一种基于液电效应辅助提取原花青素的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于液电效应辅助提取原花青素的方法，在葡萄组织与溶剂的混合物内产生脉冲放电，利用液电效应所辐射的强力激波破碎葡萄组织；放电过程中施加的快脉冲电场可有效改善植物细胞膜通透性，造成穿孔损伤，有效加快原花青素的释放；放电过程产生的活性氧成分，进一步作用于植物细胞膜，加快多酚类物质渗出；经液电效应处理过的葡萄组织悬浮液依据滤液中高聚原花青素及低聚原花青素分子量的差别，采用组合的膜分离技术进行原花青素的分离及提纯。本发明专利技术基于液电效应辅助，多种作用机理能有效地从葡萄组织中分离、提纯原花青素，不需要化学有机溶剂，能够有效保持原花青素的生物活性，并且具有绿色无污染、操作简单、经济性好等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于液电效应辅助提取原花青素的方法
本专利技术属于高电压技术、脉冲功率技术及一种从天然产物中提取有效成分的工艺，更具体地，涉及一种基于液电脉冲方法从葡萄提取物中辅助提取原花青素的方法。
技术介绍
原花青素是一类由儿茶素、表儿茶素和表儿茶素没食子酸酯等单体通过碳键连接而成的多酚类物质，广泛存在于葡萄、松树等植物中。其中葡萄的各类提取物中含有大量原花青素类物质，其中的低聚原花青素是迄今发现的植物来源中最高效抗氧化物质，具有非常强的体内活性，其抗自由基氧化能力是一般维生素的几十倍。但是目前国内对葡萄籽中原花青素的提取分离大多还局限于传统的以溶剂萃取法和热浓缩为主的老旧工艺方法。该工艺过程中对低聚、高聚成分的选择性差，产品中低聚成分含量偏低，且工艺过程中有效成分的损失大，耗能多，不能满足市场对该类产品的高需求。在众多的植物组织中，葡萄籽与松树皮提取物中原花青素的含量最高，而从葡萄提取物中提取原花青素的方法主要有溶剂提取法、微波浸提法、超声提取法和超临界CO2萃取法、AB-8大孔树脂法等。上述传统方法存在的不足是：有机溶剂提取法操作简单，但是提取时间较长，提取效率低。还可能会有有机溶剂的残留，造成对产品的污染；超临界法提取所需设备价格昂贵，生产成本高，目前还难以实现大规模的工业化生产；微波法对提取萃取介质的选择容易导致提取物中部分有效成分损失。并且由于原花青素不耐高温、活性成分不稳定，一般传统化学萃取对其有效成分或多或少会有一定的破坏或浪费。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于液电效应辅助提取原花青素的方法，由此解决现有提取原花青素方法存在的提取时间较长、提取效率低、污染、生产成本高及造成有效成分损失等的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于液电效应辅助提取原花青素的方法，包括：对待提取对象进行干燥、杂质分离、风干以及搅碎后与溶剂进行恒温混合得到混合物溶液，其中，所述待提取对象用于提取原花青素；在所述混合物溶液内产生脉冲放电，以利用液电效应所辐射的强力激波破碎所述待提取对象中的葡萄组织得到经液电效应处理过的葡萄组织悬浮液；对所述葡萄组织悬浮液进行过滤得到过滤液，并对所述过滤液进行高分子膜过滤得到低聚原花青素纯液；对所述低聚原花青素纯液中的原花青素成分进行测定，若所述低聚原花青素纯液中的原花青素成分的产量合格，则对所述低聚原花青素纯液进行干燥和纯化得到原花青素。优选地，所述对待提取对象进行干燥、杂质分离、风干以及搅碎后与溶剂进行恒温混合得到混合物溶液，包括：将待提取对象干燥去除水分至含水率小于2％，并且将杂质与所述待提取对象分离并进行80℃以下风干；将风干后的待提取物进行搅拌粉碎至80目～100目；将粉碎产物与溶剂进行恒温混合静置，其中，粉碎产物与溶剂的混合比例为1:21g/ml。优选地，所述在所述混合物溶液内产生脉冲放电包括：通过调节放电电极形式以及通过调节放电电极之间的放电间隙距离，控制液电脉冲激波能量，并在所述混合物溶液内产生脉冲放电。优选地，所述对所述过滤液进行高分子膜过滤得到低聚原花青素纯液，包括：首先进行微滤，将所述过滤液进行水沉过滤，再将滤液通过膜除去大分子物质及胶体物质得到透析液；再进行层析，将所述透析液的pH值调节至微酸性，采用大孔树脂层析柱吸附，水洗分离，用体积百分比浓度为40％～50％乙醇溶液洗脱层析柱，得含原花青素的洗脱液；最后进行超滤，依据所述洗脱液中高聚原花青素及低聚原花青素分子量的差别，采用组合的膜分离技术，在预设温度、预设操作压力以及预设截留分子量的超滤膜的操作下，得到低聚原花青素纯液。优选地，所述对所述低聚原花青素纯液中的原花青素成分进行测定，包括：对所述低聚原花青素纯液中的总多酚含量进行Folin-Ciocalteu比色测定法定量测定，或者对所述低聚原花青素纯液中的原花青素的多种单体进行HPLC法测定。优选地，所述对所述低聚原花青素纯液进行干燥和纯化得到原花青素，包括：通过采用干燥温度为40℃～60℃的真空干燥方式对所述低聚原花青素纯液进行干燥后，采用大孔树脂进行静态吸附及洗脱进行纯化，以去除附着在提取产物上的小分子量杂质，得到原花青素。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术基于液电脉冲放电产生高压电场及激波，属于纯物理辅助提取手段，不利用任何有机溶剂，不存在任何化学处理等问题。(2)本专利技术由于不采用化学有机溶剂进行萃取，整个生产过程中能够做到对有效成分的损伤降到最低。(3)本专利技术的放电控制装置，能够根据处理对象及产物需求，设定满足需要的工作电压、脉冲频率和次数，可控程度高。(4)本专利技术基于高压脉冲放电，主要通过在液体中放电产生的冲击波直接作用于植物细胞本身，有效成分的渗出率比传统方法高。(5)本专利技术装置操作简便，预处理过程简单，设备整体价格适中，能耗较低。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于液电效应辅助提取原花青素的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于液电效应辅助提取原花青素的装置的示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种基于液电效应辅助提取原花青素的效果对比图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术实施例中的高压脉冲功率技术辅助提取原花青素是一种高效的非热处理技术，其原理是将待处理样液作为电解质置于电场时，样品中的细胞膜发生不可逆的电穿孔，植物细胞膜的通透性增加；此外脉冲放电产生的巨大冲击波也会机械作用于植物细胞壁，起到破碎的作用，从而达到细胞失活或有效成分溶出的目的。液电脉冲是一种温和有效的细胞破碎技术，由于其具有高效、非热和提取液杂质少等特点，在活性成分提取方面也得到了有效的利用；此外通过调控脉冲电场强度、放电频率、充电电压等方式，可以灵活调节液电效应产生的冲击波大小，得到满足不同需要的注入能量密度。本专利技术基于液电脉冲效应基本原理，不使用任何有机化学溶剂、具有操作简单可控、成本低廉、提取产物的生物活性比传统方法高并且能够显著提高原花青素的产率及环境友好型等特点，同时能够实现对提取过程及强度的调控，可有效避免在提取过程中对原花青素生物活性的破坏。图1示出了本专利技术实施例提供的一种基于液电效应辅助提取原花青素的方法的流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，现详述如下，包括：(1)对待提取对象进行干燥、杂质分离、风干以及搅碎后与溶剂进行恒温混合得到混合物溶液，其中，待提取对象用于提取原花青素；在本专利技术实施例中，首先需要评估筛选提取对象及提取产物，主要目的为提取原花青素，在提取过程中会陆续产生例如葡萄籽油、天然色素及白藜芦醇等有效成分。因此，也可以用于提取葡萄籽油、天然色素及白藜芦醇等有效成分，根据不同的生产需要可以单独进行分类提取。提取对象根据不同要求，主要来源包括但不限于葡萄籽(原花青素含量90mgGAM/100gDM)、葡萄果实渣(原花青素含量162mgGAE/100gDM)以及葡萄藤芽(原花青素含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于液电效应辅助提取原花青素的方法，其特征在于，包括：对待提取对象进行干燥、杂质分离、风干以及搅碎后与溶剂进行恒温混合得到混合物溶液，其中，所述待提取对象用于提取原花青素；在所述混合物溶液内产生脉冲放电，以利用液电效应所辐射的强力激波破碎所述待提取对象中的葡萄组织得到经液电效应处理过的葡萄组织悬浮液；对所述葡萄组织悬浮液进行过滤得到过滤液，并对所述过滤液进行高分子膜过滤得到低聚原花青素纯液；对所述低聚原花青素纯液中的原花青素成分进行测定，若所述低聚原花青素纯液中的原花青素成分的产量合格，则对所述低聚原花青素纯液进行干燥和纯化得到原花青素。

【技术特征摘要】
1.一种基于液电效应辅助提取原花青素的方法，其特征在于，包括：对待提取对象进行干燥、杂质分离、风干以及搅碎后与溶剂进行恒温混合得到混合物溶液，其中，所述待提取对象用于提取原花青素；在所述混合物溶液内产生脉冲放电，以利用液电效应所辐射的强力激波破碎所述待提取对象中的葡萄组织得到经液电效应处理过的葡萄组织悬浮液；对所述葡萄组织悬浮液进行过滤得到过滤液，并对所述过滤液进行高分子膜过滤得到低聚原花青素纯液；对所述低聚原花青素纯液中的原花青素成分进行测定，若所述低聚原花青素纯液中的原花青素成分的产量合格，则对所述低聚原花青素纯液进行干燥和纯化得到原花青素。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待提取对象进行干燥、杂质分离、风干以及搅碎后与溶剂进行恒温混合得到混合物溶液，包括：将待提取对象干燥去除水分至含水率小于2％，并且将杂质与所述待提取对象分离并进行80℃以下风干；将风干后的待提取物进行搅拌粉碎至80目～100目；将粉碎产物与溶剂进行恒温混合静置，其中，粉碎产物与溶剂的混合比例为1:21g/ml。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述混合物溶液内产生脉冲放电包括：通过调节放电电极形式以及通过调节放电电极之间的放电间隙距离，控制液电脉冲激波能量，并在所述混...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，刘洋，周古月，林福昌，刘思维，任益佳，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42