青稞膳食纤维中多酚化合物的分离方法
【专利摘要】青稞膳食纤维中多酚化合物的分离方法，将青稞面粉、SDF和IDF样品中加入丙酮，离心提取得上清液，备用，上清液浓缩调节PH用乙醚萃取，有机相真空旋转蒸发至干，得到游离的和非共轭的多酚化合物；水相用NaOH水解后调节pH、离心，得到上清液用乙醚和乙酸乙酯萃取，其中有机相真空旋转蒸发至干得到酯化多酚化合物，水相混合HCI，水解后用乙醚和乙酸乙酯萃取，旋转蒸发至干，得到醚化多酚化合物；将回收的沉淀加入NaOH室温水解，调节pH，得到的上清液用乙醚和乙酸乙酯萃取，有机相真空旋转蒸发至干得到不可溶的键合多酚化合物。该方法操作方便简单，为青稞膳食纤维的精深加工提供新思路，促进青稞产业的发展。
【专利说明】青稞膳食纤维中多酚化合物的分离方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品加工【技术领域】，具体涉及青稞膳食纤维中多酚化合物的分离方 法。
【背景技术】
[0002] 多酚是一类广泛存在于植物体内的重要次级代谢产物，是分子中具有多个羟基酚 类植物成分的总称。多酚在植物中的含量很高，仅次于纤维素、半纤维素和木质素，具有独 特的理化性质，可以通过疏水键和多点氢键与蛋白质、生物碱、多糖等大分子复合，能与金 属离子络合，具有还原性、捕捉自由基的活性和诸多衍生化反应活性等，从而使其在农业、 生态环境、日用化工、食品和医药等领域有着广泛的应用。多酚的研究起初主要以其结构鉴 定为主，多酚生理活性方面的研究很少。随着天然产物开发利用的逐渐兴起，植物多酚类 物质已成为天然产物和有机化学研究的热点，国内外科研工作者纷纷从各个领域和角度对 植物多酚开展了广泛深入的研究工作。植物多酚生理活性的研究是近年来多酚研究的热点 之一，也是多酚化学中发展最快的一个方向。许多试验研究资料均显示，多酚化合物具有抗 氧化、抗肿瘤、抗动脉硬化、防治冠心病与中风等心脑血管疾病以及抗菌等多种生理功能， 有报道称摄取一定量的植物多酚能够有效地预防和抑制疾病的发生。因此，植物多酚已被 称作人类健康的"第7营养素"。
[0003]多酚的数量繁多，目前已经分离鉴定了的达8000多种，若按其结构来划分，可分 为四大类：酌酸类（phenolic acids)、类黄丽类（flavonoids)、1，2_二苯乙稀（stilbenes) 和木酚素类（Iignans)。多酚具有很强的生理活性，近年来已经开发利用的植物多酚主要有 茶多酚、苹果多酚、葡萄多酚和柑橘多酚等，其中茶多酚生理功能方面的研究最多，柑橘多 酚在欧洲已用作循环器官和眼科的保健药品。Huang等认为果蔬中的多酚类物质，在维持 人体正常的生理功能方面扮演了一个很重要的角色；Holiman等也报道了多酚类物质具有 较强的抗氧化作用；有报道称多酚类物质能抑制低密度脂蛋白的氧化性，促进机体的正常 运行；茶多酚（TPP)的研究表明，其在抑制细胞凋亡、净化肝酒精中毒方面效果明显；崔旭 等通过动物试验研究了茶多酚的抗氧化作用，试验中对果蝇终生给予TPP，观察其对寿命和 存活率的影响，并测定家蝇脑匀浆超氧化物歧化酶活性、丙二醛和脂褐质含量，发现TPP能 够提高家蝇存活率，提高SOD活力，降低MDA和脂褐质含量，具有抗氧化的生理活性；Escrig 通过体外抗氧化试验表明：Ig干燥朝鲜蓟叶片提取物的DPPH自由基清除能力和FRAP总抗 氧化能力分别与29. 2和62. 6mg维生素C，77. 9和159mg维生素E相当，且具有良好的抗低 密度脂蛋白氧化作用。研究表明多酚化合物中的黄酮类的抗氧化作用效果更为明显。现代 医学研究表明多酚类化合物在抗动脉硬化、防治冠心病与中风等心血管疾病及消炎、抗过 敏和抗病毒方面都有很好的效果。Knekt等报道多酚物质能抑制血小板的凝集和粘连，具 有抑制脂新陈代谢中的酶作用，而且能诱导血管舒张，从而可以防止中风、抗血栓病、糖尿 病及动脉粥状硬化等疾病，此类报道在Shoenfeld，Hertog以及Matsumoto等的研究中也 有所提及；Ying利用Western blot法对牛颈动脉内皮细胞进行体外实验，发现茶多酚能有 效抑制内皮细胞功能紊乱，并能有效抑制心血管疾病的发展；此外，有研究表明茶多酚在抑 癌、抗癌方面有明显的效果；Agarwal等则发现用葡萄籽提取物处理体外培养的人乳腺癌 MDA-MB468细胞1?3天，细胞增殖抑制率达90 %?100 %，具有很好的量效关系。
[0004] 全谷物食品可以有效预防代谢综合症，能够预防和降低心血管疾病、II型糖尿病、 肥胖和某些癌症的发病率。谷物食品作为世界上主要的食物来源，提供了 50%人体摄入 的膳食纤维。研究发现，摄入膳食纤维能够调节人体饥饿状态、血糖生成指数、脂肪代谢和 炎症，具有益生元效果，可有效预防慢性心脏病和消化系统疾病。许多研究者对于谷物中 的多糖组分进行了深入研究，但是其有益健康的生化机制至今未得到确定的结论。因为谷 物多糖组分包含大量的多酚化合物，95 %的谷物多酚和谷物细胞壁多糖紧密结合，研究者 提出了 "膳食纤维抗氧化剂（dietary fibre-antioxidants) "和"膳食纤维-多酚复合物 (dietary fibre-phenolic compounds,DF-PC) "的概念，认为谷物膳食纤维是体内传送多酚 化合物的天然功能成分。谷物中膳食纤维包括可溶性膳食纤维（SDF)和不可溶膳食纤维 (IDF)，二者比例与谷物品种关系很大；谷物中的酚酸主要是羟基肉桂酸，其中阿魏酸含量 最为丰富，被视为谷物体外抗氧化活性最主要的多酚化合物。膳食纤维和多酚化合物通过 酯键共价结合在一起，形成DF-PC复合物。一般认为，谷物中SDF/IDF比例越高，DF-PC复 合物抗氧化效果越好。
[0005]目前，多酚化合物的提取主要利用甲醇、丙酮等有机溶剂进行，主要提取了可溶性 的多酚化合物，并没有提取与其他成分发生键合的多酚化合物，导致测定结果比多酚化合 物的实际含量偏低。本发明通过提取青稞膳食纤维中游离多酚化合物、酯化多酚化合物、醚 化多酚化合物和键合的多酚化合物，可得到与实际含量比较接近的结果。
【发明内容】
[0006] 本发明旨在提供一种青稞膳食纤维中多酚化合物的分离方法，利用酶重量法对青 稞中可溶性膳食纤维（SDF)、不可溶性膳食纤维（IDF)和总膳食纤维（TDF)进行分离制备， 并首次对其中游离多酚化合物、酯化多酚化合物、醚化多酚化合物和键合的多酚化合物进 行提取定量，确定青稞膳食纤维中多酚化合物比较真实的含量，为青稞膳食纤维的开发利 用提供科学依据，也为青稞的精深加工提供新思路，促进云南省青稞产业的发展。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0008] 青稞膳食纤维中多酚化合物的分离方法，具体包括以下步骤：
[0009] 1)用乙醚对青稞面粉进行脱脂处理，青稞面粉与乙醚按的质量体积比为1:20脱 月旨3次，每次10分钟；
[0010] 2)将准确称取冻干样品青稞不可溶性膳食纤维IDF、青稞可溶性膳食纤维SDFJA 脂后的青稞面粉分别置于离心管中，加入体积百分浓度70%丙酮，室温下在1751-200r/ min条件下避光摇床提取2h, 4000g离心IOmin得上清液液,重复3次,合并上清液液,沉淀 残渣回收备用；
[0011] 3)合并得到上清液液于30°C真空旋转蒸发，用浓盐酸调节pH为2,利用乙醚按体 积比1:1萃取5次，水相回收备用，有机相在30°C下真空旋转蒸发至干，用甲醇溶解得游离 多酚化合物；
[0012] 4)步骤（3)得到的水相用NaOH在充N2条件下室温水解4h，用盐酸调节pH为2， 4000g离心20min，得到的上清液用乙醚和乙酸乙酯按体积比为1: 1:1萃取5次，水相回收 备用，有机相合并后于30°C下真空旋转蒸发至干，用甲醇溶解得到酯化多酚化合物；
[0013] 5)步骤（4)得到的水相加入HCI，在充N2条件下95°C水浴中加热45min，冷却至 室温，用乙醚和乙酸乙酯按体积比为1:1:1萃取5次，合并有机相，于30°C下真空旋转蒸发 至干，用甲醇溶解得到醚化多酚化合物；
[0014] 6)将回收的沉淀残渣置于离心管中，加入NaOH在充N2条件下室温水解4h，用盐 酸调节pH为2,4000g离心30min，得到的上清液液用乙醚和乙酸乙酯按体积比为1:1:1萃 取5次，合并有机相，于30°C下真空旋转蒸发至干，用甲醇溶解得到不可溶的键合多酚化合 物。
[0015] 本发明的有益效果为提供了一种操作简单、实用的对青稞的精深加工的方法，首 次对其中各种多酚化合物进行分离定性，为青稞膳食纤维的开发利用提供科学依据。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施 例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示 的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明 的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
[0017] 实施例1
[0018] 1)将青稞面粉用乙醚按质量体积比1:20进行反复脱脂3次，每次10分钟；
[0019] 2)准确称取脱脂青稞面粉2g于离心管中，加入40mL70% (v/v)丙酮，室温下避光 摇床提取2h，4000/min离心IOmin得上清液，重复3次，合并上清液，沉淀残渣回收备用；
[0020] 3)步骤⑵中所得上清液于30°C真空旋转蒸发至约50mL，用6mol/L盐酸调节pH 为2,利用乙醚按提取液1:1 (v/v)萃取5次，水相回收备用，有机相在30°C下真空旋转蒸发 至干，用甲醇溶解得游离多酚化合物为526. 80 y g ;
[0021] 4)步骤（3)得到的水相用20mL2mol/L NaOH在充队条件下室温水解4h，用6mol/L 盐酸调节pH为2,4000/min离心5min，得到的上清液用乙醚按提取液I: I (v:v)萃取5次， 合并有机相，于30°C下真空旋转蒸发至干，用甲醇溶解得到酯化多酚化合物为380. 06 y g ;
[0022] 5)步骤⑷得到的水相加入20mLlmol/L HCI，在充N2条件下95°C水浴中加热 45min，冷却至室温，用乙醚和乙酸乙酯按体积比为1:1:1萃取5次，合并有机相，于30°C下 真空旋转蒸发至干，用甲醇溶解得到醚化多酚化合物为340. 16 y g ;
[0023] 6)将回收的青稞面粉残渣置于离心管中，加入40mL4mol/L NaOH在充队条件下室 温水解4h，用盐酸调节pH为2,4000/min离心5min，得到的上清液用乙醚和乙酸乙酯按提 取液1:1 (v/v)萃取5次，合并有机相，于30°C下真空旋转蒸发至干，用甲醇溶解得到不可溶 的键合多酚化合物2055. 17 ii g。
[0024] 实施例2
[0025] 1)称取样品并编号，样品至于2501mL锥形瓶中：
[0026]表1
[0027]
【权利要求】
1. 青稞膳食纤维中多酚化合物的分离方法，其特征在于包括以下步骤： 1) 用乙醚对青稞面粉进行脱脂处理，重复3次； 2) 将准确称取冻干样品青稞不可溶性膳食纤维IDF、青稞可溶性膳食纤维SDF、脱脂 后的青稞面粉分别置于离心管中，加入体积百分浓度70%丙酮，室温下避光摇床提取2h， 4000g离心IOmin得上清液液，重复3次，合并上清液液，沉淀残渣回收备用； 3) 合并得到上清液于30°C真空旋转蒸发，用浓盐酸调节pH为2,利用乙醚按萃取5次， 水相回收备用，有机相在30°C下真空旋转蒸发至干，用甲醇溶解得游离多酚化合物； 4) 步骤（3)得到的水相用NaOH在充N2条件下室温水解4h，用盐酸调节pH为2,4000g 离心20min，得到的上清液用乙醚和乙酸乙酯萃取5次，得到有机相并合并，于30°C下真空 旋转蒸发至干，用甲醇溶解得到酯化多酚化合物； 5) 步骤（4)得到的水相加入HCI，在充N2条件下95°C水浴中加热45min，冷却至室温， 用乙醚和乙酸乙酯萃取5次，合并有机相，于30°C下真空旋转蒸发至干，用甲醇溶解得到醚 化多酚化合物； 6) 将回收的沉淀残渣置于离心管中，加入NaOH在充N2条件下室温水解4h，用盐酸调节 pH为2,4000g离心30min，得到的上清液用乙醚和乙酸乙酯萃取5次，合并有机相，于30°C 下真空旋转蒸发至干，用甲醇溶解得到不可溶的键合多酚化合物。
2. 根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于：步骤（1)中脱脂时青稞面粉与乙醚 按质量体积比为1:20。
3. 根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于：步骤（2)中避光摇床转速为1751- 200r/min〇
4. 根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于：步骤（3)利用乙醚按萃取时，上清液 蒸发后与乙醚按的体积比为1:1。
5. 根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于：步骤（4)、（5)和（6)得到的上清液 用乙醚和乙酸乙酯萃取时各组分体积比均为1:1: 1。
【文档编号】A23L1/29GK104323251SQ201410603523
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】李永强, 杨士花, 吴国星, 高熹, 冯励, 高斌, 李海平, 张建平, 赵存朝, 黄勇桦, 冯志祥 申请人:云南农业大学