本发明涉及天然活性物质提取,更具体地,涉及一种甘蔗多酚提取方法。
背景技术:
1、甘蔗多酚具有抗氧化应激作用,对于因氧化应激损伤引起的衰老、糖尿病、炎症、癌症等一系列疾病具有较好的治疗效果。研究表明,甘蔗多酚的生物活性包括抗氧化、抗炎、抗癌和抗菌,是一种极具营养和药用功效的天然成分,具有巨大的发展潜力和良好的发展前景。
2、目前提取甘蔗多酚的方法主要有溶剂浸提法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法和生物酶法。溶剂浸提法作为一种经典的方法,其对提取工艺、溶剂等有较高的要求;微波辅助提取需要加热条件,增加了燃料成本;超声长时间提取会产生热效应,对于热敏性成分的结构和生物活性具有影响;生物酶法的经济成本较高。
3、以上方法之中,超声波提取均属于非热提取技术,具有绿色安全、处理时间短、能耗低等优点,有广阔的应用前景。超声波产生的声能可以形成大量空化气泡,随着气泡不断膨胀增大,泡内气压最终大于表面张力,气泡发生崩解;此时在空化区域内,会产生巨大的剪切力,造成细胞被破坏,同时温度和压力也会有一定上升。但长时间的超声波处理会产生热效应,将会影响热敏性成分尤其是多酚的结构和生物活性。
4、因此亟需开发一种绿色高效提取甘蔗多酚的方法,兼具提高提取率和保护生物活性的特点,且能减少能耗,节约成本。
技术实现思路
1、本发明旨在克服上述现有技术至少一项的不足,提供一种甘蔗多酚提取方法,用于解决超声处理产热破坏多酚生物活性的问题,达到兼具提高提取率和保护多酚生物活性的效果。
2、本发明采取的技术方案是,提供一种甘蔗多酚提取方法,包括步骤:
3、s1:将新鲜甘蔗破碎成渣后低温冻干,得到冻干甘蔗渣;
4、s2:将冻干甘蔗渣与乙醇混合,进行脉冲电场预处理;
5、s3:将脉冲电场预处理后的冻干甘蔗渣超声浸提,得到浸提液;
6、s4:将浸提液离心后过滤,收集滤液并浓缩,将浓缩液冷冻干燥,得到甘蔗多酚提取物。
7、进一步地,步骤s2中脉冲处理的条件为脉冲强度为1~5kv/cm,脉冲宽度为8~12μs,脉冲数为10~100。
8、进一步地,步骤s3中超声处理的条件为温度30~60℃,功率40~200w,时长30~90min。
9、进一步地,步骤s1中低温冻干的温度为-100~-70℃。
10、进一步地,步骤s1中破碎后的甘蔗渣体积不超过1mm3。
11、进一步地,步骤s2中甘蔗渣与乙醇的体积比为1:(10~50)。
12、进一步地,步骤s4中离心条件为:2000~5000g,5~10min。
13、进一步地,步骤s4中浓缩的温度为40~45℃。
14、本方案步骤s1采用真空冷冻干燥技术,可以在低温下出去样品中的水分,与传统热处理相比,可以保护热敏性物质多酚的结构,同时还能通过水分气化的过程破坏细胞壁,增强细胞膜的通透性。
15、步骤s2采用脉冲电场技术,通过将原料放置在两块电极之间并施加一定的脉冲电场,破坏纤维素和半纤维素的结构,并导致细胞膜电导率和渗透性快速大幅增加,使甘蔗细胞的细胞壁和细胞膜产生不可逆电穿孔,从而使甘蔗细胞失活,促进含有多酚的细胞质溶出。步骤s3采用超声处理,通过超声使甘蔗渣在不断的机械振动中产生空化效应,促进甘蔗细胞质沿着脉冲电场技术形成的电穿孔道溶出。脉冲电场的预处理步骤,提高了多酚提取效率,减少了超声提取的时间,避免超声处理时间过长产热导致多酚结构破坏活性降低。
16、与现有技术相比,本发明的有益效果为:
17、本发明提供的甘蔗多酚提取方法,通过低温冷冻干燥预处理蔗渣,与传统热干燥预处理相比,不仅避免了高温对多酚结构及生物活性的影响,同时水分升华在一定程度上破坏了植物细胞壁和细胞膜,更有利于多酚物质的溶出,提高提取效率;采用脉冲电场协同超声处理,进一步降低了超声处理的温度和时间,在低温和短时间下即可实现高含量多酚物质的提取,避免了仅用超声长时间提取产生的热效应对热敏性成分的影响。
1.一种甘蔗多酚提取方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述的一种甘蔗多酚提取方法,其特征在于,步骤s2中脉冲处理的条件为脉冲强度为1~5kv/cm,脉冲宽度为8~12μs,脉冲数为10~100。
3.根据权利要求1所述的一种甘蔗多酚提取方法,其特征在于,步骤s3中超声处理的条件为温度30~60℃,功率40~200w,时长30~90min。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种甘蔗多酚提取方法,其特征在于,步骤s1中低温冻干的温度为-100~-70℃。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的一种甘蔗多酚提取方法,其特征在于,步骤s1中破碎后的甘蔗渣体积不超过1mm3。
6.根据权利要求1~3任意一项所述的一种甘蔗多酚提取方法,其特征在于,步骤s2中甘蔗渣与乙醇的体积比为1:(10~50)。
7.根据权利要求1~3任意一项所述的一种甘蔗多酚提取方法,其特征在于,步骤s4中离心条件为:2000~5000g,5~10min。
8.根据权利要求1~3任意一项所述的一种甘蔗多酚提取方法,其特征在于,步骤s4中浓缩的温度为40~45℃。