一种石榴皮果胶的提取方法和应用

本发明属于植物果胶的提取领域，特别是涉及一种石榴皮果胶的提取方法和应用。

背景技术：

1、石榴(punica granatum l.)是千屈菜科石榴属落叶灌木或乔木。石榴原产巴尔干半岛至伊朗及其邻近地区、全世界的温带和热带都有种植。这种水果具有多种特性，如抗癌、抗菌、抗肿瘤和抗氧化特性。它在食品工业中被广泛加工，如果汁、果冻和果酱等。在石榴汁行业，每吨鲜果约会产生669kg副产品(含78％的果皮和22％的种子)，其中有机物含量约为96％。此外，国际学者认为石榴皮不应填埋，因为它会对环境造成严重危害，如污染当地水道和排放温室气体。因此，许多石榴加工厂都在努力解决废物处理问题。利用石榴皮废料作为有价值的材料资源，可以带来许多经济效益并减少环境问题。

2、果胶是一种源自植物的大分子聚合物，是细胞生长和成熟过程中的重要成分。果胶主要存在于植物的初生细胞壁和细胞间层(中层)中，约占水果和蔬菜细胞壁的40％(以干物质为基础)。果胶也是添加到食品中的胶凝剂之一，以达到理想的口感或稠度，特别是在果酱和果冻生产中。

3、在实际应用中，果胶的提取方法如下：微波辅助提取法、超声波辅助提取法、加压辅助提取法、高压均质提取法、酶法和低共熔溶剂萃取法，但是现有的从石榴皮中提取石榴果胶的方法不同程度上均存在成本高、耗时低效、产率不理想的缺陷。因此，提供一种简单便捷、快速高效、绿色健康的制备石榴皮果胶的方法成为石榴加工副产物资源综合利用并进一步迈向产业化发展所亟待解决的首要问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的至少部分问题，本发明提供石榴皮果胶、其提取方法及应用。本发明提供的提取方法能够简单便捷、快速高效、绿色健康的制备石榴皮果胶，具有极高的市场化前景。具体地，本发明包括以下内容。

2、本发明的第一方面，提供一种石榴皮果胶的提取方法，其包括将石榴皮与低共熔溶剂混合后进行闪式提取的步骤。

3、在某些实施方案中，根据本发明所述的石榴皮果胶的提取方法，其包括以下步骤：

4、(1)将石榴皮与低共熔溶剂混合后进行闪式提取得到提取物；

5、(2)离心所述提取物得到上清液，浓缩上清液获得粗提物；

6、(3)纯化、冷冻干燥得到石榴皮果胶。

7、在某些实施方案中，根据本发明所述的石榴皮果胶的提取方法，其中，所述石榴皮包括但不限于其颗粒、粉末、片状、条状、柱状或块状粉碎物中的至少一种。

8、在某些实施方案中，根据本发明所述的石榴皮果胶的提取方法，其中，所述石榴皮与低共熔溶剂的固液比为1g:(10-50)ml。

9、在某些实施方案中，根据本发明所述的石榴皮果胶的提取方法，其中，所述闪式提取的转速为2000-10000r/min，闪式提取的时间为30-150s。

10、在某些实施方案中，根据本发明所述的石榴皮果胶的提取方法，其中，所述低共熔溶剂包括以下体系中的至少一种或二种以上的组合：氯化胆碱和丙三醇体系、氯化胆碱和乙二醇体系、氯化胆碱和葡萄糖体系、氯化胆碱和1,4丁二醇体系、氯化胆碱和cf3conh2体系、氯化胆碱和咪唑体系、氯化胆碱和氯化锌体系、氯化胆碱和木糖醇体系、氯化锌和尿素体系、etnh3cl和乙酰胺体系、bu4nbr和咪唑体系、氯化胆碱和尿素体系、氯化胆碱和有机酸体系。

11、本发明的第二方面，提供一种石榴皮果胶，其由本发明所述的提取方法得到。

12、本发明的第三方面，提供一种膜材料或包装材料，其包括所述的石榴皮果胶和可选的薄膜用或包装用添加剂。

13、本发明的第四方面，提供石榴皮果胶的应用，其中，其通过直接喷涂在食品上，或制备成膜材料或包装材料用于食品保鲜。

14、本发明的第五方面，提供一种提高膜材料或包装材料的水接触角的方法，其包括在生产膜材料或包装材料的原料中使用所述石榴皮果胶的步骤。

15、与现有技术相比，本发明主要具有如下的有益效果：

16、(1)本发明采用低共熔溶剂联合闪式提取法从石榴皮中提取果胶，该方法具有绿色高效，提取效率高，提取成本低，提取时间短，提取工艺简单且稳定可靠，提取能耗低等优点，本发明方法能够推动石榴皮果胶产业化发展。

17、(2)本发明以称重法获得的提取率为参考指标，通过单因素多水平实验结合box-behnken中心组合设计-响应面法优化得到了最佳的提取工艺条件，为实际生产提供了可靠的参考，且为石榴皮果胶作为食品添加剂和功能性食品的研发提供技术支撑。

技术特征：

1.一种石榴皮果胶的提取方法，其特征在于，包括将石榴皮与低共熔溶剂混合后进行闪式提取的步骤。

2.根据权利要求1所述的石榴皮果胶的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求1或2所述的石榴皮果胶的提取方法，其特征在于，所述石榴皮包括其颗粒、粉末、片状、条状、柱状或块状粉碎物中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的石榴皮果胶的提取方法，其特征在于，所述石榴皮与低共熔溶剂的固液比为1g:(10-50)ml。

5.根据权利要求1所述的石榴皮果胶的提取方法，其特征在于，所述闪式提取的转速为2000-10000r/min，闪式提取的时间为30-150s。

6.根据权利要求1所述的石榴皮果胶的提取方法，其特征在于，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和丙三醇、氯化胆碱和乙二醇、氯化胆碱和葡萄糖、氯化胆碱和1,4丁二醇、氯化胆碱和cf3conh2、氯化胆碱和咪唑、氯化胆碱和氯化锌、氯化胆碱和木糖醇、氯化锌和尿素、etnh3cl和乙酰胺、bu4nbr和咪唑、氯化胆碱和尿素、氯化胆碱和有机酸中的至少一种。

7.一种石榴皮果胶，其特征在于，其由权利要求1-6任一项所述的提取方法得到。

8.一种膜材料或包装材料，其特征在于，包括权利要求7所述的石榴皮果胶和可选的包装用添加剂。

9.根据权利要求7所述的石榴皮果胶的应用，其特征在于，其通过直接喷涂或制备成膜材料或包装材料用于食品保鲜。

10.一种提高膜材料或包装材料的水接触角的方法，其特征在于，其包括在生产膜材料或包装材料的原料中使用权利要求7所述的石榴皮果胶的步骤。

技术总结
本发明公开一种石榴皮果胶的提取方法和应用。本发明的提取方法包括将石榴皮与低共熔溶剂混合后进行闪式提取的步骤。本发明以称重法获得的提取率为参考指标，通过单因素多水平实验结合Box‑Behnken中心组合设计‑响应面法优化得到了最佳的提取工艺条件，为实际生产提供了可靠的参考。本发明的提取方法具有绿色高效，提取效率高，提取成本低，提取时间短，提取工艺简单、稳定可靠，提取能耗低等优点。

技术研发人员：高鸿,郭欢,冉雯仪,黄力慧,余雯玥,刘雅
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17