本发明属于植物加工提取领域，特别涉及一种有利于提高桑叶提取物得率的超音速气流粉碎桑叶的方法。
背景技术
黄酮类化合物是一种天然抗氧化剂，它具有清除人体中超氧离子自由基的生理活性作用，因此对人体具有明显的抗溃疡、解痉、抗菌、抗炎、降血脂和镇痛等作用。桑叶中，黄酮类化合物占桑叶干重的1％～3％。
但在对桑叶乃至其他植物进行黄酮或其他有效成分提取时，却无法将其中的有效成分完全提取出来，并且很多情况下所能提取到的目标物的量相对植物体内的该成分的总量而言还是偏少的，目标物的得率不仅受到提取操作的影响，与提取前的预处理工序也有关联，植物中有效成分的提取得率还具有提升的空间。
技术实现要素：
本发明提供了一种有利于提高桑叶提取物得率的超音速气流粉碎桑叶的方法，通过在桑叶超音速气流粉碎的过程中，向桑叶中喷洒含多苯环结构的有机物的溶液，具体操作包括：
(1)制备含多苯环结构的有机物
将四溴双酚a与苯硼酸在保护气氛下充分分散在有机溶剂中，并向该有机溶剂中加入水、催化剂、碱剂，对所得的混合体系充分搅拌后升温至回流状态下反应充分，蒸干有机溶剂后进行抽滤，抽滤得到的滤饼经干燥后重结晶，得到含多苯环结构的有机物，即2,2’-双[3,5-二(苯基)-4-羟基苯基]丙烷，
作为优选：有机溶剂为乙二醇二甲醚与甲苯的混合溶剂，催化剂为四(三苯基膦)钯，碱剂为碳酸钠；
(2)将步骤(1)中得到的含多苯环结构的有机物配置成分散液，
作为优选：将含多苯环结构的有机物加入到乙二醇二甲醚与甲苯的混合溶剂中进行分散；
(3)将干燥后的桑叶加入到对撞式超音速气流粉碎机中进行对撞粉碎，并在对撞粉碎的过程中，将步骤(2)中得到的分散液雾化并向下对对撞点及对撞点附近进行喷射，
其中，对撞粉碎时的气流速度为500～900m/s，对撞粉碎时的气固比为1～3，分散液的喷射量为干燥后的桑叶重量的1.2～2倍。
本方案的有益效果在于：在对撞粉碎过程中，设备赋予了桑叶很强的动能，而在发生撞击的瞬间，申请人认为，不仅是桑叶受到撞击力而破碎，而且由于碰撞前桑叶是相对运动，对撞的发生导致桑叶速度大幅骤降甚至停止横向运动，因此这些动能中还有很大一部分瞬间转化为了桑叶的内能，使桑叶整体温度瞬时出现了明显升高，这很有可能导致桑叶碎片发生瞬时膨胀而在叶体上出现一些裂口，
此时将大量含有多苯环结构的化合物喷洒到这些桑叶碎片上，化合物很可能在这时进入到这些裂口中，而随着桑叶碎片与周围环境的热交换(包括喷洒分散液对桑叶碎片的冷却作用)，桑叶碎片温度很快降低至正常水平，此时裂口重新缩紧并会将含有多苯环结构的化合物紧紧固定住，
而本方案中所选择的含有多苯环结构的化合物中，各个苯环未必在同一微观平面内，这有效增加了该化合物分子的立体结构，正如上一段所推测，多个该化合物分子共同通过裂口嵌入到桑叶内，分子通过自身的立体结构在桑叶内部占据了相应的空间位置，使裂口无法完全闭合，这相当于隔出了一条条连通桑叶叶体内外的通道；而黄酮及大多数黄酮的衍生物在分子结构上明显小于这里的含有多苯环结构的化合物，活动性更好，在提取操作时能够优于含有多苯环结构的化合物从桑叶内部溢出，这样目标物就能够充分地利用这条通道溢出叶体(特别是在提取操作的前期)，提高了得率。
具体实施方式
实施例1
(1)在氮气保护下，将180ml乙二醇二甲醚、250ml甲苯、54g四溴双酚a、52g苯硼酸、400ml水、5.7g四(三苯基膦)钯、106g碳酸钠在室温(25℃，下同)下混合搅拌20分钟至充分分散，对所得的混合体系升温至回流状态下反应9.5小时，蒸干有机溶剂后进行抽滤，抽滤得到的滤饼经充分水洗后干燥，并利用n,n－二甲基甲酰胺进一步重结晶，得到含多苯环结构的有机物；
(2)将步骤(1)中得到的含多苯环结构的有机物加入到乙二醇二甲醚与甲苯体积比为1：1的混合溶剂中分散，配置成溶质质量分数为30％的分散液，
(3)将干燥后的桑叶经过粗剪切后(采摘的新鲜桑叶干燥至水分含量为5％，粗剪切至10目)，加入到对撞式超音速气流粉碎机中进行对撞粉碎(两股气流对撞)，对撞气流的速度为850m/s，对撞粉碎时的气固比为3，并在对撞粉碎的过程中，将步骤(2)中得到的分散液雾化并向下对对撞点及对撞点附近进行均匀持续地喷射，分散液的喷射量为本步骤中干燥后的桑叶重量的1.85倍。
对经过实施例1粉碎处理后的桑叶进行微波提取操作：按照1：25g/ml的料液比(桑叶：纯净水)，将桑叶碎片(碎粉)与纯净水混合充分，并于微波条件下进行提取，微波功率为600w，提取温度为80℃，提取时间为10min，提取完成后进行过滤，收集滤液并采用“亚硝酸钠－硝酸铝－氢氧化钠比色法”在510nm测定提取液吸光值，计算桑叶总黄酮的得率为2.523％(相对于步骤3中干燥后的桑叶的重量)。
对经过实施例1粉碎处理后的桑叶进行乙醇提取操作：按照1：25g/ml的料液比(桑叶：溶剂)，将桑叶碎片与溶剂(乙醇与水按3：1的体积比混合均匀)混合充分，并升温至80℃提取180min，提取完成后进行过滤，收集滤液，计算桑叶总黄酮的得率为1.966％(相对于步骤3中干燥后的桑叶的重量)。
实施例2
(1)(2)同实施例1；
(3)将干燥后的桑叶经过粗剪切后(采摘的新鲜桑叶干燥至水分含量为6.5％，粗剪切至10目)，加入到对撞式超音速气流粉碎机中进行对撞粉碎(两股气流对撞)，对撞气流的速度为900m/s，对撞粉碎时的气固比为2.8，并在对撞粉碎的过程中，将步骤(2)中得到的分散液雾化并向下对对撞点及对撞点附近进行均匀持续地喷射，分散液的喷射量为本步骤中干燥后的桑叶重量的1.7倍。
对经过实施例2粉碎处理后的桑叶进行微波提取，具体操作及检测手段同实施例1，计算出桑叶中总黄酮的得率为2.364％(相对于本实施例中干燥后的桑叶的重量)。
对经过实施例2粉碎处理后的桑叶进行乙醇提取，具体操作及检测手段同实施例1，计算出桑叶中总黄酮的得率为1.794％(相对于本实施例中干燥后的桑叶的重量)。
对比实施例1
在对撞粉碎过程中，未喷洒任何含多苯环结构的有机物的分散液，其余操作同实施例1：
将干燥后的桑叶经过粗剪切后(采摘的新鲜桑叶干燥至水分含量为5％，粗剪切至10目)，加入到对撞式超音速气流粉碎机中进行对撞粉碎(两股气流对撞)，对撞气流的速度为850m/s，对撞粉碎时的气固比为3，并在对撞粉碎的过程中，将乙二醇二甲醚与甲苯体积比为1：1的混合溶剂雾化并向下对对撞点及对撞点附近进行均匀持续地喷射，混合溶剂的喷射量为本对比实施例中干燥后的桑叶重量的1.3倍。
对经过对比实施例1粉碎处理后的桑叶进行微波提取，具体操作及检测手段同实施例1，计算出桑叶中总黄酮的得率为1.127％(相对于本对比实施例中干燥后的桑叶的重量)。
对经过对比实施例1粉碎处理后的桑叶进行乙醇提取，具体操作及检测手段同实施例1，计算出桑叶中总黄酮的得率为0.342％(相对于本对比实施例中干燥后的桑叶的重量)。
对比实施例2
将经过对比实施例1粉碎的桑叶进行乙醇提取操作的过程中，向提取体系中加入含多苯环结构的有机物的分散液，即在对撞粉碎的过程中不采用含多苯环结构的有机物，而是在提取操作中使用，其余操作同实施例1：
将干燥后的桑叶经过粗剪切后(采摘的新鲜桑叶干燥至水分含量为5％，粗剪切至10目)，加入到对撞式超音速气流粉碎机中进行对撞粉碎(两股气流对撞)，对撞气流的速度为850m/s，对撞粉碎时的气固比为3。
对经过对比实施例2粉碎处理后的桑叶进行乙醇提取操作：按照1：25g/ml的料液比(桑叶：溶剂)，将桑叶碎片与溶剂(乙醇与水按3：1的体积比混合均匀)混合充分，并向提取体系中加入实施例1步骤(2)中所制备的含多苯环结构的有机物的分散液并混合充分，分散液的加入量为本对比实施例中干燥后的桑叶重量的1.85倍，升温至80℃提取180min，提取完成后进行过滤，收集滤液，计算桑叶总黄酮的得率为0.365％(相对于本对比实施例中干燥后的桑叶的重量)。
对比实施例2中的得率依然远低于实施例1，对此申请人认为：这应该是由于提取过程中桑叶受热的程度相比于瞬间的对撞粉碎过程要温和许多，因此在提取操作中远不足以产生能容纳含多苯环结构的有机物进入桑叶的裂口，也就不足以形成类似于实施例1中的通道。后续对比实施例3的结果也证实了这一推断。
对比实施例3
将桑叶粉碎后再向其喷洒含多苯环结构的有机物的分散液，然后再进行提取，其余操作同实施例1：
(1)将干燥后的桑叶经过粗剪切后(采摘的新鲜桑叶干燥至水分含量为5％，粗剪切至10目)，加入到对撞式超音速气流粉碎机中进行对撞粉碎(两股气流对撞)，对撞气流的速度为850m/s，对撞粉碎时的气固比为3；
(2)将步骤(1)中得到的桑叶碎片均匀平铺开，将实施例1步骤(2)中所制备的含多苯环结构的有机物的分散液对这些桑叶碎片进行均匀喷洒，分散液的喷洒量为本对比实施例中干燥后的桑叶重量的1.85倍，静置30分钟以上。
对经过对比实施例3处理的桑叶进行微波提取，具体操作及检测手段同实施例1，计算出桑叶中总黄酮的得率为1.136％(相对于本对比实施例中干燥后的桑叶的重量)。
对经过对比实施例3处理的桑叶进行乙醇提取，具体操作及检测手段同实施例1，计算出桑叶中总黄酮的得率为0.368％(相对于本对比实施例中干燥后的桑叶的重量)。
对比实施例4
采用两倍摩尔数的4-十八烷基苯酚代替实施例1中的“含多苯环结构的有机物”，以分散液的方式对超音速气流粉碎过程中的桑叶碎片进行喷洒处理，其余操作同实施例1：
(1)将4-十八烷基苯酚加入到乙二醇二甲醚与甲苯体积比为1：1的混合溶剂中分散，配置成溶质质量分数为39.1％的分散液，
(3)将干燥后的桑叶经过粗剪切后(采摘的新鲜桑叶干燥至水分含量为5％，粗剪切至10目)，加入到对撞式超音速气流粉碎机中进行对撞粉碎(两股气流对撞)，对撞气流的速度为850m/s，对撞粉碎时的气固比为3，并在对撞粉碎的过程中，将步骤(1)中得到的分散液雾化并向下对对撞点及对撞点附近进行均匀持续地喷射，分散液的喷射量为本步骤中干燥后的桑叶重量的1.85倍。
对经过对比实施例4处理的桑叶进行微波提取，具体操作及检测手段同实施例1，计算出桑叶中总黄酮的得率为1.108％(相对于本对比实施例中干燥后的桑叶的重量)。
对经过对比实施例4处理的桑叶进行乙醇提取，具体操作及检测手段同实施例1，计算出桑叶中总黄酮的得率为0.314％(相对于本对比实施例中干燥后的桑叶的重量)。
从对比实施例4的结果来看，相比于对未经处理的桑叶碎片(对比实施例1)进行提取，在得率上反而还有少量下降，申请人分析，这有可能是本例中使用的4-十八烷基苯酚虽然也能进入裂口，但是4-十八烷基苯酚在分子大小、立体性等方面明显不如本方案中制备并使用的含多苯环结构的有机物，因此4-十八烷基苯酚一方面无法支撑出足够大的通道，另一方面在提取环境下其从桑叶中溢出的能力与目标物黄酮或黄酮衍生物的差异也没有那么明显，这样在不足以为黄酮类物质提供足够大的溢出通道的同时，反而在溢出桑叶时还会对黄酮类物质产生一定的竞争，综合效果上体现为抑制了黄酮类物质的溢出，所以得率稍有降低。