幼果中提取苹果多酚，利用提取的苹果多酚溶解、树脂吸附、30%乙醇洗脱提取绿原酸、70%乙醇洗脱提取根皮苷，简化了制备工艺，极大地降低提取纯化成本，合理利用了废弃的苹果幼果，而且提取绿原酸后的树脂可继续洗脱提取出根皮苷，分离方法简单，有广阔应用前景。

说明书

技术领域

本发明属于食品功能成分提取分离领域，具体涉及一种从苹果幼果中连 续提取总多酚、绿原酸和根皮苷的方法。

背景技术

苹果多酚具有很强的抗肿瘤、抗氧化、抗癌、抗菌、清除体内自由基和 预防心脑血管疾病等生理活性；苹果多酚还有许多其他药理功能，如抗动脉 硬化、保护软骨与增强骨质、生发乌发、保护视网膜、抑菌、抗视力退化、 抗过敏、防龋齿、防辐射、防治冠心病及中风等心脑血管疾病，可作为功能 性食品添加剂，用于保健食品及化妆品的制造。

苹果幼果多酚含量为成熟果的10倍，约占幼果的1-2%，是苹果多酚丰 富的来源，开发价值很高。每亩地疏除大约为50公斤的幼果，苹果幼果中 还含有根皮苷、绿原酸等营养元素，因此，在废弃的苹果幼果中提取纯化营 养成分即成为一个重要的研究项目。

目前，对于从苹果中提取苹果多酚、根皮苷、绿原酸的方法主要是单独 进行的，即提取苹果多酚、根皮苷、绿原酸是三种单独进行的提取方法，其 相互之间没有关联，这样，需要独立的提取设备，提取成本较高，而且原料 利用率相对较低。

发明内容

为了解决现有技术中从苹果中提取苹果多酚、根皮苷、绿原酸的工艺所 存在的不足，本发明提供了一种能够连续分离，原料利用率高且制备工艺简 单的从苹果幼果中连续提取总多酚、绿原酸和根皮苷的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：从苹果幼果中连续提取 总多酚、绿原酸和根皮苷的方法，由以下步骤实现：

1）总多酚提取

苹果幼果破碎后用体积浓度为70%的乙醇浸提3小时，苹果幼果与乙醇 的料液比为1：5~15g/ml，蒸发浓缩除去乙醇，至浓缩液的体积为原料液体 积的0.1倍，用大孔吸附树脂吸附，吸附速率为1.0~2.0BV/h，70%乙醇洗脱， 洗脱速率为1.0~2.0BV/h，蒸发除去乙醇，干燥，得到苹果幼果总多酚；

2）绿原酸提取

将步骤1）的苹果幼果总多酚用蒸馏水溶解，至苹果幼果总多酚水溶液 的浓度为2.5mg/ml，用大孔吸附树脂吸附，吸附速率为1.0~2.0BV/h，30% 乙醇洗脱，洗脱速率为1.0~2.0BV/h，蒸发除去乙醇，干燥，得苹果绿原酸；

3）根皮苷提取

将步骤2）中30%乙醇洗脱后的大孔吸附树脂再用70%乙醇水溶液洗脱， 洗脱速率为1.0~2.0BV/h，蒸发除去乙醇，干燥，得到根皮苷。

上述步骤1）中的大孔吸附树脂是X-5吸附树脂、D4020吸附树脂或 NKA-9吸附树脂。

本发明通过在废弃幼果中连续提取苹果多酚、绿原酸、根皮苷，简化了 制备工艺，极大地降低提取纯化成本，合理利用了废弃的苹果幼果，而且提 取绿原酸后的树脂可继续洗脱提取出根皮苷，分离方法简单，有广阔应用前 景。

附图说明

图1为乙醇浓度对X-5树脂洗脱效果的影响。

图2为X-5树脂吸附效果。

图3为X-5树脂解析效果。

图4为洗脱液pH对总多酚吸附效果的影响。

图5为提取液多酚浓度对吸附效果的影响

图6为上样速率对动态吸附效果的影响。

图7为洗脱速率对动态解吸效果的影响。

图8为多酚动态洗脱曲线。

图9为苹果幼果多酚液相图谱。

图10为X-5树脂30%乙醇洗脱绿原酸的效果。

图11为绿原酸粗品液相图谱。

图12为X-5树脂70%乙醇水溶液洗脱。

具体实施方式

现结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步说明，但是本发明不仅 限于下述的实施例。

实施例1

以1000g苹果幼果为例，从苹果幼果中连续提取总多酚、绿原酸和根皮 苷的方法，由以下步骤实现：

步骤1：总多酚提取

将1000g苹果幼果破碎后用10000ml的体积浓度为70%的乙醇浸提3小 时，苹果幼果与乙醇的料液比为1∶10g/ml，蒸发浓缩除去乙醇，至浓缩液的 体积为原料液体积的0.1倍，对浓缩液用X-5吸附树脂进行吸附，吸附速率 为1.5BV/h，加2000mL70%的乙醇洗脱，洗脱速率为1.5BV/h，洗脱液蒸 发除去乙醇，干燥12h，得到20g纯度为75.5%的苹果幼果总多酚；

步骤2：绿原酸提取

取步骤1的苹果幼果总多酚20g加8000ml蒸馏水溶解，至苹果幼果总 多酚水溶液的浓度为2.5mg/ml，用X-5吸附树脂吸附，吸附速率为1.5BV/h， 加7000ml 30%的乙醇洗脱，洗脱速率为1.5BV/h，蒸发除去乙醇，干燥12h， 得11.05g纯度为15.2%的苹果绿原酸；

3）根皮苷提取

将步骤2中用30%乙醇洗脱后的X-5吸附树脂再用2000ml 70%的乙醇 水溶液洗脱，洗脱速率为1.5BV/h，蒸发除去乙醇，干燥12h，得到5g纯度 为35.3%根皮苷。

实施例2

以1000g苹果幼果为例，从苹果幼果中连续提取总多酚、绿原酸和根皮 苷的方法，由以下步骤实现：

步骤1：总多酚提取

取1000g苹果幼果与5000ml乙醇，即苹果幼果与乙醇的料液比为1：5g/ml， 用X-5吸附树脂进行吸附，吸附速率为1.0BV/h，70%乙醇洗脱，洗脱速率 为1.0BV/h，本步骤其他的操作与实施例1相同，得到20.5g纯度为75%的 苹果幼果总多酚；

步骤2：绿原酸提取

用X-5吸附树脂吸附，吸附速率为1.0BV/h，30%乙醇洗脱，洗脱速率 为1.0BV/h，本步骤其他的操作与实施例1相同，得11.5g纯度为15%的苹 果绿原酸；

步骤3：根皮苷提取

将步骤2）中30%乙醇洗脱后的X-5吸附树脂用70%乙醇水溶液洗脱， 洗脱速率为1.0BV/h，本步骤其他的操作与实施例1相同，得到4.98g纯度 为35.5%的根皮苷。

实施例3

以1000g苹果幼果为例，从苹果幼果中连续提取总多酚、绿原酸和根皮 苷的方法，由以下步骤实现：

步骤1：总多酚提取

取1000g苹果幼果与15000ml乙醇，即苹果幼果与乙醇的料液比为1：15g/ml， 用X-5吸附树脂进行吸附，吸附速率为2.0BV/h，70%乙醇洗脱，洗脱速率 为2.0BV/h，本步骤其他的操作与实施例1相同，得到19.60g纯度为75.5% 的苹果幼果总多酚；

步骤2：绿原酸提取

用X-5吸附树脂吸附，吸附速率为2.0BV/h，30%乙醇洗脱，洗脱速率 为2.0BV/h，本步骤其他的操作与实施例1相同，得10.9g纯度为15.1%的苹 果绿原酸；

步骤3：根皮苷提取

将步骤2）中30%乙醇洗脱后的X-5吸附树脂用70%乙醇水溶液洗脱， 洗脱速率为2.0BV/h，本步骤其他的操作与实施例1相同，得到4.9g纯度为 35.4%的根皮苷。

实施例4

上述实施例1~3中，将X-5吸附树脂用等质量的D4020吸附树脂或 NKA-9吸附树脂替换，其他的步骤与对应的实施例相同。

为了确定本发明的可靠性，发明人进行了大量的实验室研究试验，各种 试验情况如下：

试验原料及材料：苹果疏除幼果、食品级乙醇、X-5树脂（西安蓝深树 脂厂）。

实验仪器：

高效液相色谱仪，P680ALPG-4，美国DIONEX公司；旋转蒸发仪，RE 52-99，上海亚荣生化仪器厂；电脑横流泵，DHL-A，上海沪西分析仪器厂 有限公司；电脑全自动部份收集器，DBS-100，上海沪西分析仪器厂有限公 司。

1.苹果总多酚纯化方法筛选

①八种树脂对苹果多酚的吸附、洗脱效果

表1八种树脂吸附、洗脱性能

结果见表1。可以看出各树脂的静态吸附量相差较大，X-5树脂的静态 饱和吸附量最大，D001树脂最小，X-5树脂为多酚吸附的最佳树脂。

②乙醇浓度对多酚洗脱效果的影响

乙醇浓度对多酚洗脱效果的影响如图1，可以看出随乙醇浓度的提高， 多酚解析率增加，当乙醇浓度高于60%后解吸率基本恒定，最高静态解吸率 可达84.84%，综合考虑洗脱率和成本，选择70%乙醇水溶液为宜。

③树脂动态吸附和洗脱时间研究

X-5树脂吸附、解吸曲线见图2。由图2可以看出X-5树脂在4h内能快 速吸附多酚物质，以后吸附速率变慢；由图3可以看出，2h内70%乙醇水 溶液对X-5树脂的解吸量达到最大，故选择2小时洗脱时间。

④洗脱液pH对吸附效果的影响

苹果幼果多酚的提取液的原始pH值为5.33，呈弱酸性。洗脱液pH对 吸附效果的影响见图4，可以看出在一定范围内，随着pH的升高，X-5树脂 对苹果幼果多酚的吸附率呈先基本保持不变后下降的趋势，当在pH2.0-5.5 之间，吸附量变化较小，而原始提取液的pH值在这个范围之内，因此上样 时不调节溶液的pH值。

⑤提取液多酚浓度对吸附效果的影响

树脂的吸附量随多酚溶液浓度的变化见图5，当多酚溶液浓度＜2mg/mL 时，随多酚浓度的增加树脂吸附量增加；当多酚溶液浓度大于＞2mg/mL时， 树脂吸附量基本保持恒定，苹果幼果多酚粗体液的多酚浓度为2.0mg/mL左 右，因此在后续的试验中选择保持粗体液多酚浓度，直接上样。

⑥上样速率对动态吸附效果的影响

X-5树脂对苹果幼果多酚的吸附率随上样速率的变化见图6，可知看出， 树脂的动态吸附率随上样速率的增加而降低，因为上样速率快，部分多酚还 未被吸附即流出吸附柱，不利于树脂吸附，在0.5-2.0BV/h的流速范围内， 吸附率随上样流速变化不明显，考虑到流速太低会降低延长生产周期，降低 生产效率，因此选择1.5BV/h为合适的上样速率。

⑦洗脱速率对动态解吸效果的影响

图7显示的是X-5树脂的解吸率随洗脱速率的变化。可以看到随着洗脱 速率的增加，解吸率呈下降趋势，因为当洗脱剂的流速过快时，洗脱剂还未 将多酚洗脱下来即流出吸附柱，这说明高流速洗脱不利于树脂的动态解吸。 洗脱剂的流速在0.5-2.0BV/h的范围内，解吸率随洗脱速率的增加而降低的 程度较流速在2.0-3.0BV/h的范围内，解吸率随洗脱速率的增加而降低的程 度要小，同时考虑到生产效率的问题，选择1.5BV/h为合适的洗脱速率。

⑧洗脱体积对多酚回收的影响

将浓度为2.0mg/mL的苹果幼果多酚提取液1000mL以1.0BV/h的速率 上样，用2BV的蒸馏水冲洗吸附柱，再以70%乙醇水溶液为洗脱剂，2.0BV/h 的速率进行动态洗脱，收集洗脱液，每隔0.5BV取样0.1mL，FC法测定流 出液多酚含量，并绘制洗脱液多酚浓度随洗脱体积的变化曲线，结果如图8， 用5BV的洗脱液可以将大部分吸附于树脂上的多酚洗脱下来，且多酚主要 集中在2-3BV洗脱液中。

按照如上动态洗脱方法，从1000g新鲜苹果幼果中可以得到20g多酚， 苹果多酚的得率为2%。多酚定量采用GB/T 8313-2008总酚定量方法进行， 用此方法测定提取物总多酚含量为75.5%，其多酚液相色谱图见图9。

2.绿原酸的分离纯化

将得到苹果多酚粗提液用蒸馏水溶解，以0.5BV/h的速率装载吸附至装 有X-5吸附柱上，用4.0BV的纯水冲洗柱子，洗去没有被吸附的色素、蛋白 质、糖等物质。

以30%的乙醇水溶液作为洗脱液冲洗吸附柱，流速为1BV/h，每次收集 0.5BV洗脱液，液相跟踪测定绿原酸的含量，结果如图10，由图可知，6.5BV 的洗脱液可基本将吸附的绿原酸洗脱下来，图10显示了洗脱液体积为6.5BV 时根皮苷基本没有被洗脱下来，因此，通过30%乙醇水溶液洗脱可以使绿原 酸和根皮苷初步分离。将洗脱液65℃减压浓缩、干燥后得到绿原酸粗品 11.05g，得率为1.105%。液相色谱测定其纯度为15.2%，液相色谱测定图谱 见11。

3.根皮苷的分离纯化

将洗脱液换成70%的乙醇水溶液继续洗脱吸附柱，流速为1BV/h，每次 收集0.5BV洗脱液，液相跟踪测定根皮苷的含量，结果如图12，由图12可 知，根皮苷主要集中在0.5-1.0BV洗脱液部分，2.0BV的洗脱液可基本将根 皮苷洗脱下来，洗脱液中基本不含绿原酸。将洗脱液65℃减压浓缩、干燥后 得到绿原酸粗品5g，得率为5%。