一种用氢氧化锂化学降解高聚原花青素的方法与流程

文档序号:15222045发布日期:2018-08-21 17:35阅读:584来源:国知局

本发明涉及一种利用氢氧化锂处理得到低聚原花青素的生产方法,属于生物工程技术领域。



背景技术:

原花青素是由不同数量的儿茶素或表儿茶素缩合而成的黄烷类化合物,包括二聚体至十聚体,按聚合度的大小,通常将2-4聚体称为低聚体,将5聚体以上的称为高聚体。

研究表明,原花青素的生物活性与单体组成、单体之间的连接键以及聚合度有关。原花青素的低聚体在抗氧化、酶抑制、抗突变等方面表现出良好的生物活性,其中原花青素二聚体的活性最佳。低聚原花青素的水溶性较好,可以用于对水溶性要求较高的食品、药品及化妆品行业。高聚原花青素水溶性差,难以被人体吸收利用,且由于空间位阻的影响,酚轻基的活性受到影响,因此目前大部分只能作为天然色素等低附加值副产品进行利用。然而,植物中的多数原花青素以高聚体形式存在,葡萄籽提取物中的高聚原花青素含量占总原花青素的50%以上,为了提高葡萄籽提取物的生物活性及水溶性,有必要将高聚原花青素降解为低聚原花青素。

目前,文献中记载的原花青素高聚体的降解方法有下述几种:1,氧化降解法,zl200410016355.6,《一种低聚体原花青素及制备方法和应用》;2、酸性降解法,zl200710067047.x,《一种低聚体原花青素的制备方法》;3、碱性降解法;4,氢化降解法,申请号200810034736.5,《肉桂原花青素高聚物催化氢解为低聚物的方法》;5、亚硫酸盐法,zl201110438076.9,《高聚原花青素的降解方法》。上述现有技术中的制备方法虽然能够制得纯度较高的低聚原花青素,但其仍存在的缺点,其中,氧化降解法采用双氧水或氯酸钾做为氧化剂,在使用和储藏过程中不稳定、易分解,因而导致催化剂效率低下,耗费较大,且容易引起酚羟基被氧化成羧基导致产品失活;酸性降解法用到的酸性会对设备造成腐蚀,污染环境;氢化降解法需要高温高压,反应要求比较高,操作不方便;亚硫酸盐法也要用到甲醇、乙醇与大孔吸附纯化,在洗脱过程中需要大量使用乙醇和树脂,且生产周期较长,对设备的投入和工人的操作要求都比较高,从而使得整个工艺的能耗大、成本高、既不安全也不环保。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、安全且回收率高的高聚原花青素的降解方法。

为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:在高聚原花青素中加入5~10倍体积的质量百分含量为1%~5%的氢氧化锂水溶液,在60~80℃下搅拌反应10~30min,加入盐酸终止反应;然后浓缩、冻干即可。将高聚原花青素样品进行hplc检测,得图1;将用氢氧化锂降解高聚原花青素后样品后进行hplc检测,得图2。

本发明优选的氢氧化锂质量百分含量为1%~5%。

本发明所述的高聚原花青素最好为从葡萄籽中提取的高聚原花青素。

本发明所述的分离为反应液冷却到室温后离心分离。

本发明氢氧化锂水溶液预热温度为60~80℃。

本发明反应温度为60~80℃,反应时间为10~30min。

本发明需添加2%盐酸调节ph至6~7终止反应。

本发明最后为冷冻干燥,也可用喷雾干燥方法。

本发明所用的氢氧化锂是常用的碱性路易斯酸亲核试剂,高聚原花青素的聚合部分c4-c6。键可以在亲核试剂的进攻下断裂,从而达到降解的目的。但是如果反应条件控制不好,会引起平均聚合度变化不大,达不到降解目的或者完全降解成儿茶素或表儿茶素单体,导致原花青素回收率不高。因此对于反应条件的筛选和控制是一个棘手的难题。发明人在付出大量创造性劳动后,解决了上述难题,从而得到本发明工艺。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

1、产品低聚原花青素含量高,一般占总原花青素的70%以上,原花青素平均聚合度由9~14降低到2~3,产品水溶性提高;产品低聚原花青素回收率高,可以达到95%以上;

2、由于产品的水溶性改善,可以用于水溶性要求比较高的食品、药品、化妆品等领域,拓展了其应用范围;

3、工艺过程简单,实施过程对人员和设备要求不高,适用于低聚原花青素的规模化、连续化生产;

4、所用有机溶剂价格低廉,且可回收使用,成本低。

附图说明

图1为高聚原花青素hplc谱图;

图2为lioh降解高聚原花青素后hplc谱图。

具体实施方式

实施例1:本实施中所述的低聚原花青素的制备方法,包括如下步骤:

(1)提取:在1kg购置原花青素中提取出0.6325kg高聚原花青素(含量为48.32%,聚合度为10.89);

(2)降解:将预热至60℃的1l1%氢氧化锂水溶液,加入高聚原花青素中60℃搅拌25min;加入适量2%盐酸调节ph至6.2;

(3)冷却:反应液冷却至室温;

(4)浓缩:减压浓缩至反应液;

(5)干燥:冻干即得到低聚原花青素粉末,产品质量为0.4835kg,原花青素含量为96.35%,平均聚合度为2.3。

实施例2:本实施中所述的低聚原花青素的制备方法,包括如下步骤:

(1)提取:在1kg购置原花青素中提取出0.7217kg高聚原花青素(含量为52.12%,聚合度为13.66);

(2)降解:将预热至65℃的1l3%氢氧化锂水溶液,加入高聚原花青素中65℃搅拌30min;加入适量2%盐酸调节ph至6.5;

(3)冷却:反应液冷却至室温;

(4)浓缩:减压浓缩至反应液;

(5)干燥:冻干即得到低聚原花青素粉末,产品质量为0.5357kg,原花青素含量为97.13%,平均聚合度为2.1。

实施例3:本实施中所述的低聚原花青素的制备方法,包括如下步骤:

(1)提取:在1kg购置原花青素中提取出0.6842kg高聚原花青素(含量为42.12%,聚合度为12.58);

(2)降解:将预热至70℃的1l1%氢氧化锂水溶液,加入高聚原花青素中70℃搅拌10min;加入适量2%盐酸调节ph至6.9;

(3)冷却:反应液冷却至室温;

(4)浓缩:减压浓缩至反应液;

(5)干燥:冻干即得到低聚原花青素粉末,产品质量为0.5037kg,原花青素含量为95.78%,平均聚合度为2.8。

实施例4:本实施中所述的低聚原花青素的制备方法,包括如下步骤:

(1)提取:在1kg购置原花青素中提取出0.6592kg高聚原花青素(含量为46.32%,聚合度为12.87);

(2)降解:将预热至80℃的1l1%氢氧化锂水溶液,加入高聚原花青素中80℃搅拌15min;加入适量2%盐酸调节ph至6.5;

(3)冷却:反应液冷却至室温;

(4)浓缩:减压浓缩至反应液;

(5)干燥:冻干即得到低聚原花青素粉末,产品质量为0.4913kg,原花青素含量为96.21%,平均聚合度为2.7。

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