CN105061382B - 一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法，采用先采用液氮冷冻超微粉碎黑花生衣，然后采用微波辅助提取硒蛋白同时采用超声波辅助提取原花色素，制备的原花色素粉原花色素含量高、活性强，富硒蛋白有机硒含量高、活性强；本发明提供了利用一种原料黑花生衣制备两种活性物质(原花色素和富硒蛋白)的方法，该方法可以简化工艺流程，降低原料成本、提高工作效率，同时该方法提取率高，提取物质的活性强，适宜于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法，属于花生加工副产品再利用领域。
背景技术
黑花生是内衣为黑色的花生,其内衣颜色乌黑透亮,其他部分如花生壳，花生仁则与普通花生无异。黑花生被报道营养成分丰富，与普通花生相比，含有较多的氨基酸，富含硒元素，蛋白质含量高，产量高，抗病性强，因此深受种植户和使用者的好评，种植面积逐年增加。据有关文献报道,黑花生具有强肾健体,清除体内多余脂质,抗氧化,延缓衰老等功效，其主要的功能活性物质均存在与花生衣中。目前有很多黑花生制品,如黑花生油、花生酱等,在加工过程中需要去除花生衣,目前这些花生衣作为饲料使用，利用率低；黑花生衣主要含有丰富的营养物质，含有17％左右的蛋白质和脂肪，同时还含有天然活性物质原花色素和有机硒。
原花色素(proanthocyanidins)是植物界中广泛存在的一大类多酚类化合物，是黄烷-3-醇衍生物的总称。由儿茶素、表儿茶素聚合而成，包括二聚体、三聚体、四聚体、直至十聚体。原花色素具有很强的生物活性，能够清除人体内过剩自由基，并具有较强的抗氧化能力，可作为防癌、抗突变和防治心血管疾病药物的主要有效成分，可用作安全无毒的新型天然抗氧化剂。
硒是人体所必须的微量元素，它形成了许多活性蛋白质，包括谷胱甘肽过氧化物酶，它可以保护机体不受由自由基引起的氧化性损伤的损害，此外，有研究证明，硒有抑制血栓形成的作用，它还可以调节血液中的高密度、低密度脂蛋白胆固醇的比率，根据文献报道，硒缺乏会导致心脏病、肌肉萎缩和人体机能的紊乱，这些情况也同样存在于一些动物物种当中，由此可以很明显的得出，通过膳食摄入硒是重要的也是必须的。在我国，除了台湾和湖北恩施等少数地区外，绝大部分都处于贫硒地带，因此补硒对于提高我国人民身体素质显得特别重要，有机硒在体内存在的形式主要有硒蛋白、硒多糖和硒核酸等，通过食品途径强化硒元素，已成为目前功能性食品的研究热点之一，具有很广泛的市场前景。花生中硒的存在形式主要是硒蛋白，可以很好的补充机体对硒的需求。
目前对于黑花生衣中有机硒的提取和利用未见有研究报道，同时对黑花生衣中天然产物的研究，目前仅见报道黑花生衣色素的提取和纯化，为单一物质的提取和纯化技术；而黑花生衣中含有多种活性物质，仅提取和纯化某一个物质，造成原料的浪费和生产成本的增加，不利于花生产业的发展。
发明内容
为了提高黑花生衣的利用率和经济价值以及解决花生衣提取物质单一等问题，本发明提供了一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法，为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：液氮冷冻超微粉碎黑花生衣，微波辅助提取硒蛋白、超声波辅助提取原花色素其步骤包括：
(1)黑花生衣液氮冷冻10min后进行超微破壁粉碎；
(2)将粉碎的黑花生衣按一定的比例加入一定浓度的乙醇溶液，放入微波萃取仪中进行微波辅助萃取；
(3)萃取后过滤，滤液为原花色素提取液；滤液经真空浓缩后喷雾干燥的黑花生衣原花色素；
(4)滤渣加入一定pH的碱溶液，搅拌均匀后，在一定温度下超声处理一定时间，离心，上清液调节pH至等电点。静置10min，离心分离，沉淀经柱层析脱盐处理，收集蛋白液喷雾干燥得富硒蛋白。
优选地，一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法步骤(2)所述的黑花生衣超微粉碎，粉碎粒度应在5-10μm；将粉碎后的花生衣粉按1:2-1:5比例加入50-70％的乙醇溶液，在微波合成/催化仪中进行微波萃取，萃取条件为微波功率为350-550w，微波温度为40-50℃，微波时间为2-6min。
优选地，一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法步骤(3)所述的原花色素提取液喷雾干燥条件为入料温度为40℃，进风温度为160-180℃，进风量为22-25m3/h，干燥完成后得到黑花生衣原花色素粉。
优选地，一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法步骤(4)所述的滤渣按1:2-1:4的比例加入pH为8-9的碱溶液，在50-60℃，超声处理6-12min，离心，将上清液调节pH到4-5，静置10min后离心分离，沉淀经G-25柱层析脱盐处理，收集蛋白液喷雾干燥，干燥条件为入料温度为50℃，进风温度为180-190℃，进风量为25-27m3/h，干燥完成后得到富硒蛋白粉。
本发明的有益效果
(1)本发明对花生衣进行了液氮处理超微为粉碎，可以破坏花生衣的植物细胞壁，有利于提取物质的溶出，可以显著提高提取率。
(2)本发明提供了一种富硒蛋白和原花色素同步提取办法，一个工艺制备两种物质，可以提高花生衣的利用率，避免原料的浪费，降低生产成本，提高加工企业的利润。
(3)本发明在制备富硒蛋白时采用微波辅助的方法，降低的提取温度，降低提取过程对有机硒的破坏，提高富硒蛋白中硒的含量；同时缩短了提取时间，提高了生产效率。
(4)本发明在制备原花色素时采用超声波辅助提取的方法，缩短了提取时间，降低了提取温度，制备出的原花色素抗氧化活性高，提取率高。
(5)本发明制备的原花色素含量高，活性强，可以应用是药品、食品和化妆品中；制备的富硒蛋白有机硒含量高，可以满足缺硒人群的消费需求，可广泛应用于食品和药品中。
具体实施方式
实施例1
将100g黑花生衣液氮冷冻10min后进行超微破壁粉碎；粉碎粒度应在10μm以下将粉碎后的花生衣加入200ml的70％的乙醇，在微波合成/催化仪中进行微波萃取，萃取条件为微波功率为350w，微波温度为40℃，微波时间为6min。萃取后过滤，滤液经真空浓缩后进行喷雾干燥，喷雾干燥条件为入料温度为40℃，进风温度为160℃，进风量为25m3/h，干燥完成后得到黑花生衣原花色素粉。滤渣加入pH为8的碱溶液200ml，搅拌均匀后，在60℃下超声处理6min,时间，上清液调节pH至4。静置10min，离心分离，沉淀经柱层析G-25脱盐处理，收集蛋白液进行喷雾干燥，干燥条件为入料温度为50℃，进风温度为180℃，进风量为25-27m3/h，干燥完成后得到富硒蛋白粉。经检测，黑花生衣原花色素的含量为71％，得率为13％。富硒蛋白中硒含量为450ug/g，蛋白质含量70％。
对照试验：将100g黑花生衣加入200ml的70％的乙醇，在微波合成/催化仪中进行微波萃取，萃取条件为微波功率为350w，微波温度为40℃，微波时间为6min。萃取后过滤，滤液经真空浓缩后进行喷雾干燥，喷雾干燥条件为入料温度为40℃，进风温度为160℃，进风量为25m3/h，干燥完成后得到黑花生衣原花色素粉。滤渣加入pH为8的碱溶液200ml，搅拌均匀后，在60℃下超声处理6min,时间，上清液调节pH至4。静置10min，离心分离，沉淀经柱层析G-25脱盐处理，收集蛋白液进行喷雾干燥，干燥条件为入料温度为50℃，进风温度为180℃，进风量为25m3/h，干燥完成后得到富硒蛋白粉。经检测，黑花生衣原花色素的含量为61％，得率为10％。富硒蛋白中硒含量为250ug/g，蛋白质含量62％。
实施例2
将100g黑花生衣液氮冷冻10min后进行超微破壁粉碎；粉碎粒度应在10μm以下将粉碎后的花生衣加入300ml的60％的乙醇，在微波合成/催化仪中进行微波萃取，萃取条件为微波功率为450w，微波温度为45℃，微波时间为4min。萃取后过滤，滤液经真空浓缩后进行喷雾干燥，喷雾干燥条件为入料温度为40℃，进风温度为170℃，进风量为23m3/h，干燥完成后得到黑花生衣原花色素粉(1)。滤渣加入pH为8.5的碱溶液300ml，搅拌均匀后，在50℃下超声处理12min,时间，上清液调节pH至4.5。静置10min，离心分离，沉淀经柱层析G-25脱盐处理，收集蛋白液进行喷雾干燥，干燥条件为入料温度为50℃，进风温度为190℃，进风量为26m3/h，干燥完成后得到富硒蛋白粉(1)。经检测，黑花生衣原花色素粉(1)中原花色素的含量为73％，得率为14％。富硒蛋白中硒含量为550ug/g，蛋白质含量72％。
对照试验
将100g黑花生衣液氮冷冻10min后进行超微破壁粉碎；粉碎粒度应在10μm以下将粉碎后的花生衣加入300ml的60％的乙醇在温度为55℃下提取20min。萃取后过滤，滤液经真空浓缩后进行喷雾干燥，喷雾干燥条件为入料温度为40℃，进风温度为170℃，进风量为23m3/h，干燥完成后得到黑花生衣原花色素粉(2)。滤渣加入pH为8.5的碱溶液300ml，搅拌均匀后，在60℃下提取30min,离心，上清液调节pH至4.5。静置10min，离心分离，沉淀经柱层析G-25脱盐处理，收集蛋白液进行喷雾干燥，干燥条件为入料温度为50℃，进风温度为190℃，进风量为26m3/h，干燥完成后得到富硒蛋白粉(2)。经检测，黑花生衣原花色素粉中原花色素(2)的含量为59％，得率为11％。富硒蛋白(2)中硒含量为350ug/g，蛋白质含量62％。
花生衣原花色素粉(1)抗氧化能力是花生衣原花色素粉(2)2.3倍，富硒蛋白(1)抗氧化能力是富硒蛋白(2)的1.6倍。
实施例3
将100g黑花生衣液氮冷冻10min后进行超微破壁粉碎；粉碎粒度应在10μm以下将粉碎后的花生衣加入400ml的70％的乙醇，在微波合成/催化仪中进行微波萃取，萃取条件为微波功率为550w，微波温度为50℃，微波时间为2min。萃取后过滤，滤液经真空浓缩后进行喷雾干燥，喷雾干燥条件为入料温度为40℃，进风温度为180℃，进风量为25m3/h，干燥完成后得到黑花生衣原花色素粉。滤渣加入pH为9的碱溶液400ml，搅拌均匀后，在40℃下超声处理12min,时间，上清液调节pH至5。静置10min，离心分离，沉淀经柱层析G-25脱盐处理，收集蛋白液进行喷雾干燥，干燥条件为入料温度为50℃，进风温度为190℃，进风量为26m3/h，干燥完成后得到富硒蛋白粉。经检测，黑花生衣原花色素粉中原花色素的含量为75％，得率为13％。富硒蛋白中硒含量为650ug/g，蛋白质含量75％。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法，其特征包括以下步骤：
(1)黑花生衣液氮冷冻10min后进行超微破壁粉碎；
(2)将粉碎的黑花生衣按一定的比例加入一定浓度的乙醇溶液，放入微波萃取仪中进行微波辅助萃取；
(3)萃取后过滤，滤液为原花色素提取液；滤液经真空浓缩后喷雾干燥得黑花生衣原花色素；
(4)滤渣加入一定pH的碱溶液，搅拌均匀后，在一定温度下超声处理一定时间，离心，上清液调节pH至等电点，静置10min，离心分离，沉淀经柱层析脱盐处理，收集蛋白液喷雾干燥得富硒蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法，其特征在于，步骤(1)所述的黑花生衣超微粉碎，粉碎粒度应在5-10μm；将粉碎后的花生衣粉按质量体积比(g/mL)1:2-1:5的比例加入50-70％的乙醇溶液，在微波合成/催化仪中进行微波萃取，萃取条件为微波功率为350-550w，微波温度为40-50℃，微波时间为2-6min。
3.根据权利要求1所述的一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法，其特征在于，步骤(3)所述的原花色素提取液喷雾干燥条件为入料温度为40℃，进风温度为160-180℃，进风量为22-25m3/h，干燥完成后得到黑花生衣原花色素粉。
4.根据权利要求1所述的一种黑花生衣原花色素和富硒蛋白同步提取方法，其特征在于，步骤(4)所述的滤渣按质量体积比(g/mL)1:2-1:4的比例加入pH为8-9的碱溶液，在50-60℃，超声处理6-12min，离心，将上清液调节pH到4-5，静置10min后离心分离，沉淀经G-25柱层析脱盐处理，收集蛋白液喷雾干燥，干燥条件为入料温度为50℃，进风温度为180-190℃，进风量为25-27m3/h，干燥完成后得到富硒蛋白粉。
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