超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法技术

本发明专利技术属于食品生物技术领域，具体涉及一种柑橘皮中提取黄酮类化合物的方法及其功能的研究。本发明专利技术公开了一种超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法，包括以下步骤：新鲜的柑橘皮经干燥、粉碎，得柑橘皮粉；在柑橘皮粉中加入乙醇溶液后进行超声提取，得到黄酮粗提液；再使用大孔树脂纯化柑橘皮中的黄酮类化合物，得含有黄酮类化合物的柑橘果皮提取物。该含有黄酮类化合物的柑橘果皮提取物，不仅具有高体外抗氧化活性，还能高效降糖、降脂，还能与肠道菌群高效发酵，提高肠道微生物多样性。

【技术实现步骤摘要】
超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法
本专利技术属于食品生物
，具体涉及一种柑橘皮中提取黄酮类化合物的方法及其功能的研究。
技术介绍
中国柑橘资源丰富、种类齐全。“柑橘”并不局限于字面上的“柑”和“橘”，而是芸香科(Rutaceae)柑橘亚科(Auramtioideae)下的一类植物。据统计，我国近5年柑橘平均年产量超过3500万吨，产生的柑橘加工副产物约占总产量的三分之一，总价值高达350亿～400亿元。然而，我国在柑橘加工副产物利用技术方面较为薄弱，尚不能充分实现柑橘副产物的高值化利用。除小部分柑橘加工副产物用作开发畜禽饲料、生产有机肥和制取香精油外，大部分被填埋处理。目前，柑橘黄酮的提取方法主要包括有机溶剂提取法、超临界萃取法、微波辅助提取法、超声辅助提取法等。其中，超声辅助提取法是在溶剂提取的基础上辅助超声波处理的方法，提取物质之所以得到充分扩散、溶解，主要是靠超声波产生的可破碎植物细胞壁的空化效应、帮助有效成分溶出的热效应、强化介质扩散的机械效应。这种方法可以在较为温和的条件下，获得较高的提取率；操作简单、快速；能很好地保持天然活性成分的生物活性。为了提高提取物的纯度，通常会采用一系列纯化技术，如纯化膜分离技术、柱层析法以及大孔树脂技术等，由于大孔吸附树脂具有价廉、吸附性能好、能反复使用等优点，被广泛应用于分离纯化植物活性成分。黄酮类化合物是一类重要的含氧杂环天然有机化合物，广泛存在于一些植物和浆果中，在柑橘皮中已经鉴定出60多种黄酮类化合物。黄酮类化合物具有抗氧化、抑制α-葡萄糖苷酶、结合胆酸盐、调节肠道微生态等能力，对提高机体氧化应激能力、增加胰岛素敏感性、降血脂作用、维持肠道健康等将发挥积极作用。国内外研究表明，柑橘黄酮类化合物在疾病治疗和膳食健康方面发挥着重要作用。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种高提取率的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法。为了解决上述问题，本专利技术提供一种超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法(利用超声辅助有效提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法)，包括以下步骤：1)、原材料预处理：新鲜的柑橘皮经干燥、粉碎(过40目筛)，得柑橘皮粉；2)、利用超声辅助法提取柑橘皮中黄酮类化合物：2.1)、称取柑橘皮粉1g，按照1g/40～45mL的料液比，加入体积浓度为50～55％的乙醇溶液，充分混匀；2.2)、混合液超声处理：将步骤2.1)所得的混合液超声提取后，离心，离心所得上清液用滤膜抽滤(从而除去杂质)，得滤液；超声提取的功率为325±25W，超声时间17±2min；2.3)、定容：在步骤2.2)所得的滤液中加入体积浓度为58～62％的乙醇溶液定容至100mL，得到黄酮粗提液；3)、使用大孔树脂纯化柑橘皮中的黄酮类化合物：3.1)、柑橘果皮黄酮粗提液前处理：先将黄酮粗提液进行浓缩(例如浓缩至原体积的1/8)，再加入体积浓度≥95％的乙醇溶液或乙醇，从而使所得液中乙醇浓度≥80％(体积％)，接着静置(4℃静置12h)，弃沉淀，取上清，将上清液减压浓缩至无醇味，得前处理后黄酮粗提液；3.2)、大孔树脂(称取10g大孔树脂)湿法装柱，将前处理后黄酮粗提液用超纯水配成100～120μg/mL浓度后上样，动态吸附(1.5±0.5mL/min的流速动态吸附2.5±0.5h)，然后利用体积浓度48～52％的乙醇溶液进行洗脱，得洗脱液；3.3)、将洗脱液经减压浓缩至无醇味后，真空冷冻干燥，得含有黄酮类化合物的柑橘果皮提取物。作为本专利技术的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法的改进，步骤1)还包括将柑橘皮粉进行冷冻干燥：取柑橘皮粉-80±10℃预冻6±0.5h，然后进行真空冷冻干燥，得冻干处理后柑橘皮粉；以冻干处理后柑橘皮粉代替柑橘皮粉进行后续的步骤2)。作为本专利技术的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法的进一步改进，步骤1)的真空冷冻干燥为：先于主冻干隔板温度-5℃、真空度0.1mbar冻干14h，再于隔板温度5℃、真空度为0.01mbar解析干燥10h，得冻干处理后柑橘皮粉。说明：对粉碎后的柑橘皮粉采用上述冷冻干燥技术进行干燥，能降低柑橘皮粉中抗氧化活性物质的损失。作为本专利技术的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法的进一步改进：所述步骤2.2)中，用0.22μm滤膜进行抽滤，10000±1000r/min室温离心15±5min。作为本专利技术的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法的进一步改进：所述步骤3.2)中，大孔树脂型号为XAD-16，上样量为2±0.5倍柱体积，洗脱时，体积浓度48～52％的乙醇溶液的用量是4.5～5.5倍柱体积。大孔树脂XAD-16使用前先经过常规的预处理。作为本专利技术的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法的进一步改进：所述步骤3.3)的真空冷冻干燥为：先于主冻干隔板温度-5℃、真空度0.1mbar冻干14h，再于隔板温度5℃、真空度为0.01mbar解析干燥10h。作为本专利技术的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法的进一步改进：所述步骤1)为：新鲜的柑橘皮经40±5℃烘干48±2h、粉碎过40目筛，得柑橘皮粉(可保存于-80℃)。作为本专利技术的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法的进一步改进：所述步骤2.1)中，乙醇溶液的体积浓度为52％，料液比为1g/42mL；所述步骤2.2)中，超声提取的功率为325W，超声时间17min；所述步骤2.3)中，乙醇溶液的体积浓度为60％；所述步骤3.2)中，黄酮粗提液的浓度为107μg/mL，上样体积为2倍柱体积，1.5mL/min的流速动态吸附2.5h，利用5倍柱体积的50％乙醇溶液(体积％)进行洗脱，洗脱时间为2h。本专利技术所得的含有黄酮类化合物的柑橘果皮提取物(以下简称冷冻粉末)，可按照下述方法进行检测：1)、取含有黄酮类化合物的柑橘果皮提取物(冷冻粉末)1g加入适量超纯水溶解，按照芦丁标准曲线法测定OD值，得柑橘皮中的黄酮总含量。2)、建立HPLC方法分析柑橘皮中黄酮化合物组分及占比(即，黄酮成分的分析)：选择SunFireTMC18柱(5μm，4.6×150mm)，流动相A(0.1％乙酸-水)，流动相B(纯乙腈)，流量0.7mL/min，柱温25℃，进样量20μL，检测波长283nm(黄烷酮)和330nm(多甲氧基黄酮)，梯度洗脱程序：0～5min，A85％～75％；5～15min，A75％～70％；15～25min，A70％～60％；25～35min，A60％～45％；35～40min，A45％～40％；40～45min，A40％～85％。在本专利技术中，步骤1)所得的柑橘皮粉或冻干处理后柑橘皮粉保存于-80℃冰箱备用。本专利技术的技术优势在于：采用本专利技术方法所得的含有黄酮类化合物的柑橘果皮提取物具有高抗氧化活性，其抗氧化活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法，其特征是包括以下步骤：/n1)、原材料预处理：/n新鲜的柑橘皮经干燥、粉碎，得柑橘皮粉；/n2)、利用超声辅助法提取柑橘皮中黄酮类化合物：/n2.1)、称取柑橘皮粉1g，按照1g/40～45mL的料液比，加入体积浓度为50～55％的乙醇溶液，充分混匀；/n2.2)、混合液超声处理：/n将步骤2.1)所得的混合液超声提取后，离心，离心所得上清液用滤膜抽滤，得滤液；/n超声提取的功率为325±25W，超声时间17±2min；/n2.3)、定容：/n在步骤2.2)所得的滤液中加入体积浓度为58～62％的乙醇溶液定容至100mL，得到黄酮粗提液；/n3)、使用大孔树脂纯化柑橘皮中的黄酮类化合物：/n3.1)、柑橘果皮黄酮粗提液前处理：/n先将黄酮粗提液进行浓缩，再加入体积浓度≥95％的乙醇溶液或乙醇，从而使所得液中乙醇浓度≥80％，接着静置，弃沉淀，取上清，将上清液减压浓缩至无醇味，得前处理后黄酮粗提液；/n3.2)、大孔树脂湿法装柱，将前处理后黄酮粗提液用超纯水配成100～120μg/mL浓度后上样，动态吸附，然后利用体积浓度48～52％的乙醇溶液进行洗脱，得洗脱液；/n3.3)、将洗脱液经减压浓缩至无醇味后，真空冷冻干燥，得含有黄酮类化合物的柑橘果皮提取物。/n...

【技术特征摘要】
1.超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法，其特征是包括以下步骤：
1)、原材料预处理：
新鲜的柑橘皮经干燥、粉碎，得柑橘皮粉；
2)、利用超声辅助法提取柑橘皮中黄酮类化合物：
2.1)、称取柑橘皮粉1g，按照1g/40～45mL的料液比，加入体积浓度为50～55％的乙醇溶液，充分混匀；
2.2)、混合液超声处理：
将步骤2.1)所得的混合液超声提取后，离心，离心所得上清液用滤膜抽滤，得滤液；
超声提取的功率为325±25W，超声时间17±2min；
2.3)、定容：
在步骤2.2)所得的滤液中加入体积浓度为58～62％的乙醇溶液定容至100mL，得到黄酮粗提液；
3)、使用大孔树脂纯化柑橘皮中的黄酮类化合物：
3.1)、柑橘果皮黄酮粗提液前处理：
先将黄酮粗提液进行浓缩，再加入体积浓度≥95％的乙醇溶液或乙醇，从而使所得液中乙醇浓度≥80％，接着静置，弃沉淀，取上清，将上清液减压浓缩至无醇味，得前处理后黄酮粗提液；
3.2)、大孔树脂湿法装柱，将前处理后黄酮粗提液用超纯水配成100～120μg/mL浓度后上样，动态吸附，然后利用体积浓度48～52％的乙醇溶液进行洗脱，得洗脱液；
3.3)、将洗脱液经减压浓缩至无醇味后，真空冷冻干燥，得含有黄酮类化合物的柑橘果皮提取物。


2.根据权利要求1所述的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法，其特征是所述步骤1)还包括将柑橘皮粉进行冷冻干燥：
取柑橘皮粉-80±10℃预冻6±0.5h，然后进行真空冷冻干燥，得冻干处理后柑橘皮粉；以冻干处理后柑橘皮粉代替柑橘皮粉进行后续的步骤2)。


3.根据权利要求2所述的超声辅助提取柑橘果皮中黄酮类化合物的方法，其特征是，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾青，郦萍，姚旭，周青青，蒙霞，张忠琴，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33