牛大力全成分提取物及其制备方法和应用与流程

文档序号:20194196发布日期:2020-03-27 19:58阅读:1494来源:国知局
本发明涉及天然植物提取
技术领域
,特别涉及牛大力全成分提取物及其制备方法和应用。
背景技术
:牛大力,又名猪脚笠、金钟根等,是豆科美丽崖豆藤属植物(millettiaspeciosachamp)干燥块根,主要分布于我国广东及广西、海南、云南等地,在两广地区广泛应用,是岭南地区著名的药食兼用植物,常用作煲汤、药膳、药酒等制作的原料。中医认为,牛大力,性味甘平,归肺、肾经,具有补虚润肺、强筋活络的功效。国内外研究发现,牛大力中含有三萜化合物、黄酮类、多糖类及植物甾醇等多种化学成分,具有保肝、增强免疫力、抗疲劳、祛痰止咳等作用,是一种具有一定保健功效的植物资源,值得深入研究及广泛推广。随着野生牛大力的濒临灭绝,牛大力产业化发展才能符合市场需求,因此,研究出高效提取牛大力功效成分的工艺路线尤为迫切。目前,牛大力民间常作煲汤、保健酒剂使用,工业上牛大力提取工艺常采用热回流这种能耗高且效率低的提取方式,实验室研究牛大力提取工艺常采用超声、热回流方式,这些传统的提取方式耗时长、能耗高、提取率偏低,同时限制了牛大力相关功能性产品的开发。因此急需研发一种能够充分保证提取物中有效成分的含量的同时,能够实现标准化生产的牛大力提取物的制备方法。技术实现要素:基于此,有必要提供一种牛大力全成分提取物及其制备方法和应用。该牛大力提取物的制备方法能够充分保证提取物中有效成分的含量的同时,能够实现标准化生产。一种牛大力提取物的制备方法,包括以下步骤:提供牛大力原料;将所述牛大力原料进行粉碎,得到牛大力粉碎物;将所述牛大力粉碎物与水混合并乳化搅切,得到牛大力匀浆液;将所述牛大力匀浆液进行固液分离,得到牛大力分离液和牛大力分离渣;将所述牛大力分离渣与醇水溶液混合,并采用低温高压差连续提取技术进行提取,得到牛大力醇溶液;所述牛大力分离液和所述牛大力醇溶液即为所述牛大力提取物。在其中一实施例中,将所述牛大力原料进行粉碎,得到牛大力粉碎物的步骤包括以下步骤:将所述牛大力原料进行第一次粉碎,得到第一粉碎物;将所述第一粉碎物与水以质量比1:(4-10)混合,得到第一细碎浆和沉淀于水底的第一细碎渣;将所述第一细碎渣加水进行第二次粉碎,得到第二细碎浆和沉淀于水底的第二细碎渣;循环进行n次,得到第n细碎浆,n为大于或等于1的整数;合并各步所获得的细碎浆即得所述牛大力粉碎物。在其中一实施例中,将所述牛大力粉碎物与水混合并进行乳化搅切的步骤中,所述牛大力原料和所述水的质量比为1:(10-17);乳化搅切的循环压力为0.1-0.2mpa。在其中一实施例中,采用离心的方式进行分离,所述离心的转速为3800-15000r/min。在其中一实施例中,采用低温高压差连续提取技术进行提取的步骤中,提取温度为5℃-45℃,提取压力为20mpa-60mpa。在其中一实施例中,所述牛大力分离渣和所述醇水溶液的质量比为1:(8-15);所述醇水溶液为乙醇水溶液,其中乙醇的体积百分含量为50%-60%。在其中一实施例中,在得到所述牛大力醇溶液和/或所述牛大力分离液的步骤后,还包括采用300nm-600nm的微滤膜对所述牛大力醇溶液和/或所述牛大力分离液进行微滤的步骤。在其中一实施例中,在得到所述牛大力醇溶液和/或所述牛大力分离液的步骤后还包括以下步骤:采用反渗透浓缩的方法将所述牛大力醇溶液进行浓缩,得到含固量为5%-20%的牛大力醇提物;和/或采用反渗透浓缩的方法将所述牛大力分离液进行浓缩,得到含固量为5%-20%的牛大力水提物。在其中一实施例中,获得所述牛大力提取物后还包括以下步骤:采用板框过滤和/或瞬时高温灭菌的方法进行除菌;采用热灌装的方法进行灌装。上述制备方法制备而成的牛大力提取物。上述牛大力提取物在制备饮食品或药物中的应用。上述牛大力提取物的制备方法创新性地先采用乳化搅切的方法进行乳化匀浆,实现牛大力纤维精细剪切,然后再采用低温高压差连续提取技术对离心渣进行提取,深入物料的细胞内部破碎萃取,大幅度提高了有效成分提取率。且上述两种方法的组合,不仅能够大幅度提高牛大力原材中活性成分的提取率,同时上述两种方法均可以在常温的条件下进行,极大程度地保留了原材中的有效物质,为牛大力后续功能性产品的开发提供了重要保障。此外,上述牛大力提取物的制备方法还根据具体提取方法采用合适的溶剂,分段富集不同极性成分,能够得到牛大力全成分提取物,相比于传统的方法,扩大了提取物中组分种类,为牛大力相关产品的开发提供风味良好、功效良好的原料。且上述方法的各步骤操作简单,且工艺可控,能够实现标准化生产,有利于工业生产的质量控制。具体实施方式为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述,并给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本发明一实施方式的牛大力提取物的制备方法,包括以下步骤:s101:提供牛大力原料。可理解的,牛大力原料包括新鲜植株,也包括经处理后的中草药。且步骤s101中还可以包括如清洗、切片等预处理步骤,应理解为均在本发明的保护范围内。例如:可以预先将牛大力原料切制0.5-2cm左右,以利于后续步骤的进行。s102:将牛大力原料进行粉碎,得到牛大力粉碎物。可以采用现有的方法进行粉碎,在此不进行特别限定;进一步地,优选将牛大力粉碎物过1mm-2mm的筛;更进一步地,优选将牛大力粉碎物过1.2mm的筛。更进一步地,步骤s102优选包括以下步骤:s1021:将牛大力原料进行第一次粉碎,得到第一粉碎物;s1022:将第一粉碎物与水以质量比1:(4-10)混合,得到第一细碎浆和沉淀于水底的第一细碎渣;s1023:将第一细碎渣加水进行第二次粉碎,得到第二细碎浆和第二细碎渣;s1024:循环进行n次,得到第n细碎浆,n为大于或等于1的整数,合并各步所获得的细碎浆即得牛大力粉碎物。可以理解的,当n为1时,对第一粉碎物进行了一次粉碎,得到第一细碎浆和第一细碎渣,收集第一细碎浆即为牛大力粉碎物;当n为2时,对第一粉碎物进行了两次粉碎,即首先进行第一次粉碎得到第一细碎浆和第一细碎渣,再将第二细碎渣加水进行粉碎,得到第一细碎浆和第二细碎渣,合并第一细碎浆和第二细碎浆即得牛大力粉碎物;当n为3时,对第一粉碎物进行了三次粉碎,具体操作如上所述,在此不再进行赘述。在一实施例中,n为1或2。通过先将牛大力原料进行第一次粉碎,然后将第一粉碎物与特定质量比的水进行混合,如此,粒径较小的细碎物悬浮在水中,而粒径较大的原料(即牛大力细碎渣)沉淀下来,如此循环,可以降低粉碎难度,节约能耗。s103:将牛大力粉碎物与水混合并进行乳化搅切,得到牛大力匀浆液。本发明技术人员经过大量实验发现首先采用乳化搅切的方法进行乳化匀浆,使牛大力的纤维细化,能够强化水提效果,且乳化搅切在常温下进行即可,可以有效地避免了高温提取所导致的活性组分失活,保证获取的提取物营养组分丰富全面。进一步地,牛大力原料和水的质量比为1:(10-17)。可理解的,当采用步骤s1021-s1024进行粉碎,所得到的牛大力细碎浆中含有水,此时可以在此基础上继续补加相应的水即可。更进一步地,乳化搅切的循环压力为0.1-0.2mpa,以提高牛大力匀浆液中的活性组分的含量。s104:将牛大力匀浆液进行固液分离,得到牛大力分离液和牛大力分离渣。可以采用现有的离心机进行分离,例如卧式离心、管式离心或二者组合。进一步地,优选以转速为3800-15000r/min将牛大力匀浆液进行离心处理。s105:将牛大力分离渣与醇水溶液混合,并采用低温高压差连续提取技术进行提取,得到牛大力醇溶液。通过采用低温高压差连续提取技术进一步对牛大力分离渣进行提取,并采用醇水溶剂,能够提取水溶性较差的活性组分,且能够进一步将离心渣中残存的水溶性组分提取出,进而可以获得营养组分较为全面的牛大力提取物。且低温高压差连续提取技术可以在常温下进行提取,相比于传统的加热回流法,能够大幅度降低高温煎煮所导致的活性组分失活,且低温高压差连续提取技术是压力在液体媒介的作用下瞬间传递的过程,不论提取的是液体还是固体,均可受到一致的压力作用。且在这样的压力下只能对非共价键产生影响,而对共价键不产生影响,因此不会损坏有效成分,进一步提高牛大力提取物中活性组分的含量。其中,低温高压差连续提取器可以采用现有的装置,例如:zl200920304058.x公开的装置,在此不做特别限定。进一步地,步骤s105中牛大力分离渣和醇水溶液的质量比为1:(8-15);更进一步地,醇水溶液为乙醇水溶液;更进一步地,醇水溶液为体积百分含量为50%-60%的乙醇溶液;更进一步地,醇水溶液为体积百分含量为55%的乙醇溶液。进一步地,步骤s105中,提取温度为5℃-45℃,提取压力为20mpa-60mpa。步骤s104中获得的牛大力分离液和步骤s105中获得的牛大力醇溶液即为所需牛大力提取物。可理解的,根据剂型等的需求,还可以选择性进行下述步骤s106-s108。s106:对牛大力醇溶液和/或牛大力分离液进行微滤。具体地,优选采用300nm-600nm微滤膜进行微滤,以提升最终产品的口感。可理解的,可以将牛大力醇溶液和牛大力分离液混合后进行处理,也可分别进行处理,应理解为均在本发明的保护范围内。s107:将牛大力醇溶液和/或牛大力分离液进行浓缩,得到牛大力醇提物和/或牛大力水提物。进一步地,步骤s107中优选采用反渗透浓缩的方法进行低温真空浓缩,该方法能够降低浓缩温度(≤65℃),避免活性组分失活。进一步地,浓缩步骤中的温度均小于或等于65℃;更进一步地,步骤s107中的反渗透浓缩的温度为20℃-35℃,真空浓缩温度为40℃-65℃。可理解的,可以将牛大力醇溶液和牛大力分离液混合后进行处理,也可也分别进行处理,应理解为均在本发明的保护范围内。进一步地,采用反渗透浓缩的方法将牛大力醇溶液进行浓缩,得到含固量为5%-20%的牛大力醇提物;和/或采用反渗透浓缩的方法将牛大力分离液进行浓缩,得到含固量为5%-20%的牛大力水提物。s108:杀菌、分装。优选地,采用板框过滤和/或瞬时高温灭菌的方法进行除菌,采用热灌装的方法进行灌装,以进一步保证产品微生物合格,且优选产品的灭菌及分装均在万能结晶区域内进行,充分保证产品的微生物合格。上述牛大力提取物的制备方法创新性地先采用乳化搅切的方法进行乳化匀浆,实现牛大力纤维精细剪切,然后再采用低温高压差连续提取技术对离心渣进行提取,深入物料的细胞内部破碎萃取,大幅度提高了有效成分提取率。且上述两种方法的组合,不仅能够大幅度提高牛大力原材中活性成分的提取率,同时上述两种方法均可以在常温的条件下进行,极大程度地保留了原材中的有效物质,为牛大力后续功能性产品的开发提供了重要保障。此外,上述牛大力提取物的制备方法还根据具体提取方法采用合适的溶剂,分段富集不同极性成分,能够得到牛大力全成分提取物,相比于传统的方法,扩大了提取物中组分种类,为牛大力相关产品的开发提供风味良好、功效良好的原料。且上述方法的各步骤操作简单,且工艺可控,能够实现标准化生产,有利于工业生产的质量控制。下面列举具体实施例来对本发明进行说明。以下实施例所用到的主要设备:中药切片机、高效涡轮粉碎机、高速乳化设备、搅拌混合罐、低温高压差连续提取器(具体结构参见zl200920304058.x)。主要原料:鲜牛大力实施例1(1)原材前处理:将新鲜的牛大力原材进行清洗(洗去沙土)、切片(直径为0.5-2cm左右),得牛大力细碎品;(2)湿法粉碎:称取适量牛大力细碎品,加入一定倍量(7倍)纯化水进行2次粉碎,得到牛大力细碎浆及牛大力细碎渣;(3)乳化(水提):将步骤(2)中牛大力细碎浆加水补足提取倍量(10倍),于乳化匀浆罐中进行高速搅切,收集牛大力匀浆液;(4)离心:将步骤(3)所得牛大力匀浆液以转速为3800r/min进行离心,得到牛大力分离液及牛大力分离渣;(5)高效高压差体温连续提取:将步骤(4)中获得的牛大力分离渣加入一定倍量(10倍)55%乙醇、在压力为25mpa,温度为30℃的条件下进行高效高压差低温连续提取,并离心获得牛大力醇溶液;(6)微滤:采用500nm的微滤膜将步骤(4)得到的牛大力分离液和步骤(5)得到的牛大力醇溶液分别进行微滤(膜浓缩/真空浓缩(60℃);(7)浓缩、除菌:分别将步骤(6)中经微滤处理后的牛大力分离液和牛大力醇溶液,依次进行膜浓缩、真空浓缩、板框过滤,分别得到牛大力醇提物和牛大力水提物,两者组合提取制备即得牛大力全称提取物;(8)分装:将上述经过板框过滤除菌的两部位牛大力提取物于万能洁净区内灌装即可。实施例2(1)原材前处理:将新鲜的牛大力原材进行清洗(洗去沙土)、切片(直径为0.5-2cm左右),得牛大力细碎品;(2)湿法粉碎:称取适量牛大力细碎品,加入一定倍量(7倍)纯化水粉碎,得到牛大力细碎浆及牛大力细碎渣;(3)乳化(水提):将步骤(2)中牛大力细碎浆加水补足提取倍量(3倍),于乳化匀浆罐中进行高速搅切,收集牛大力匀浆液;(4)离心:将步骤(3)所得牛大力匀浆液以转速为3800r/min进行离心,得到牛大力分离液及牛大力分离渣;(5)高效高压差体温连续提取:将步骤(4)中获得的牛大力分离渣加入一定倍量(8倍)55%乙醇、在压力为25mpa,温度为30℃的条件下进行高效高压差低温连续提取,并离心获得牛大力醇溶液;(6)微滤:采用500nm的微滤膜将步骤(4)得到的牛大力分离液和步骤(5)得到的牛大力醇溶液分别进行微滤(膜浓缩/真空浓缩(60℃);(7)浓缩、、除菌:分别将步骤(6)中经微滤处理后的牛大力分离液和牛大力醇溶液和依次进行膜浓缩、真空浓缩、板框过滤,分别得到牛大力醇提物和牛大力水提物,两者组合提取制备即得牛大力全称提取物;(8)分装:将上述经过板框过滤除菌的两部位牛大力提取物于万能洁净区内灌装即可。对比例1本对比例省略乳化搅切的步骤,以水为提取媒介、直接高效高压差低温提取;具体地:(1)原材前处理:将新鲜的牛大力原材进行清洗(洗去沙土)、切片(直径为0.5-2cm左右),得牛大力细碎品;(2)湿法粉碎:称取适量牛大力细碎品,加入一定倍量(7倍)纯化水进行粉碎,得到牛大力细碎浆和细碎渣;(3)低温高压差连续提取:将步骤(2)中获得的牛大力细碎浆加水补足至一定倍量(3倍),在压力为25mpa,温度为30℃的条件下进行高效高压差低温连续提取,并离心获得牛大力分离液和牛大力分离渣;将步骤(3)中获得的牛大力分离渣加入一定倍量(8倍)纯化水、在相同条件下进行低温高压差连续提取,并离心获得牛大力水溶液(4)微滤:采用500nm的微滤膜将步骤(3)得到的牛大力水溶液(分离液和水溶液合并)进行微滤(膜浓缩/真空浓缩(60℃);(5)浓缩、干燥、除菌:分别将步骤(4)中经微滤处理后的牛大力水溶液,依次进行膜浓缩、真空浓缩、板框过滤,分别得到牛大力水提物;(6)分装:将上述经过板框过滤除菌的牛大力水提物于万能洁净区内灌装即可。对比例2本对比例,以水为媒介,采用传统热回流提取方法进行提取,具体地:(1)原材前处理:将新鲜的牛大力原材进行清洗(洗去沙土)、切片(直径为0.5-2cm左右),得牛大力细碎品;(2)传统加热提取:称取适量牛大力细碎品和一定倍量(10倍)纯化水至提取罐中,加热回流1h进行提取,得到牛大力一次水提液和提取渣;(3)离心:将步骤(2)所得牛大力水提液以转速为3800r/min进行离心,得到牛大力一次水溶液分离液;(4)二次热回流:将步骤(2)中的提取渣加入一定倍量(8倍)纯化水,加热回流1h进行提取,并离心获得牛大力二次水提液;(5)微滤:采用500nm的微滤膜将步骤(3)得到的牛大力一次水提液和步骤(4)得到的牛大力二次水提液合并后进行微滤(膜浓缩/真空浓缩(60℃);(6)浓缩、除菌:分别将步骤(5)中经微滤处理后的牛大力水溶液依次进行膜浓缩、真空浓缩、板框过滤,即得到牛大力水提物;(7)分装:将上述经过板框过滤除菌的牛大力水提物于万能洁净区内灌装即可。对比例3本对比例以水为提取媒介,采用乳化和高效高压差低温组合提取方法进行提取,具体地:(1)原材前处理:将新鲜的牛大力原材进行清洗(洗去沙土)、切片(直径为0.5-2cm左右),得牛大力细碎品;(2)湿法粉碎:称取适量牛大力细碎品,加入一定倍量(7倍)纯化水进行两次粉碎,得到牛大力细碎浆及牛大力细碎渣;(3)乳化(水提):将步骤(2)中牛大力细碎浆加水补足提取倍量(3倍),于乳化匀浆罐中进行高速搅切,收集牛大力匀浆液;(4)离心:将步骤(3)所得牛大力匀浆液以转速为3800r/min进行离心,得到牛大力分离液及牛大力分离渣;(5)高效高压差体温连续提取:将步骤(4)中获得的牛大力分离渣加入一定倍量(8倍)纯化水、在压力为25mpa,温度为30℃的条件下进行高效高压差低温连续提取,并离心获得牛大力水溶液;(6)微滤:采用500nm的微滤膜将步骤(4)得到的牛大力分离液和步骤(5)得到的牛大力水溶液合并后进行微滤(膜浓缩/真空浓缩(60℃);(7)浓缩、除菌:分别将步骤(6)中经微滤处理后的牛大力分离液和牛大力醇溶液和依次进行膜浓缩、真空浓缩、板框过滤,即得到牛大力水提物;(8)分装:将上述经过板框过滤除菌的牛大力提取物于万能洁净区内灌装即可。效果验证实验对实施例1和对比例1-对比例2的牛大力提取物的多糖提取率、指标成分含量、微生物情况进行测量,测试结果如下表1;多糖测定方法:(1)样品制备精密称取样品2g于100ml三角瓶中,加入25ml水,于沸水回流2h,冷却至室温,补足水分。摇匀,过滤,得续滤液)取续滤液5ml于50ml离心管中,加入10ml无水乙醇,混匀,于4000r/min离心机离心20min,弃去上清液,加入10ml80%乙醇,离心20min,弃去上清液,加入10ml80%乙醇,离心20min,弃去上清液,残渣用水定容至10ml,摇匀即得。(2)标准曲线制备准确吸取100mg/l标准葡萄糖溶液0、0.30、0.90、1.20、1.50ml(相当于葡萄糖0、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15mg)分别置于25ml比色管中,用移液枪准确补充水至2.0ml,加入1ml5%苯酚,在旋转混匀器上混匀,小心加入10ml浓硫酸,于旋转混匀器上小心混匀,置沸水浴中煮沸2min,取出冷水冷却2min,用分光光度计在485nm波长处以试剂空白溶液为参比,1cm比色皿测定吸光度值。以葡萄糖浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线。(3)测定精密量取2ml制备液于25ml比色管中,加入1ml5%苯酚,再加入10ml浓硫酸,混匀,水浴2min,冷水冷却至室温,随行试剂作空白,半小时内测定吸光值。指标成分的测试方法为:(1)牛大力原材供试液制备条件:加入1:10倍量的50%乙醇,超声提取40min,挥干溶剂后加入2ml50%乙醇复溶,即得供试液;(2)牛大力高丽槐素含测液相方法:高丽槐素含测方法:流动相:乙腈-水(0-10min,15%乙腈;10-25min,15-45%乙腈;25-40min,45%乙腈),流速:1.0ml/min,检测波长为309nm(高丽槐素最佳波长),柱温:35℃微生物情况测量方法:参照非无菌产品微生物限度检查:微生物计数法和控制菌检查法(中国药典2015年版通则1105-1106)项下的方法测定。表1实施例1对比例1对比例2对比例3多糖提取率/%62.4534.0154.2765.18高丽槐素提取率/%35000微生物合格合格合格合格从表1中的多糖提取率来看,省略乳化搅切步骤,直接采用低温高压差连续提取法进行提取的对比例1的多糖提取率远低于实施例1,采用传统热回流的对比例2的多糖提取率同样低于实施例1,说明乳化搅切和低温高压差连续提取法的组合能够提高多糖的提取率。从表1中的高丽槐素提取率来看,对比例1、对比例2和对比例3的三种提取方式下均未明显提取出高丽槐素成分(黄酮类成分)。另外,表中实施例1、对比例3均为乳化后高效高压差低温连续式提取,但二者提取媒介不相同,从表1可以看出,使用纯水组合一定浓度乙醇提取下多糖提取率减少2%-4%,而高丽槐素含量明显增加,说明本发明的方法能够获取活性组分种类丰富且含量较高的牛大力提取物。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 2 3 
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