專利名稱：：牛蒡、大豆或大蒜提取物的提取工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種關(guān)于植物提取物的提取工藝，尤其涉及牛蒡/大豆/大蒜提取物的優(yōu)化提取工藝，屬于植物提取
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：近年來，植物提取物以其成分活性高、來自于天然、作用廣泛、無殘留、低成本等優(yōu)點，在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，由于牛蒡、大豆、大蒜等提取物中的糖類、皂苷等物質(zhì)具有抑菌、抗氧化作用，因而在醫(yī)藥、動物飼料、植物源農(nóng)藥及肥料等方面引起人們廣泛的重視。牛蒡(ArctiumlappaL.)，別名東洋蘿卜、白肌人參等，是一種藥、食兼用的綠色無公害植物。經(jīng)過對牛蒡的化學(xué)成分進行研究發(fā)現(xiàn)，牛蒡不僅富含蛋白質(zhì)、氨基酸、多種維生素和礦物質(zhì)，還含有豐富的次生代謝物質(zhì)。牛蒡作為藥材，在《本草綱目》、《現(xiàn)代中藥學(xué)大詞典》、《中藥大詞典》等權(quán)威藥典中均有記載。其藥用作用大體概括為三個方面第一、抗菌作用。第二、含有抗腫瘤生長物質(zhì)。其粗提取物可以抑制癌細(xì)胞增殖，使腫瘤細(xì)胞向正常細(xì)胞接近。第三、清除自由基和活性氧，防衰老。近幾年，人們借助于牛蒡在醫(yī)藥方面的作用機理，將研究視角轉(zhuǎn)移到了牛蒡在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，牛蒡中的牛蒡寡糖、綠原酸等活性物質(zhì)具有較強的殺菌作用，可以有效防治黃瓜枯萎病、小麥白粉病及辣椒疫病等。大豆(Giycinemax(L)Merrill)是一年生豆科植物，其種子也稱為大豆，起源于我國，是重要的油料、食用和飼料作物。大豆中富含蛋白質(zhì)、脂肪及糖類、礦物質(zhì)、微量元素、維生素等生理活性物質(zhì)。具有提高食物營養(yǎng)價值、增加膳食優(yōu)質(zhì)蛋白攝入量等功能，并且其生物活性成分還有獨特的健康效應(yīng)、抑菌作用。其中，大豆異黃酮、大豆低聚糖等具有很強的抗真菌、抗細(xì)菌活性，是良好的植物源農(nóng)藥活性成分，大豆卵磷脂、大豆皂苷等成分也已在食品、醫(yī)療保健、動物飼料等方面得到了廣泛應(yīng)用。我國是大蒜(Alliumsatvum)的主要生產(chǎn)國，其產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的l/4。大蒜作為一種特殊的蔬菜，不僅營養(yǎng)豐富，而且含有特殊的降脂、抗癌、抗動脈硬化等活性物質(zhì)，藥用價值高，有"天然保健品"之稱。《本草綱目》中記載，大蒜有"散腫痛、消毒氣、健脾胃、解癌疫"等功能。并且，大蒜還具有較強的殺菌、抗氧化作用，能有效的拮抗病原菌、清除活性氧自由基、減少體內(nèi)過氧化物、保護生物膜結(jié)構(gòu)的完整。國外有研究表明，大蒜提取液中的含硫活性成分，如阿霍烯、大蒜素、皂苷等，對人體、動物、植物等許多病原菌有拮抗、抑制及殺菌作用。例如，阿霍烯對柑橘灰霉病、豌豆白粉病等就具有較好的防治作用。總之，大蒜的營養(yǎng)價值和保健、殺菌、醫(yī)療功能已被越來越多的人認(rèn)識和重視，在食品、醫(yī)療、飼料及植物源綠色無公害農(nóng)藥生產(chǎn)等方面應(yīng)用前景十分廣闊。目前關(guān)于牛蒡、大豆、大蒜提取物的研究主要著重于兩方面一方面，著重于某種主成分的提取純化，工藝復(fù)雜，提取成本高。例如，公告號為CN1157373C的中國專利文件公開了從大蒜中提取蒜氨酸的方法，需要加入酶抑制劑將蒜瓣制成干樣，然后在真空密封罐內(nèi)酶解25個月，從而得到蒜氨酸。公告號為CN1326827C的中國專利文件公開了從牛蒡葉中提取綠原酸的生產(chǎn)工藝，將新鮮的牛蒡葉經(jīng)洗凈，氯仿脫脂、脫色后，用酸回流提取、過濾、減壓濃縮，再用乙酸乙酯萃取、減壓濃縮，然后用AB8樹脂柱吸附、乙醇洗脫、將洗脫液濃縮，再用AB8樹脂吸附、乙醇洗脫、洗脫液濃縮、重結(jié)晶而制得綠原酸純品。公告號為CN1128151C的中國專利文件公開了從大豆乳清水中提取大豆低聚糖的方法，對大豆乳清水進行沉淀、過濾和殺菌等前處理，用超濾膜去除大豆乳清水中的乳清蛋白，用納濾膜脫鹽和濃縮，從而得到大豆低聚糖。由此可見提取植物體中的主成分工藝復(fù)雜，勢必提高了提取成本。另一方面，提取工藝中所涉及到的溫度、固液比等參數(shù)設(shè)計的范圍較廣，從而影響提取效率。公告號為CN1095468C的中國專利文件公開了從大豆豆粕中分離并精制大豆異黃酮的方法中，萃取時的溫度設(shè)定的范圍為206(TC，萃取時間25小時，工藝參數(shù)范圍過大，結(jié)果導(dǎo)致提取效率參差不齊。此外，提取工藝中使用的溶劑一般為有機溶劑，用量較大，回收麻煩，并且如果回收不完全，會影響提取物的使用效果。例如，公告號為US5679806的美國專利文件公開的分離和純化大豆異黃酮的方法中，使用甲醇作為浸提劑和淋洗劑，若回收甲醇不完全，不僅影響提取物的使用效果，而且對人體健康有害。因此這些提取工藝在推廣及應(yīng)用方面具有一定的局限性。針對上述存在的問題，本發(fā)明以牛蒡、大豆、大蒜為材料，對其粗提取物的提取工藝進行優(yōu)化研究。因為大量研究表明，粗提取物往往兼具多種活性，本身含有一些微量化合物就是產(chǎn)品主成分的有效增效劑和協(xié)調(diào)劑，因而粗提取物的使用效果明顯高于純品，如牛蒡粗提液在促進蔬菜種子發(fā)芽方面效果明顯高于牛蒡寡糖純品。此外，粗提物的提取、使用成本相對較低，且更容易加工操作。因此，通過對各因素進行正交試驗，確定了各項主要的技術(shù)參數(shù)，為植物提取物的工業(yè)化生產(chǎn)及其以植物提取物為主成分研制葉面肥奠定了理論基礎(chǔ)。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種牛蒡、大豆或大蒜提取物的提取工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的牛蒡、大豆或大蒜提取物的提取工藝，步驟如下(1)將原料牛蒡、大豆或大蒜清洗，進行前處理。(2)將步驟(l)處理得到的原料加水，置于恒溫水浴震蕩機上進行提取，共提取3次，提取條件如下料水固液比l:(520)重量比，提取時間0.51.5h,提取溫度5090'C。(3)用抽濾機抽濾步驟(2)浸提后的溶液，保留濾液。(4)步驟(3)的濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮體積至原體積的1/31/4。(5)向步驟(4)的濃縮液中加入95%乙醇或無水乙醇，置于冰箱過夜，進行醇析。(6)倒掉步驟(5)所得的上清液，剩余部分離心，得沉淀。(7)步驟(6)所得的沉淀在真空冷凍干燥機上進行冷凍干燥，得牛蒡、大豆或大蒜提取物。上述步驟(1)中的所述原料前處理是將牛蒡切片、大豆粉碎或大蒜搗碎，便于下一步的水浸提取。優(yōu)選的，上述步驟(4)中濾液濃縮條件為溫度5070。C、壓力0.060.08Mpa。優(yōu)選的，上述步驟(5)中加入95%乙醇的量是濃縮液體積的3.5~4倍，加入無水乙醇的量是濃縮液體積的2.5~3倍。優(yōu)選的，上述步驟(2)中對于牛蒡原料，提取的最佳條件為料水固液比l:20(重量比)，提取時間lh，提取溫度7(TC。優(yōu)選的，上述步驟(2)中對于大豆原料，提取的最優(yōu)條件為料水固液比l:10(重量比)，提取時間1.5h，提取溫度70'C。優(yōu)選的，上述步驟(2)中對于大蒜原料，提取的最佳條件為料水固液比l:20(重量比)，提取時間2h，提取溫度9(TC。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點在于厶本發(fā)明優(yōu)化了牛蒡/大豆/大蒜提取物的提取工藝，選擇料水固液比、提取溫度、提取時間3個因素，進行優(yōu)化條件的初步選擇。然后在每個步驟中均進行優(yōu)化，意外發(fā)現(xiàn)本發(fā)明對于牛蒡/大豆/大蒜的提取物的制備是一種簡便、可靠的提取工藝。么本發(fā)明的方法中使用水作為提取劑，經(jīng)濟、安全。<、本發(fā)明的方法中的最佳提取工藝條件結(jié)合起來，具有操作簡單有效的特點，具有較高的推廣及應(yīng)用價值。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但不限于此。實施例1:將牛蒡根切成片，風(fēng)干或烘千，粉碎，加水，置于恒溫水浴震蕩機上進行提取，共提取3次，提取條件為料水固液比1:20(重量比)，提取時間lh，提取溫度70°C。提取完畢后進行抽濾，收集濾液。將濾液在60'C、0.08Mpa下濃縮，濃縮至原體積的1/3。在濃縮后的溶液中加入3倍于濃縮液體積的無水乙醇，充分?jǐn)嚢韬笾糜诒鋬?nèi)冷藏過夜。倒掉上清液，剩余部分離心。將所得沉淀在真空冷凍干燥機上冷凍干燥，最終得到粉末狀牛蒡提取物。實施例2:將大豆粉碎后，加水，置于恒溫水浴震蕩機上進行提取，共提取3次，提取條件如下料水固液比l:10(重量比)，提取時間1.5h，提取溫度80'C。提取完畢后進行抽濾，收集濾液。將濾液在6(TC、0.08Mpa下濃縮，濃縮體積至原體積的1/4。在濃縮后的溶液中加入4倍于濃縮液體積的95%乙醇，充分?jǐn)嚢韬蟊鋬?nèi)冷藏過夜。倒掉上清液，剩余部分離心。將所得沉淀在真空冷凍干燥機上冷凍干燥，最終得到粉末狀大豆提取物。實施例3:將大蒜鮮樣搗碎后，加水，置于恒溫水浴震蕩機上進行提取，共提取3次，提取條件如下料水固液比l:20(重量比)，提取時間2h，提取溫度卯'C。提取完畢后進行抽濾，收集濾液。將濾液在6(TC、0.08Mpa下濃縮，濃縮體積至原體積的1/4。在濃縮后的溶液中加入3.5倍于濃縮液體積的95%乙醇，充分?jǐn)嚢韬蟊鋬?nèi)冷藏過夜。倒掉上清液，剩余部分離心。將所得沉淀在真空冷凍干燥機上冷凍干燥，最終得到粉末狀大蒜提取物。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表l可以看出，對于牛蒡來說，極差R值的大小順序為R料水固液比〉R提取溫度〉R提取時間，即影響牛蒡提取物提取率的試驗因素的主次順序為料水固液比、提取溫度、提取時間。每個因素各水平對提取率的影響程度分別為料水固液比T3〉T2>Tl，提取時間T2〉T3〉Tl，提取溫度T3〉T1〉T2，即對提取率影響程度最大的組合對應(yīng)表1為7號處理。并且經(jīng)Duncan多重比較分析可以看出，7號處理的提取率與其它處理之間的差異均達(dá)到極顯著的水平。所以，對于牛蒡提取物的最優(yōu)水平搭配為,料水固液比1:20(重量比)，提取時間lh，提取溫度70。C。2、對于大豆提取物來說，具體結(jié)果見表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2結(jié)果表明，對于大豆來說，極差R值的大小順序為R提取溫度〉R料水,比〉R提w間，即影響大豆提取物提取率的試驗因素的主次順序為提取溫度、料水固液比、提取時間。每個因素各水平對提取率的影響程度分別為料水固液比T2〉T1〉T3，提取時間T3〉T2〉T1，提取溫度T2〉T3〉T1，即對提取率影響程度最大的組合對應(yīng)表2為9號處理。所以，對于大豆提取物的最優(yōu)水平搭配為，料水固液比l:10(重量比)，提取時間2h,提取溫度9(TC。從表2還可看出，最優(yōu)搭配的提取率為28.8%。而料水固液比為l:10(重量比)、提取時間1.5h、提取溫度70"C搭配的提取率達(dá)到27.48%，并且經(jīng)Duncan多重比較分析結(jié)果也可以看出，處理5號的此種搭配與最優(yōu)搭配之間差異不顯著，提取率僅相差1.32，而兩者的提取時間相差0.5h，溫度相差2(TC，后一種提取工藝能耗明顯更低。所以從經(jīng)濟方面考慮，各因素的適合水平為料水固液比1:10(重量比)、提取時間1.5h、提取溫度70。C。3、對于大蒜提取物來說，具體結(jié)果見表3。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3結(jié)果表明，對于大蒜來說，極差R值的大小順序為R提取溫度〉R料水固靴〉R提取時間，即影響大蒜提取物提取率的試驗因素的主次順序為提取溫度、料水固液比、提取時間。每個因素各水平對提取率的影響程度分別為料水固液比T3〉T2〉T1，提取時間T3〉T1〉T2，提取溫度T2〉T3〉T1，即對提取率影響程度最大的組合對應(yīng)表3為9號處理。并且經(jīng)多重比較分析得出，此最優(yōu)處理與其他處理間差異極顯著。所以，對于大蒜提取物的最優(yōu)水平搭配為，料水固液比l:20(重量比)，提取時間2h，提取溫度9(TC。權(quán)利要求1.一種牛蒡、大豆或大蒜提取物的提取方法，步驟如下(1)將原料牛蒡、大豆或大蒜清洗，進行前處理；(2)將步驟(1)處理得到的原料加水，置于恒溫水浴震蕩機上進行提取，共提取3次，提取條件如下料水固液比1(5～20)重量比，提取時間0.5～1.5h，提取溫度50～90℃；(3)用抽濾機抽濾步驟(2)浸提后的溶液，保留濾液；(4)步驟(3)的濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮體積至原體積的1/3～1/4；(5)向步驟(4)的濃縮液中加入95％乙醇或無水乙醇，置于冰箱過夜，進行醇析；(6)倒掉步驟(5)所得的上清液，剩余部分離心，得沉淀；(7)步驟(6)所得的沉淀在真空冷凍干燥機上進行冷凍干燥，得牛蒡、大豆或大蒜提取物。2.如權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟(1)中的所述原料前處理是將牛蒡切片、大豆粉碎或大蒜搗碎。3.如權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟(4)中濾液濃縮條件為5070℃、0.060.08Mpa。4.如權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟(5)中加入95%乙醇的量是濃縮液體積的3.54倍。5.如權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于加入無水乙醇的量是濃縮液體積的2.53倍。6.如權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟(2)中對于牛蒡原料，提取的最佳條件為料水固液比l:20(重量比)，提取時間lh，提取溫度7(TC。7.如權(quán)利要求1所述的提取方法,其特征在于步驟(2)中對于大豆原料，提取的最優(yōu)條件為料水固液比l:IO(重量比)，提取時間1.5h，提取溫度70℃。8.如權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟(2)中對于大蒜原料，提取條件為料水固液比l:20(重量比)，提取時間2h，提取溫度90℃。全文摘要本發(fā)明涉及一種牛蒡、大豆或大蒜提取物的提取工藝，將處理得到的原料加水，置于恒溫水浴震蕩機上進行提取，料水固液比1∶(5～20)重量比，提取時間0.5～1.5h，提取溫度50～90℃；抽濾，將濾液濃縮后加入乙醇，進行醇析；離心，得沉淀，進行冷凍干燥，得牛蒡、大豆或大蒜提取物。本發(fā)明的提取工藝簡便、可靠，使用水作為提取劑，經(jīng)濟、安全。文檔編號A01N65/00GK101391016SQ20081015835公開日2009年3月25日申請日期2008年10月31日優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日發(fā)明者劉兆輝,張玉鳳,果楊,王學(xué)君,葉田,亮董申請人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所