武汉大学天然产物的提取葡萄籽

1、葡萄籽有效成分的提取武汉大学天然产物化学及提取220622030133引言一. 研究对象二. 葡萄籽的主要有效成分及研究动态三. 葡萄籽油的提取工艺研究进展四. 原花青素提取的研究进展五. 超声波法从葡萄籽中提取多酚的研究六. 发展前景一. 研究对象1. 葡萄籽简介 葡萄籽是葡萄酒厂的下脚料，经晒干后分离葡萄皮、葡萄梗后所得产物，葡萄籽油因具有保健、美容之功效，价格非常昂贵。因其含有丰富的蛋白质、粗脂肪、各种氨基酸、维生素及矿物质等，已被广泛地应用于饲料中，经粉碎后，颜色非常好看，不仅节约了大批的粮食，而且显著提高了畜禽的生产效益。葡萄籽还含有胆碱：279mg/kg，盐酸：20 mg/kg，泛

2、酸：34 mg/kg，维生素B1 ：0.17 mg/kg，维生素B2： 2.5 mg/kg。 葡萄籽 葡萄紫软胶囊 名 称 葡萄籽玉米高梁小麦谷子粗蛋白 128.891312粗脂肪 7.234.5323.6葡萄籽与其它原料营养比较：葡萄籽氨基酸含量(mg/kg)：天门氨酸苏氨酸丝氨酸谷氨酸甘氨酸丙氨酸缬氨酸亮氨酸酪氨酸1.240.360.4932.6341.1150.6030.720.7990.799异亮氨酸苯丙氨酸赖氨酸组氨酸精氨酸脯氨酸胱氨酸蛋氨酸0.4550.510.5030.3640.9610.7750.160.042. 葡萄籽的五大优点1、价格低 2、能量高 3、拌出料，色好 4、具

3、有保健作用5、无毒副作用，尽可放心使用 二. 葡萄籽的主要有效成分及研究动态1. 葡萄籽油 葡萄籽含油量1417葡萄籽油的主要成分是亚油酸，含量达70以上，并含有维生素A、E、D、K、P和多种微量元素，具有调节人体植物神经、消除血清胆固醇、治疗心血管疾病的作用。2. 原花青素和OPC的提取 原花青素具有广泛的生化和药理活性，如清自由基、护肝解毒、抗菌及抗癌等功能 ,经成为医药、保健品的重要原料及食品、化妆品的重要添加剂。3. 多酚类物质 包括儿茶素、黄酮类和花色苷等 花色苷(或花色素)：具有抗炎性、强化毛细血管、抗氧化及消除自由基、改善肝脏、改善血脂、防止动脉硬化、抗变异、提高视力等。 儿茶素

4、类具有防治心血管病、抗癌、抗突变、降血压、降血糖、抗过敏、抗辐射、防治牙周病等功能。 黄酮类以黄烷酮、黄酮、黄烷酮醇等形式存在。具有收缩毛细血管性能、抑制恶性肿瘤细胞增殖、化血斑和利尿等功能。4. 蛋白质和卵磷脂三. 葡萄籽油的提取工艺研究进展1. 传统葡萄籽油的提取工艺的研究 . 粗油的提取 . 提取剂的选择 各取90 mL乙酸乙脂、石油醚(609O)、石油醚 (3060)、石油醚(609O)作为提取剂加入250mL烧瓶。再分别称取干燥葡萄籽15 g，加到索氏提取器中，60C浸提2 h，经减压蒸馏得到葡萄籽粗油。 不同提取剂对葡萄籽油提取率的影响 .提取温度的选择 准确称取5份干燥葡萄籽15

5、 g，粉碎，分别加入石油醚(6090)90 mL浸提2 h，分别在50、55、60、65、70C下进行提取，经减压蒸馏得到葡萄籽粗油。不同提取温度对葡萄籽油提取率的影响 . 提取时间的选择 准确称取5份干燥葡萄籽15 g，粉碎，分别加入石油醚(6090)90 mL，65 oC恒温分别浸提1、2、3、4、5 h，经减压蒸馏得到葡萄籽粗油。不同提取时间对葡萄籽油提取率的影响 . 葡萄籽油的精制 将粗油加入烧瓶，搅拌油浴加热。升温至110oC后缓慢加热升温至120oC，泡沫消失后降温至80。加入精制剂(以体积分数30过氧化氢水溶液用NaOH溶液调节pH值为90，现用现配。)，用量约为粗油体积的5左右

6、，加热升温，110oC左右有大量气泡产生，保温至气泡基本消失，停止加热，转移至分液漏斗，用温水洗涤至中性。按重量比为4加入活性白土，8090oC条件下保温吸附脱色20 min，过滤，得到具有透明黄色，核桃仁味道的葡萄籽油。 2. 超临界CO2萃取技术提取刺葡萄籽油的工艺研究 以萃取温度(35、40、45、50)，萃取压力(15、20、25、30MPa)，分离温度(35、40、45、50)，分离压力(6、8、10、12MPa)，萃取时间(40、50、60、70 min)为变量，进行正交试验，每次装料200 g，以萃取率和油质为考察指标，探讨超临界CO2萃取技术萃取刺葡萄籽油的工艺参数。 正交试验

7、极差分析表明，萃取压力和分离压力是影响萃取的两个关键因素。最佳萃取组合为萃取压力30 MPa，萃取温度50 ，分离温度35 ，分离压力10 MPa，萃取时间60 min，在此条件下萃取率为133。四. 原花青素提取的研究进展 1. 提取工艺 原花青素的提取：葡萄籽真空干燥后，用中药粉碎机粉碎，称取100克粉置于烧杯中，加入70 乙醇600ml进行提取，即得原花青素粗提液。 原花青素粗粉制备：将上述原花青素粗提液离心、过滤，真空浓缩至100ml，再经喷雾干燥即得原花青素粗粉(也有人称之为葡萄籽提取物、葡多酚)。 2. 提取条件的讨论 （1）. 溶剂的影响 选用了乙醇、甲醇和丙酮作比较，下面是它们

8、对提取率的关系图。（2）. 提取温度和搅拌时间对原花青素提取率的影响 原花青素是葡萄籽中多酚的重要组成部分，其稳定性较差，易氧化、聚合。温度升高，原花青素会发生氧化，提取率下降；温度降低，原花青素与蛋白质、纤维素等结合物分离较慢，提取率也下降。因此，我们设置了10、20、30三个提取温度，以80目葡萄籽粉为原料和70乙醇为提取溶剂，搅拌40分钟，进行提取。由图3可知，原花青素在20时提取率最高。 搅拌时间对原花青素提取既有正影响也有负影响，从理论上来说搅拌时间越长原花青素提取也越充分。但是，随着搅拌时间的延长，一是大量空气混入提取液中，使酚类物质与氧充分接触，发生氧化；二是搅拌时间越长，搅拌产

9、生的热量会使局部提取液中的原花青素在高温下发生氧化、聚合等变化，使原花青素提取率下降。理想的搅拌时间应为40分钟，此时原花青素提取率最高。（3）. 超声波处理对原花青素提取率的影响 选用了5 0 、7 0 、90、99 四个功率档次，以80目葡萄籽粉为原料和70乙醇为提取溶剂，在20条件下研究超声波处理对原花青素提取率的影响。由图2可见，随着超声波功率档次的增加，原花青素提取率也增加，近似成线性关系。（4）. 葡萄籽粉粒度及酸化对原花青素提取率的影响 以70乙醇为提取溶剂，在20下提取，由图4可知，当葡萄籽粉粒度为130150目时，原花青素提取率最高。3.结论1. 以130150目的葡萄籽粉为

10、原料，采用70 丙酮提取原花青素，在温度为20 、搅拌时间为40分钟时，原花青素提取率最高为991l。2. 超声波处理对原花青素提取有一定影响，在保持提取温度不变的情况下，超声波处理功率越大，提取率越高。3. 真空干燥的葡萄籽粉比自然干燥的葡萄籽粉原花青素提取率高，粒度越小原花青素提取率越高。对于80150目葡萄籽粉，真空干燥比自然干燥的原花青素提取率高1261。五. 超声波法从葡萄籽中提取多酚的研究 1. 样品中总多酚的提取及测定葡萄籽粉碎过20目筛，准确称取葡萄籽粉5.00 g，放入250 mL三角瓶中，按一定的料液比加入甲醇，在一定温度、一定频率下提取一定时间，并将几次的提取液合并，进行

11、抽滤。滤液用旋转蒸发器减压浓缩，回收甲醇。浓缩后转入100mL容量瓶，用甲醇定容，即稀释了5倍后用福林一肖卡试剂比色法测定其多酚含量。 2. 正交实验设计 选取温度、频率、料液比、提取时间、提取次数5个对超声波提取有影响的因素进行单因素实验。在单因素的基础上，确定正交实验的因素和水平(见表1)，进行正交实验，实验结果用数理统计进行分析。3 . 结果与分析（1 ）温度对超声波提取的影响 分别在25 ，35 ，45 ，55 ，65 ，75 下进行提取。从图1中可以看出，45 下的提取率是最高的，这可能是由于高温有利于提取，但过高的温度会引起多酚的变性，又影响提取率。 （ 2）. 频率对超声波的影响

12、 分别在16 kHz，24 kHz，32 kHz，40 kHz下进行提取。图（2）反应出频率对提取有一定的影响，随着频率的增加，提取率也是增加的，几乎成线性关系，且频率最大时效果最好。但是数据处理分析发现，进行实验的各水平之间是无显著差异的。（3 ）.料液比对超声波提取的影响 分别按料液比1:4，1:6，1:8，1:10，1:12，1:14的量加入甲醇(即20 mL，30 mL，40 mL，50 mL，60 mL，70 mL)进行提取。料液比增加，提取的溶液越多，达到饱和时能提取的多酚也越多。因此，随着料液比的增加，提取率也是逐渐增加的(图3)。数据处理分析发现，1:12和1:14是最好的水平

13、，而且两者之间是没有显著差异的。（4 ）. 提取时间对超声波提取的影响 每次提取时间分别为5 min，10 min，15 min，25min，45 min，65 min。图4表明，提取时间越长，提取率就越高，且变化较平缓。数据处理分析发现，45 min和65min是最佳水平，且二者之间没有显著差异。这说明当提取时间达到一定程度，提取溶液达到饱和，此时继续增加提取时间是无明显效果的。（5 ）. 提取次数对超声波提取的影响 提取次数分别为1，2，3，4，5，6。提取次数越多，提取的总量就越大，但也不是无限增大的，当提取近乎完全时，再增加提取次数是不必要的。实验证明，提取5次和6次最高，且二者之间没

14、有显著差异。3 讨论 本实验中，通过正交实验得出提取葡萄籽总多酚的最佳条件：温度45，提取时间为55 min，料液比为1：12，共提取5次，提取频率为40 kHz。 多酚是热敏性物质，温度对多酚的提取影响较明显，而且并不是温度越高提取的效果越好。温度大于45，温度增加提取率反而下降。因此多酚的提取不适宜用连续回流的方式提取，如索式提取。而采用超声波辅助提取的方法，温度低，能避免多酚在高温下的分解，并能极大地缩短提取时间，因此这是一种非常适宜的提取方法，应该广泛用于实验室内葡萄籽多酚的提取及相关研究。六. 发展前景 纵观国内，现已有一些天然产物研究开发公司购进了大量先进设备生产葡萄籽提取物（GSE），如天津尖峰天然产物研究开发公司等。但是从整体来看，国内厂家GSE产品中还存在着一些问题，主要表现为功效成分低聚原花色素的