一种蔓越莓分级提取方法

摘要

本发明公开了一种蔓越莓分级提取方法，涉及植物提取技术领域。本发明的一种蔓越莓分级提取方法，具体包括以下步骤，取新鲜蔓越莓，进行预处理得到蔓越莓汁、果皮和果肉；果肉加入提取溶液，分离得到滤出液，滤出液和蔓越莓汁混合后，超滤膜过滤分离得到一次提取液；果皮进行酶促反应后，加入提取溶液，进行超高压提取，过滤得到二次提取液，合并一次提取液和二次提取液，然后旋转蒸干得到蔓越莓粗提物，将蔓越莓粗提物进行提纯得到蔓越莓提取物。本发明公开了一种蔓越莓分级提取方法，针对蔓越莓不同位置性质不同的特点，进行分级提取，能够有效提高蔓越莓各部位中活性成分的溶出率，进而提高最后得到的蔓越莓提取物中活性成分的含量。

说明书

技术领域

本发明涉及植物提取技术领域，尤其涉及一种蔓越莓分级提取方法。

背景技术

蔓越莓又称蔓越橘，是杜鹃花科越橘属的常绿小灌木，蔓越莓提取物含有丰富的膳食纤维、维生素、矿物质、无机盐等，其中富含的原花青素，由于其特殊的抗氧化能力，可避免细胞被破坏并维持细胞的健康与活力，原花青素是一种存在于自然中的天然多酚，其主要结构是儿茶素、表儿茶素或者二者之间的聚合体，具有抗氧化、延缓人体衰老的作用，还可以治疗消化系统疾病和尿道感染，对糖尿病的治疗也有辅助作用。

现有的蔓越莓提取物的制备，大多采用的是直接将蔓越莓整颗压碎，然后进行整体提取的方式，但是，由于蔓越莓各个部分的物质组成不同，果皮纤维含量高，果肉和果汁含糖量高，现有的整体提取方式会导致果皮中原花青素提取不完全，而果肉和果汁中提取出大量其它物质成分，导致最后得到蔓越莓提取物中，活性成分不高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于公开一种蔓越莓分级提取方法，针对蔓越莓不同位置性质不同的特点，进行分级提取，能够有效提高蔓越莓各部位中活性成分的溶出率，进而提高最后得到的蔓越莓提取物中活性成分的含量。

具体的，本发明的一种蔓越莓分级提取方法，具体包括以下步骤：

具体包括以下步骤：

预处理：取新鲜蔓越莓，去籽后，进行抽汁处理得到蔓越莓汁和残余物；

浸渍冷冻：将残余物于水中浸渍1-2h，捞出吹干表面水分，于-20～-15℃温度下冷冻12-14h，取出室温放置30-45min后揉搓分离得到果皮和果肉；

一次提取：将制备得到果肉加入水，球磨1-2h，取出加入提取溶液，搅拌混合30-45min，膜过滤分离得到滤出液，将滤出液和蔓越莓汁混合后，补加提取溶液，搅拌混合，超滤膜过滤分离得到一次提取液；

二次提取：将分离得到的果皮吹干后，切碎，然后接种加入纤维素酶，进行酶促反应，反应完成后，加入提取溶液，进行超高压提取，过滤得到二次提取液；

脱脂：合并一次提取液和二次提取液，加入石油醚进行脱脂处理，然后旋转蒸干得到蔓越莓粗提物；

提纯：取蔓越莓粗提物采用柱层析法进行分离纯化，得到洗脱液浓缩后冷冻干燥得到蔓越莓提取物。

进一步，所述提取溶液由质量分数为70％的乙醇溶液和质量分数为1％的柠檬酸溶液配制而成，所述乙醇溶液和柠檬酸溶液的体积比为(10-8):1。

进一步，所述超高压提取的压力为400MPa，升压速度为10MPa/min，保压时间为20min，温度为25℃。

进一步，所述一次提取的超滤膜过滤时压力为0.4-0.6MPa，温度为25-35℃，膜通量为400-450L/h。

进一步，所述一次提取的超滤膜是以聚醚砜、聚丙烯酸、纳米纤维素晶、纳米碳酸钙、聚乙二醇为原料，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂经过湿法制膜得到。

本发明的超滤膜，以聚醚砜作为主体基材，聚丙烯酸、纳米纤维素晶作为添加剂，一方面聚丙烯酸和纳米纤维素晶具有良好的亲水性，将其加入基材内能够在一定程度上提高基材的亲水性，进而提高超滤膜的抗污染性能，同时，在聚丙烯酸和纳米纤维素晶的协同作用下，还能够在一定程度上增加基体材料的抗酸性能，不仅能够有利于后续的制备过程，同时还能够在使用的过程中提高对提取溶液的耐受性，进而增加使用寿命；而加入的纳米碳酸钙、聚乙二醇为制孔剂，在超滤膜的制备过程中，通过酸处理，将纳米碳酸钙溶出，能够有效提高制备得到的超滤膜的孔径，提高膜通量，提高超滤膜的处理能力。

进一步，所述超滤膜包括以下重量份原料聚醚砜80-85份、聚丙烯酸4-6份、纳米纤维素晶3-5份、纳米碳酸钙0.5-1份、聚乙二醇1-3份。

进一步，所述超滤膜包括以下重量份原料聚醚砜82份、聚丙烯酸5份、纳米纤维素晶4份、纳米碳酸钙0.8份、聚乙二醇2份。

进一步，所述超滤膜的制备方法为：取聚丙烯酸加入N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌至完全溶解后，加入纳米纤维素晶、纳米碳酸钙和聚乙二醇，超声振荡分散后，加入聚醚砜，升温至60-70℃，持续搅拌2-3h，得到铸膜液，然后静置脱泡6h，刮膜，冷却成型，然后在pH为2-3的盐酸溶液中浸泡30-45min，捞出冲洗干净后于蒸馏水中浸泡2-3d，干燥得到改性聚醚砜超滤膜。

进一步，所述铸膜液静置脱泡的温度为25-28℃，湿度为20-30％。

本发明的有益效果：

1.本发明公开了一种蔓越莓分级提取方法，针对蔓越莓不同位置性质不同的特点，将果皮、果肉和果汁分别进行处理，再进行提取，能够有效提高蔓越莓各部位中活性成分的溶出率，提高蔓越莓的利用率，进而提高最后得到的蔓越莓提取物中活性成分的含量。

2.本发明的一种蔓越莓分级提取方法，对使用的超滤膜进行改进，具有更大的亲水性、抗污染性，能够减少蔓越莓果汁、果肉提取物中的蛋白质等杂质对超滤膜的影响，提高超滤膜的使用寿命。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：

本发明的一种蔓越莓分级提取方法，将蔓越莓各部分进行分离，然后根据各部分的特点进行分别处理分级提取，能够有效提高蔓越莓中活性成分的提取率，进而提高最终得到的蔓越莓提取物中活性成分的含量，提高其生物活性，具体如下：

实施例一

超滤膜的制备

取5份聚丙烯酸加入100份N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌至完全溶解后，加入4份纳米纤维素晶、0.8份纳米碳酸钙和2份聚乙二醇，超声振荡分散后，加入82份聚醚砜，升温至70℃，持续搅拌2h，得到铸膜液，然后于温度为28℃，湿度为25％条件下静置脱泡6h，刮膜，冷却成型，然后在pH为2-3的盐酸溶液中浸泡45min，捞出冲洗干净后于蒸馏水中浸泡2d，干燥得到改性聚醚砜超滤膜。

利用制备得到的超滤膜进行蔓越莓的分级提取，具体包括以下步骤：

预处理：取1kg新鲜蔓越莓，去籽后，进行抽汁处理得到蔓越莓汁和残余物；

浸渍冷冻：将残余物于水中浸渍1h，捞出吹干表面水分，于-15℃温度下冷冻12h，取出室温放置45min后揉搓分离得到果皮和果肉；

一次提取：取质量分数为70％的乙醇溶液和质量分数为1％的柠檬酸溶液按照10:1体积比配制得到提取溶液，

将制备得到果肉加入1L水，球磨2h，取出加入2L提取溶液，搅拌混合45min，膜过滤分离得到滤出液，将滤出液和蔓越莓汁混合后，补加1L提取溶液，搅拌混合，在压力为0.5MPa，温度为35℃，膜通量为420L/h条件下进行超滤膜过滤分离得到一次提取液；

二次提取：将分离得到的果皮吹干后，切碎，然后接种加入0.01kg纤维素酶，保温55℃进行酶促反应，反应完成后，加入1L提取溶液，在压力为400MPa，升压速度为10MPa/min，保压时间为20min，温度为25℃条件下进行超高压提取，过滤得到二次提取液；

脱脂：合并一次提取液和二次提取液，加入2L石油醚进行脱脂处理，然后旋转蒸干得到蔓越莓粗提物；

提纯：取蔓越莓粗提物采用现有的柱层析法进行分离纯化，得到洗脱液浓缩后冷冻干燥得到蔓越莓提取物。

经过检测，蔓越莓提取物中花青素得率为1.29％。

实施例二

超滤膜的制备

取6份聚丙烯酸加入100份N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌至完全溶解后，加入3份纳米纤维素晶、1份纳米碳酸钙和1份聚乙二醇，超声振荡分散后，加入80份聚醚砜，升温至65℃，持续搅拌3h，得到铸膜液，然后于温度为25℃，湿度为20％条件下静置脱泡6h，刮膜，冷却成型，然后在pH为2-3的盐酸溶液中浸泡30min，捞出冲洗干净后于蒸馏水中浸泡3d，干燥得到改性聚醚砜超滤膜。

利用制备得到的超滤膜进行蔓越莓的分级提取，具体包括以下步骤：

预处理：取1.5kg新鲜蔓越莓，去籽后，进行抽汁处理得到蔓越莓汁和残余物；

浸渍冷冻：将残余物于水中浸渍1h，捞出吹干表面水分，于-20℃温度下冷冻13h，取出室温放置30min后揉搓分离得到果皮和果肉；

一次提取：取质量分数为70％的乙醇溶液和质量分数为1％的柠檬酸溶液按照9:1体积比配制得到提取溶液，

将制备得到果肉加入2L水，球磨1h，取出加入4L提取溶液，搅拌混合40min，膜过滤分离得到滤出液，将滤出液和蔓越莓汁混合后，补加1L提取溶液，搅拌混合，在压力为0.4MPa，温度为30℃，膜通量为450L/h条件下进行超滤膜过滤分离得到一次提取液；

二次提取：将分离得到的果皮吹干后，切碎，然后接种加入0.01kg纤维素酶，保温50℃进行酶促反应，反应完成后，加入2L提取溶液，在压力为400MPa，升压速度为10MPa/min，保压时间为20min，温度为25℃条件下进行超高压提取，过滤得到二次提取液；

脱脂：合并一次提取液和二次提取液，加入2L石油醚进行脱脂处理，然后旋转蒸干得到蔓越莓粗提物；

提纯：取蔓越莓粗提物采用现有的柱层析法进行分离纯化，得到洗脱液浓缩后冷冻干燥得到蔓越莓提取物。

经过检测，蔓越莓提取物中花青素得率为1.19％。

实施例三

超滤膜的制备

取4份聚丙烯酸加入100份N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌至完全溶解后，加入5份纳米纤维素晶、0.5份纳米碳酸钙和3份聚乙二醇，超声振荡分散后，加入85份聚醚砜，升温至70℃，持续搅拌2h，得到铸膜液，然后于温度为26℃，湿度为30％条件下静置脱泡6h，刮膜，冷却成型，然后在pH为2-3的盐酸溶液中浸泡45min，捞出冲洗干净后于蒸馏水中浸泡3d，干燥得到改性聚醚砜超滤膜。

利用制备得到的超滤膜进行蔓越莓的分级提取，具体包括以下步骤：

预处理：取2kg新鲜蔓越莓，去籽后，进行抽汁处理得到蔓越莓汁和残余物；

浸渍冷冻：将残余物于水中浸渍2h，捞出吹干表面水分，于-15℃温度下冷冻14h，取出室温放置40min后揉搓分离得到果皮和果肉；

一次提取：取质量分数为70％的乙醇溶液和质量分数为1％的柠檬酸溶液按照8:1体积比配制得到提取溶液，

将制备得到果肉加入3L水，球磨2h，取出加入5L提取溶液，搅拌混合30min，膜过滤分离得到滤出液，将滤出液和蔓越莓汁混合后，补加2L提取溶液，搅拌混合，在压力为0.6MPa，温度为25℃，膜通量为400L/h条件下进行超滤膜过滤分离得到一次提取液；

二次提取：将分离得到的果皮吹干后，切碎，然后接种加入0.02kg纤维素酶，保温55℃进行酶促反应，反应完成后，加入3L提取溶液，在压力为400MPa，升压速度为10MPa/min，保压时间为20min，温度为25℃条件下进行超高压提取，过滤得到二次提取液；

脱脂：合并一次提取液和二次提取液，加入3L石油醚进行脱脂处理，然后旋转蒸干得到蔓越莓粗提物；

提纯：取蔓越莓粗提物采用现有的柱层析法进行分离纯化，得到洗脱液浓缩后冷冻干燥得到蔓越莓提取物。

经过检测，蔓越莓提取物中花青素得率为1.25％。

对比例一

本对比例和实施例一相比，其不同之处在于，本对比例的超滤膜原料中不添加聚丙烯酸。

对比例二

本对比例和实施例一相比，其不同之处在于，本对比例的超滤膜原料中不添加纳米纤维素晶。

对比例三

本对比例和实施例一相比，其不同之处在于，本对比例的超滤膜原料中不添加聚丙烯酸和纳米纤维素晶。

对比例四

本对比例和实施例一相比，其不同之处在于，本对比例的蔓越莓在进行提取时，直接鲜果进行碾碎，然后加入对比例一相同的提取溶液进行提取，搅拌混合2h，膜过滤得到提取液，将提取液加入石油醚进行脱脂处理，然后旋转蒸干得到蔓越莓粗提物，取蔓越莓粗提物采用现有的柱层析法进行分离纯化，得到洗脱液浓缩后冷冻干燥得到蔓越莓提取物。经过检测，蔓越莓提取物中花青素得率为0.96％。

将实施例一～实施例三，对比例一～对比例三制备得到的超滤膜进行亲水性和抗污染性进行检测，

亲水性检测采用HAKE JGW-360a型接触角测定仪对膜的静态接触角进行测定。将超滤膜经自然风干后，用纯水作为测试液体，随机取5个位置进行测定后取平均值作为最终的接触角。

抗污染性检测采用浓度为150mg/L的牛血清蛋白溶液作为进料，在0.1MPa和室温条件下，测定膜的纯水通量，将配制好的牛血清蛋白溶液倒入进行连续1h的超滤实验，将污染后的膜用去离子水进行反冲洗10min，测定反冲洗后膜的纯水通量，计算膜通量的损失量，检测结果如表1所示：

表1超滤膜性能检测结果

通过上表数据可以看出，本申请的超滤膜，通过聚丙烯酸和纳米纤维素晶的添加能够有效提高超滤膜的亲水性和耐污染性，从而提高超滤膜的使用寿命，同时通过实施例一和对比例四可以看出，本申请通过将蔓越莓进行分级，将不同部位分别处理，能够提高最后得到的蔓越莓提取物中活性成分的含量。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。