专利名称：火棘果系列有效成分的提取方法
技术领域：
本发明涉及一种火棘果系列有效成分的提取方法，具体的说是一种从火棘果实中依次提取(联产)火棘果汁、红色素、黄色素、果胶及残果渣作饲料原料的方法，属于食品、食品与化妆品添加剂和天然产物有效成分制备等领域。
背景技术：
火棘(Pyracantha fortuneana)是蔷薇科苹果亚科(Maloideae)火棘属(PyracanthaRoem)中的一种常绿野生灌木果树植物，其果实又名火把果、救兵粮、赤阳子等，广泛分布于我国东南、西南和西北各省，生长在海拔500～2800m的山地、丘陵、灌丛草地及河沟路旁，其果皮呈鲜红色(极少数品种呈金黄色)。我国火棘资源极为丰富，如贵州、四川年产鲜果均在2.5万吨以上，湖北年产量近5万吨。据我们初步调查，湖南仅湘西年产鲜果就达1.1万吨以上。
火棘果实具有极高的食用价值和药用保健价值。火棘果含有多种维生素、人体必需氨基酸、微量元素、不饱和脂肪酸、糖类等，营养十分丰富，其营养成分比苹果、梨、桃、猕猴桃等更丰富、更均衡，在我国火棘果代粮食用已有一千七百多年的历史。火棘的果、根、皮、叶具有“生津止渴、清热解毒、收敛止泻”之功效，其果含有芦丁、槲皮素、磷脂、硒、SOD等药用与保健成分，用于疗疮毒、治阴虚、止泻痢以及降血压、改善脂蛋白代谢、保护心血管系统、消食健胃、通便润肠、防衰老的药用与保健功效早已被民间和现代医学所证实。
同时火棘果是一种重要的天然色素、果胶及饲料资源。火棘果色泽鲜艳，含有大量的色素，稳定性及着色性好，且兼有营养保健作用，在众多天然色素资源中，火棘色素必将成为崛起的新秀。火棘果还含有丰富的果胶等重要的食品添加剂；其果渣含有较多的蛋白质、脂肪酸、氨基酸、维生素、纤维素及矿质元素等，也是一种较重要的天然饲料资源。
火棘资源十分丰富，其果实营养全面，色素、果胶等有效成分含量高，是一种加工食品及保健品、提取天然色素和果胶等重要食品与化妆品添加剂、以及果渣作饲料的重要野生植物资源。然而，自20世纪90年代以来，国外研究主要集中在火棘果提取物(有效成分)在化妆品中的应用上，尚未涉及色素、果胶、食品加工等方面的研究；国内主要集中在营养成分及药用成分分析、食品粗加工等方面，开发出了火棘果酒、饮料等食品及保健品；但尚未涉及红色素和果胶的纯化等重要方面，且研究提取的主要是单一有效成分(产品)，未涉及火棘果中依次提取(联产)火棘果汁、红色素、黄色素、果胶等系列有效成分以及残果渣作饲料原料的综合利用研究，火棘果中的其它重要有效成分白白浪费了，资源利用率低、成本高；至于火棘红果中黄色素的提取方法及残果渣作饲料至今尚未见报道。
本发明的目的在于提供一种火棘果系列有效成分的提取方法，即提供一种从火棘果实中依次提取(联产)火棘果汁、红色素、黄色素、果胶等系列有效成分，以及残果渣饲料原料的方法，以便充分有效地利用火棘这一丰富的野生资源，产生更大的经济效益、社会效益和生态效益。
发明内容
本发明是这样实现的经除杂、洗净后的火棘果，经榨汁后得到火棘果汁和果渣，果汁用作果汁饮料、果酒的原料；榨汁后的果渣依次用不同的有机溶剂(浸提剂)提取红色素和黄色素，并对两种色素分别进行分离纯化处理；提取色素后的果渣用酸水解，经分离、脱色、纯化得到果胶；残果渣用作饲料原料，从而获得了火棘果系列有效成分果汁、红色素、黄色素、果胶和饲料原料。
提取步骤包括(1)、经过除杂、清洗后的火棘果中加入相当于其重量0～4倍的水，压榨，过滤，得到果汁和果渣，果汁用作果汁饮料、果酒的原料；(2)、榨汁后的果渣，用酸性低级醇水溶液作浸提剂浸提，浸提温度为室温～70℃，浸提时间为2分钟至24小时，低级醇的浓度为50％～80％，pH为1～5，浸提剂的用量为火棘果重量的3～35倍；浸提液经过滤、回收溶剂后，用大孔树脂或者硅胶柱层析纯化，干燥，得到红色素；(3)、提取红色素后的果渣，用85％以上的乙醇或者丙酮浸提，浸提温度为室温～70℃，浸提时间为2分钟至24小时，浸提剂用量为火棘果重量的3～35倍，浸提液经过滤、回收溶剂后，用乙酸丁酯或者石油醚或者氯仿萃取纯化，干燥，得到黄色素；(4)、提取黄色素后的果渣，用0.1％～0.5％的盐酸水解，盐酸水解温度为70～100℃，水解时间为20～120分钟，经过滤、浓缩、脱色后，用95％的乙醇沉淀纯化，再经过滤、干燥，得到果胶；
(5)、提取果胶后的残果渣，用作饲料原料。
本发明中所述的低级醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中至少一种，上述步骤(2)和(3)中所述的浸提可采用冷浸、热浸、渗滤、超声、微波中的至少一种方法进行，步骤(1)至(4)中所述的过滤可采用普通过滤、加压过滤、减压过滤、离心分离中的至少一种方法进行，步骤(2)至(4)中所述的干燥可采用真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥、普通干燥中的至少一种方法进行。
本发明的具体步骤(1)、经过除杂、清洗后的火棘果中加入相当于其重量0～4倍的水，压榨，过滤，得到果汁和果渣，果汁用作果汁饮料、果酒的原料。对于含水量较低的火棘果，榨汁前宜加入相当于其重量2～4倍的水，并浸泡2～10小时；含水量较高的火棘鲜果，榨汁前可以加水或不加水，也可不浸泡。
(2)、榨汁后的果渣，用酸性低级醇水溶液作浸提剂浸提，浸提剂中低级醇的浓度为50％～80％，pH为1～5，浸提剂的用量为火棘果重量的3～35倍，最好分2～5次浸提，以提高浸提效果；浸提液经过滤、回收溶剂后，用大孔树脂或者硅胶柱层析纯化，干燥，得到红色素。
(3)、提取红色素后的果渣，用85％以上的乙醇或者丙酮浸提，浸提剂用量为火棘果重量的3～35倍，最好分2～5次浸提，以提高浸提效果；浸提液经过滤、回收溶剂后，用乙酸丁酯或者石油醚或者氯仿萃取纯化，干燥，得到黄色素。
(4)、提取黄色素后的果渣，用0.1％～0.5％的盐酸水解，最好水解2～3次，以提高水解效果；水解液经过滤、浓缩、脱色后，用95％的乙醇沉淀纯化，再经过滤、干燥，得到果胶。
(5)、提取果胶后的残果渣，用作饲料原料。
步骤(2)中所述的低级醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中至少一种。鉴于火棘果系列有效成分主要用于食品、化妆品与医药添加剂等领域，故从安全性角度考虑应尽量选择乙醇为宜。
步骤(2)和(3)中所述的浸提采用冷浸、热浸、渗滤、超声、微波中至少一种方法进行。
步骤(2)和(3)中所述的浸提温度为室温～70℃，浸提时间为2分钟至24小时。用微波、超声方法浸提时浸提时间宜短一些；用冷浸等方法浸提时浸提时间宜长一些。
步骤(4)中所述的盐酸水解温度为70～100℃，水解时间为20～120分钟。
步骤(2)至(4)中所述的干燥采用真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥、普通干燥中的一种或一种以上方法进行。
本发明的主要优点(1)、资源利用率高。本发明从火棘果中依次提取获得果汁、红色素、黄色素、果胶及饲料原料，火棘资源的利用率显著高于提取获得单一有效成分(产品)的现有技术。
(2)、有效成分纯度高。就红色素和果胶提取而言，现有技术提取的是粗品，杂质多，应用范围有限；而本发明进行了色素、果胶的纯化，产品纯度高、应用范围更广。
(3)、有效成分提取率高。就红色素提取而言，本发明使用有机溶剂提取，提取率高，且溶剂易回收利用，克服了现有技术提取率低、提取剂无法回收利用的问题。
(4)、本发明提取后的残渣可以可作饲料原料。
(5)、整体工艺简单、成本低廉，产品安全无毒，可广泛应用于食品、化妆品、医药以及饲料等领域，具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。
图1为本发明的工艺流程简图。
具体实施例方式
图1示出了本发明的工艺流程。
本发明非限定性实施例(1)、取经过除杂、清洗后的火棘鲜果100公斤，加水100公斤，用榨汁机压榨、过滤，得128～131公斤火棘果汁，经脱涩、灭菌后用作果汁饮料或果酒等的原料；果渣用于下一步提取。
(2)、榨汁后的果渣中，加入pH为3的65％乙醇水溶液500公斤，在30～45℃下热浸提40～50分钟或者超声浸提20～25分钟或者微波浸提3～6分钟，或者冷浸18～22小时，滤出溶液，滤渣同法浸提2次。合并3次所得浸提液，减压回收乙醇后，用大孔树脂或者硅胶柱层析纯化，喷雾干燥或者冷冻干燥，获得5.3～5.8公斤红色素精品，吸光度值E1％1cm，530nm≥1.0，产率(以干果计)为15.8％～17.5％。
(3)、提取红色素后的果渣中，加入90％的乙醇550公斤，在45～60℃下热浸提50～60分钟或者超声浸提30～35分钟或者微波浸提5～8分钟，或者冷浸20～24小时，滤出溶液，滤渣同法浸提2次。合并3次浸提液，减压回收乙醇后，用乙酸丁酯或者石油醚萃取纯化，喷雾干燥或者真空干燥，获得0.46～0.60公斤黄色素精品，吸光度值E1％1cm，402nm≥1.2，产率(以干果计)为1.4％～1.8％。
(4)、提取黄色素后的果渣中，加入0.3％的盐酸350公斤，在90～95℃下水解40～50分钟，滤出溶液，滤渣同法水解1次。合并2次所得滤液，真空浓缩后用活性炭脱色，过滤，滤液中加入95％的乙醇沉淀果胶，再经过滤后真空干燥或者冷冻干燥，获得0.9～1.2公斤果胶精品，产率(以干果计)为2.7％～3.5％。
(5)、上述提取果胶后的残渣，经晾干、晒干或烘干后，用作饲料原料。
权利要求
1.一种火棘果系列有效成分的提取方法，火棘果经除杂、清洗后，从火棘果中依次提取(联产)火棘果汁、红色素、黄色素、果胶，其特征在于提取步骤包括(1)、经过除杂、清洗后的火棘果中加入相当于其重量0～4倍的水，压榨，过滤，得到果汁和果渣，果汁用作果汁饮料、果酒的原料；(2)、榨汁后的果渣，用酸性低级醇水溶液作浸提剂浸提，浸提温度为室温～70℃，浸提时间为2分钟至24小时，低级醇的浓度为50％～80％，pH为1～5，浸提剂的用量为火棘果重量的3～35倍；浸提液经过滤、回收溶剂后，用大孔树脂或者硅胶柱层析纯化，干燥，得到红色素；(3)、提取红色素后的果渣，用85％以上的乙醇或者丙酮浸提，浸提温度为室温～70℃，浸提时间为2分钟至24小时，浸提剂用量为火棘果重量的3～35倍，浸提液经过滤、回收溶剂后，用乙酸丁酯或者石油醚或者氯仿萃取纯化，干燥，得到黄色素；(4)、提取黄色素后的果渣，用0.1％～0.5％的盐酸水解，盐酸水解温度为70～100℃，水解时间为20～120分钟，经过滤、浓缩、脱色后，用95％的乙醇沉淀纯化，再经过滤、干燥，得到果胶；(5)、提取果胶后的残果渣，用作饲料原料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的低级醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)和(3)中所述的浸提可采用冷浸、热浸、渗滤、超声、微波中的至少一种方法进行。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)至(4)中所述的干燥可采用真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥、普通干燥中的至少一种方法进行。
全文摘要
本发明涉及一种火棘果系列有效成分的提取方法，火棘果经除杂、清洗后压榨，得火棘果汁；榨汁后的果渣用酸性低级醇水溶液浸提，经过滤、柱层析纯化、干燥得红色素；提取红色素后的果渣用乙醇或丙酮浸提，经过滤、回收溶剂、萃取纯化、干燥得黄色素；提取黄色素后的果渣用盐酸水解，经过滤、浓缩、脱色、沉淀纯化、干燥得果胶，余下的残果渣用作饲料原料。本发明工艺简单，成本低廉，产品提取率和纯度高，安全无毒，可广泛应用于食品、医药、化妆品以及饲料等领域，具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。
文档编号A23L2/04GK1919062SQ20061003227
公开日2007年2月28日 申请日期2006年9月19日 优先权日2006年9月19日
发明者熊远福, 蒋利华, 文祝友, 熊海蓉 申请人:湖南农业大学