感应电场辅助提取植物甾醇的方法与流程

[0001]
本发明涉及一种植物甾醇的提取方法，具体涉及一种感应电场辅助提取植物甾醇的方法。


背景技术：

[0002]
植物甾醇是一类具有生理活性的物质，具有多种功效，例如它能够抑制人体对胆固醇的吸收及生化合成，促进胆固醇的降解代谢，降低胆固醇吸收。因此，植物甾醇可用于预防治疗冠状动脉粥样硬化类心脏病。又例如，植物甾醇还具有抑制血小板凝聚和抑制癌细胞增殖的作用，以及抗炎、抗菌等功能，可促进伤口愈合，增强毛细血管循环，对治疗溃疡有明显的疗效，被用作治疗各种癌症如乳腺癌、前列腺癌、肠癌等的辅助治疗药物。
[0003]
现有的植物甾醇提取方法包括溶剂结晶法、层析法、皂化法、蒸馏法，超临界流体萃取法等。这些方法基本上都是利用原料本身的溶解性进行提取，其提取效率普遍较低，耗时长，且需使用大量的有机溶剂等，成本高，特别是其中的一些方法还可能使植物甾醇在提取过程中被损坏或变性，从而影响最终产品的产率和品质。


技术实现要素：

[0004]
本发明的主要目的在于提供一种感应电场辅助提取植物甾醇的方法，以克服现有技术中的不足。
[0005]
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
[0006]
本发明实施例提供了一种感应电场辅助提取植物甾醇的方法，其包括：将植物组织粉碎后与有机溶剂混合均匀形成混合料液，之后将所述混合料液置于感应电场内进行处理，从而实现植物甾醇的提取。
[0007]
在一些实施方式中，所述感应电场辅助提取植物甾醇的方法还包括：对植物组织进行冻干处理后，再粉碎至100-500目，之后与有机溶液均匀混合，形成混合料液。
[0008]
在一些实施方式中，所述混合料液中植物组织与有机溶剂的用量比例为1g:15-20ml。
[0009]
在一些实施方式中，所述混合料液在感应电场中的流速为10-65ml/min。
[0010]
在一些实施方式中，所述感应电场辅助提取植物甾醇的方法包括：使所述混合料液在感应电场内循环流动。
[0011]
在一些实施方式中，所述感应电场的相关工作参数包括：励磁电压为700-1000v，励磁频率为150-220khz。
[0012]
在一些实施方式中，所述感应电场辅助提取植物甾醇的方法包括：在所述感应电场内对混合料液进行处理时，控制混合料液的终点温度为60-69℃，处理时间为20-60min。
[0013]
在一些实施方式中，所述感应电场辅助提取植物甾醇的方法还包括：在完成所述的处理后，对所述混合料液进行过滤，并取滤液烘干或蒸干，再以有机溶剂溶解，之后在2-4℃条件下，以12000-20000r/min的速度离心5-20min，其后分离出的上清液为植物甾醇提取
液。
[0014]
在一些实施方式中，所述植物组织包括植物种子和/或茎秆，例如葡萄籽、小麦麸皮、白果、芝麻等等，且不限于此。
[0015]
在一些实施方式中，所述有机溶剂包括乙醚、苯、氯仿、乙酸乙酯、石油醚等中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
[0016]
与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案是利用高频感应电场作为辅助手段，以有机溶剂作为反应介质，对植物组织(如种子、茎秆等)中的植物甾醇进行快速提取。提取效率远高于现有的植物甾醇提取方式，并且安全绿色，不会引入其他外源物质，反应条件温和，不对植物甾醇产生不良影响，同时其中的有机溶剂还可以循环使用，具有很好的工业化应用前景。
具体实施方式
[0017]
针对现有技术的诸多缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，并非常惊喜地发现，在提取植物甾醇时，若辅以适当的感应电场，可以在不引入外源物质的情况下，于温和条件下实现植物甾醇的快速、高效、高产率的提取，且所获植物甾醇产品的纯度较高。其可能的原理是：磁感应电场能够在混合料液体系中产生磁感应电流，它们各自具有非热效应和热效应的协同作用，可以提高反应效率，加快原料中植物甾醇的溶出，并且效率更高，与有机溶剂共同作用效果更加明显，使后续分离纯化省时省力，从而可以节省时间和能源。
[0018]
基于以上的意外发现，本申请人得以提出本发明的技术方案，如下将结合若干实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。但是，应当理解，在本发明范围内，本发明的上述各技术特征和在下文(实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以相互结合，从而构成新的或者优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
[0019]
在如下实施例中，若非特别说明，则使用的各种原料、试剂、反应设备、测试设备及方法均可以通过市场购买等途径获取。
[0020]
实施例1一种从白果中提取植物甾醇的方法，包括如下步骤：
[0021]
(1)原料：选取1kg优质白果，除去杂质。
[0022]
(2)冷冻干燥：白果经-40℃冷冻后，在冷冻干燥机内于1pa、-54℃条件下冻干2天。
[0023]
(3)粉碎：冻干后的白果经粉碎机粉碎，过200目筛后于4℃保存。
[0024]
(4)原料混合：粉碎后的白果粉末与95v/v％乙醇溶液按照固液比1g:20ml比例混合形成混合料液。
[0025]
(5)感应电场处理：将所述混合料液通过蠕动泵泵入感应电场反应装置(英都斯特(无锡)感应科技有限公司出品的mfr-2l型产品)，流速为10ml/min，充满整个反应器的管路之后将流出并回到烧杯，使其形成循环，打开电源，设定励磁电压为1000v，励磁频率为220khz，反应体系终点温度为69℃，反应时间保持60min，结束励磁，处理完成。
[0026]
(6)抽滤：对步骤(5)最终所获物料进行抽滤，保留上清液。
[0027]
(7)烘干：将步骤(6)最终所获上清液在60℃条件下彻底烘干，利用傅里叶红外光谱仪和hplc-ms对烘干后的粉末进行分析，可以确定其为植物甾醇。
[0028]
(8)溶解：将步骤(7)所获烘干后的粉末溶于无水乙醇，再在4℃以12000r/min转速离心10min，分离出的上清即为植物甾醇提取液，将该植物甾醇提取液再次烘干后，获得白
色粉末状产品，其中植物甾醇的含量约为98％。
[0029]
该实施例中，乙醇等溶剂可以回收并循环使用。
[0030]
对比例1一种从白果中提取植物甾醇的方法，包括如下步骤：
[0031]
步骤(1)-(3)：与实施例1的步骤(1)-(3)相同。
[0032]
步骤(4)：粉碎后的白果粉末与95v/v％乙醇溶液按照固液比1g:100ml比例混合，并加热到60℃左右持续震荡4h，之后过滤，保留上清液。
[0033]
步骤(5)：与实施例1的步骤(7)相同。
[0034]
步骤(6)：与实施例1的步骤(8)相同。
[0035]
该对比例1最终所获产物的质量为实施例1最终所获产物质量的10％，其中植物甾醇的含量约为32％。
[0036]
实施例2一种从南瓜籽中提取植物甾醇的方法，包括如下步骤：
[0037]
(1)原料：选取500g干燥的新鲜南瓜籽，除去杂质。
[0038]
(2)冷冻干燥：南瓜籽经-40℃冷冻后，在冷冻干燥机内于1pa、-54℃条件下冻干2天。
[0039]
(3)粉碎：冻干后的南瓜籽经粉碎机粉碎，过500目筛后于4℃保存。
[0040]
(4)原料混合：粉碎后的南瓜籽粉末与乙醚或乙酸乙酯按照固液比1g:15ml比例混合形成混合料液。
[0041]
(5)感应电场处理：将所述混合料液通过蠕动泵泵入感应电场反应装置(英都斯特(无锡)感应科技有限公司出品的mfr-2l型产品)，流速为35ml/min，充满整个反应器的管路之后将流出并回到烧杯，使其形成循环，打开电源，设定励磁电压为800v，励磁频率为200khz，反应体系终点温度为65℃，反应时间保持30min，结束励磁，处理完成。
[0042]
(6)抽滤：对步骤(5)最终所获物料进行抽滤，保留上清液。
[0043]
(7)烘干：将步骤(6)最终所获上清液在80℃条件下彻底烘干，利用傅里叶红外光谱仪对烘干后的粉末进行分析，可以确定其为甾醇。
[0044]
(8)溶解：将步骤(7)所获烘干后的粉末溶于乙醚或乙酸乙酯，再在4℃以15000r/min转速离心20min，分离出的上清即为植物甾醇提取液，将该植物甾醇提取液再次烘干后，获得粉末状产品，其中植物甾醇的含量约为98％，植物甾醇相对于初始南瓜籽原料的提取率约为1.32mg/g。
[0045]
该实施例中，乙醚或乙酸乙酯等溶剂可以回收并循环使用。
[0046]
对照例2：采用与实施例2相同的原料，参照文献【中国粮油学报，2010，25(8):47－50】所述的微波辅助萃取法提取南瓜籽中的植物甾醇，结果显示，最终所获植物甾醇的提取率约0.61mg/g。
[0047]
实施例3一种从小麦麸皮中提取植物甾醇的方法，包括如下步骤：
[0048]
(1)原料：选取300g小麦麸皮，除去杂质。
[0049]
(2)冷冻干燥：小麦麸皮经-40℃冷冻后，在冷冻干燥机内于1pa、-54℃条件下冻干2天。
[0050]
(3)粉碎：冻干后的小麦麸皮经粉碎机粉碎，过300目筛后于4℃保存。
[0051]
(4)原料混合：粉碎后的小麦麸皮粉末与氯仿或石油醚按照固液比1g:20ml比例混合形成混合料液。
[0052]
(5)感应电场处理：将所述混合料液通过蠕动泵泵入感应电场反应装置(英都斯特(无锡)感应科技有限公司出品的mfr-2l型产品)，流速为65ml/min，充满整个反应器的管路之后将流出并回到烧杯，使其形成循环，打开电源，设定励磁电压为700v，励磁频率为150khz，反应体系终点温度为60℃，反应时间保持20min，结束励磁，处理完成。
[0053]
(6)抽滤：对步骤(5)最终所获物料进行抽滤，保留上清液。
[0054]
(7)烘干：将步骤(6)最终所获上清液在100℃条件下旋转蒸干，利用傅里叶红外光谱仪对烘干后的粉末进行分析，可以确定其为甾醇。
[0055]
(8)溶解：将步骤(7)所获烘干后的粉末溶于氯仿或石油醚，再在4℃以20000r/min转速离心5min，分离出的上清即为植物甾醇提取液。
[0056]
本发明以上实施例通过以感应电场辅助提取植物甾醇，其至少具有如下优点：
[0057]
其一，无金属极板使用，反应安全绿色，可以有效提高植物甾醇的提取率；
[0058]
其二，提取过程主要是基于物理场的非热效应，反应条件温和；
[0059]
其三，提出过程中的工艺条件可以根据频率等参数调节，可控制性强。
[0060]
需说明的是，前述实施例仅是对本发明的示范性说明，其中所采用的各种工艺条件均是较为典型的范例，但经过本案发明人大量实验验证，于前文所列出的其它工艺条件也是适用的，并也均可达成本发明所声称的技术效果。
[0061]
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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