专利名称：牛蒡叶天然抗氧化剂的高效制备方法
技术领域：
本发明涉及从牛蒡叶中提取、分离天然抗氧化剂的方法，特别是利用超声微波协同萃取技术与复合酶技术提取天然抗氧化剂的方法。
背景技术：
据统计，我国牛蒡产量大，如牛蒡根在徐州地区的亩产达1500Kg，叶子约为每亩 lOOOKg。牛蒡叶基本全部废弃，造成了严重的资源浪费，而且容易污染环境。而牛蒡叶中含有的有效成分具有抗氧化能力。因此对牛蒡叶中的多酚成分进行开发利用，既可以综合利用废弃资源，又可以制备大量的抗氧化活性成分，具有重要的经济、社会意义。目前，食品行业所用的抗氧化剂，绝大部分都是人工合成的，食用过多时会引起许多危害人体健康的问题。随着人们生活水平的快速提高，人们对于合成的添加剂越来越不信任，而对于绿色、天然的添加剂表现出越来越多的兴趣，人们对于天然抗氧化剂的需求日益增长。与此同时，愈来愈多的学者开始关注并研究天然成分，包括各种天然成分的制备及抗氧化活性的评价。研究表明，牛蒡叶富含多酚成分，是一种能够抑制食品氧化的良好资源。提取是利用植物原料制备天然抗氧化剂的关键步骤。超声波浸取法是一种物理强化提取技术。超声波是弹性介质中的一种机械波，利用超声振动能量改变物质的组织结构、 状态、功能或加速其改变过程。超声波提取作为一种新型的提取技术，在天然产物提取方面得到广泛的应用，具有提取时间短、提取效率高、被提取活性物质不被破坏等优点。微波技术应用于植物有效成分的提取，一方面微波的热效应能使得基质材料内部的水分升温和汽化，迅速升温导致基质材料结构发生变化，材料变得疏松，减小了传质阻力；另一方面微波的非热效应能使得基质材料中各组分之间的作用力减弱，解吸作用增强， 溶解度提高，从而达到显著提高提取效果的目的。大量研究表明，微波辅助提取大大缩短了提取时间，提取得率也显著提高。超声微波协同萃取作为一种全新的分离技术(原理见附图
)，结合了超声、微波两种技术的优点，产生了更好的提取分离效果，采用超声微波协同萃取技术制备(牛蒡叶)天然抗氧化剂是一种新的尝试，提取时间大为缩短，提取效率大大提高。将超声微波协同萃取技术与生物酶技术相结合，制备天然抗氧化剂，可能具有更大优势，这种方法未见报道。
发明内容
本发明的技术方案是为了克服合成抗氧化剂导致的健康危害，而提供一种天然牛蒡叶抗氧化剂的生产方法，该方法可以工业化生产天然抗氧化剂，所生产的天然抗氧化剂抗氧化能力强，实用性好。而且本方法采用超声微波协同萃取技术与复合酶提取技术，速度快，生产效率大大提高。另外，本发明所用的原料-牛蒡叶，是一种废弃物，成本非常低，是本发明的又一个优点。本发明的技术方案是
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1、牛蒡叶天然抗氧化剂的高效制备方法。其特征步骤为(1)将干牛蒡叶粉碎，过筛；将牛蒡叶粉末与水混合，牛蒡叶粉末与水的质量比为 1:5-1: 30。加入复合酶进行酶解，然后过滤，得到抗氧化剂水提液，浓缩，即为浓缩液1。 所得牛蒡叶残渣待用。所用的复合酶由纤维素酶与果胶酶组成，纤维素酶与果胶酶的比例为1 1-1 3。复合酶添加量为2-80mg/g(牛蒡叶)。(2)在牛蒡叶残渣中加入乙醇溶液作为溶剂，进行超声微波协同萃取。过滤。将上清液浓缩至无溶剂，得到浓缩物a。其中，乙醇溶液的质量分数为15-70%，乙醇溶液与实验开始时所用的牛蒡叶粉末的质量比为5 1-30 1。超声波功率为0.05-lKw，微波功率为 0. 1-2. 5Kw，提取时间为 0. 5-50min。(3)将浓缩物a分散于水中，加入浓缩液1，先采用正己烷、乙醚、石油醚等有机溶剂多次萃取，除去杂质；保留水相。(4)向上次萃取后的水相中加入正丁醇、乙酸乙酯等，进行多次萃取，保留上层的有机相，即得到萃取物A。(5)将萃取物A减压浓缩，干燥，即得到天然抗氧化剂。本发明的有益效果是1、与其他天然抗氧剂制备方法相比，本发明将新的超声微波协同萃取技术与复合酶技术结合起来，提取天然抗氧化剂，该方法未见报道。2、本发明的方法可以实现工业化生产牛蒡叶天然抗氧化剂，为天然抗氧化剂替代合成抗氧化剂提供了基础。3、本发明对提取物进行了萃取纯化处理，制备了抗氧化活性很高的天然抗氧化剂，所制备的抗氧化剂的抗氧化能力强于TBHQ。抗氧化能力测定DPPH实验将待测的牛蒡叶抗氧化剂及TBHQ溶解，并稀释成系列溶液，按表2加样，避光反应10分钟后在517nm波长下测定吸光值。重复测定5次，结果取平均值。清除率(％ ) = (I-(Ai-Aj)A0) X100%o表2 DPPH实验加样表及相应的吸光值
权利要求
1.牛蒡叶天然抗氧化剂的高效制备方法。其特征步骤为(1)将干牛蒡叶粉碎，过筛；将牛蒡叶粉末与水混合。加入复合酶进行酶解，然后过滤， 得到抗氧化剂水提液，浓缩，即为浓缩液1。所得牛蒡叶残渣待用。(2)在牛蒡叶残渣中加入乙醇溶液作为溶剂，超声微波协同萃取，过滤。将上清液浓缩至无溶剂，得到浓缩物a。(3)将浓缩物a分散于水中，加入浓缩液1，先采用正己烷、乙醚、石油醚等有机溶剂多次萃取，除去杂质；保留水相。(4)向上次萃取后的水相中加入正丁醇、乙酸乙酯等，进行多次萃取，保留上层的有机相，即得到萃取物A。(5)将萃取物A浓缩，干燥，即得到天然抗氧化剂。
2.根据权利要求1所述的牛蒡叶天然抗氧化剂的高效制备方法，其特征是步骤(1)条件为干牛蒡叶粉碎至20-100目以下，牛蒡叶粉末与水的质量比为1 5-1 30。复合酶由纤维素酶与果胶酶组成，纤维素酶与果胶酶的比例为1 1-1 3。复合酶添加量为 2-80mg/g(牛蒡叶)。
3.根据权利要求1所述的牛蒡叶天然抗氧化剂的高效制备方法，其特征是步骤(2)超声微波协同萃取，其条件为在步骤(1)得到的牛蒡叶残渣中加入溶剂，溶剂是质量分数为 15-70%的乙醇溶液，乙醇溶液与实验开始时所用的牛蒡叶粉末的质量比为5 1-30 1， 并进行超声微波协同萃取。超声波功率为0. 05-lKw，微波功率为0. 1-2. 5Kw，提取时间为 0. 5_50mino
4.根据权利要求1所述的牛蒡叶天然抗氧化剂的高效制备方法，其特征是步骤(3)条件为采用正己烷、乙醚、石油醚等有机溶剂，多次萃取。
5.根据权利要求1所述的牛蒡叶天然抗氧化剂的高效制备方法，其特征是步骤(4)条件为采用乙酸乙酯、正丁醇等有机溶剂，多次萃取。
6.根据权利要求1所述的牛蒡叶天然抗氧化剂的高效制备方法，其特征是步骤(5)条件为40-70°C减压浓缩，50-70°C真空干燥或70-10(TC喷雾干燥或0. 5_2Kw微波辅助干燥。
全文摘要
牛蒡叶天然抗氧化剂的高效制备方法。其特征步骤为将干牛蒡叶粉碎，加入水，进行复合酶法提取，得到抗氧化剂水提液，浓缩得到浓缩液1。然后向酶解过的牛蒡叶渣中，加入乙醇溶液，超声微波协同萃取，过滤得乙醇提取液。将乙醇提取液减压浓缩至无溶剂，得浓缩物a。将浓缩物a分散在水中，加入浓缩液1，采用正己烷、乙醚、石油醚等溶剂萃取，除去色素等杂质，保留水相。然后向水相中加入正丁醇、乙酸乙酯等，萃取，得到萃取物，浓缩，干燥，制得牛蒡叶抗氧化剂。本发明利用超声微波协同萃取技术与生物酶技术进行提取，大大缩短了提取时间，提高了提取率。而且本发明所制备的抗氧化剂的抗氧化活性强于TBHQ。
文档编号A23L3/3472GK102551170SQ20101057962
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者娄在祥, 王洪新, 王经华 申请人:江南大学