本發(fā)明涉及提取技術領域，具體涉及一種快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法。

背景技術：

動植物營養(yǎng)精華素是動植物細胞中的營養(yǎng)物質(zhì)和功能保健物質(zhì)的總稱，包括功能性單糖、低聚糖、活性多糖、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、脂肪酸、維生素、黃酮、皂苷、花青素、原花青素、多酚、生物堿、甾醇、萜烯化合物等。具有降血壓、降血糖、降血脂、抗氧化、增強免疫力、改善記憶、緩解視疲勞、改善睡眠、抗疲勞、延緩衰老、抑制腫瘤、保肝、護胃、改善生長發(fā)育、促進泌乳、增加骨密度、改善營養(yǎng)性貧血、促進排鉛、耐缺氧、抗輻射、清咽利喉、減肥、祛痤瘡、去黃褐斑、改善皮膚水油平衡、調(diào)節(jié)腸道菌群、促消化、通便等28類功能(《保健食品檢驗與評價技術規(guī)范》)。廣泛應用于食品、營養(yǎng)品、保健品和化妝品領域。

21世紀健康產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球熱點，健康產(chǎn)業(yè)也將成為繼it互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)之后的全球財富集中產(chǎn)業(yè)。《食品工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》首次將“營養(yǎng)與保健食品制造業(yè)”列入國家發(fā)展規(guī)劃，營養(yǎng)與保健食品產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長和良好發(fā)展的態(tài)勢，十二五末，營養(yǎng)與保健食品產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過了一萬億，因此動植物營養(yǎng)精華素具有廣闊的市場空間。

動植物營養(yǎng)精華素提取的關鍵是細胞破碎技術和溶劑提取技術。傳統(tǒng)細胞破碎的方法包括機械粉碎和研磨、氣流粉碎、冷凍粉碎、生物酶處理、化學藥劑處理、超聲波破碎等，這些方法的缺點：(1)對于組織結構致密的原料，很難達到細胞水平的破碎；(2)生物酶處理和化學藥劑處理引入外源污染因子；(3)細胞破碎程度低，碎片化不完全，細胞內(nèi)成分不容易完全釋放出來；(4)不能破壞功能性營養(yǎng)保健組分與非功能性組分之間的化學鍵、范德華力、吸附力等的結合和束縛，需要借助進一步的提取過程。傳統(tǒng)溶劑提取技術包括水、有機溶劑、超臨界二氧化碳提取，這些方法的缺點：(1)長時間的高溫蒸煮過程，能耗高，功能性營養(yǎng)保健成分損失嚴重；(2)進一步破壞功能性營養(yǎng)保健組分與非功能性組分之間的化學鍵、范德華力、吸附力等的能力有限，造成營養(yǎng)精華素提取得率低，提取不完全。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有動植物營養(yǎng)精華素提取過程中存在的問題，提供一種快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，即細胞內(nèi)加壓技術(intracellularpressuretechnology，簡稱“ipt”)。該方法處理時間短、營養(yǎng)精華素損失小、營養(yǎng)精華素提取完全、能耗低、生產(chǎn)成本低。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，包括以下步驟：

(1)動植物原料凈化

對動植物原料進行凈化處理，去污除雜，根據(jù)動植物原料特性選擇清理篩、永磁筒、洗滌機的一種或幾種設備的組合或水洗，對動植物原料進行凈化處理；

(2)粉碎

將凈化后的動植物原料進行粉碎，粉碎得越細越好；

(3)細胞內(nèi)加壓破碎

將粉碎后的動植物原料置于細胞內(nèi)加壓設備中，向動植物細胞內(nèi)增加壓力，直至細胞完全破碎；

(4)溶劑溶解

根據(jù)不同動植物原料含有的營養(yǎng)物質(zhì)的溶解特性差異，選用不同的溶劑進行溶解；

(5)固液分離

溶解后利用固液分離設備分別得到營養(yǎng)精華素液體和固體殘渣；

(6)脫除溶劑

營養(yǎng)精華素液體通過蒸發(fā)器蒸發(fā)回收溶劑，得到非水性營養(yǎng)精華素和水性營養(yǎng)精華素；

(7)產(chǎn)品干燥

水性營養(yǎng)精華素通過干燥設備得到營養(yǎng)精華素的固體產(chǎn)品。

優(yōu)選地，所述的動植物原料是指所有的動植物原料，包括但不限于水果、蔬菜、中草藥、糧食、各種動物及其器官和組織。

優(yōu)選地，在步驟(2)后用動植物原料質(zhì)量1～2倍重的含有0.1mol/l氯化鈣的90％酒精浸泡粉碎后的動植物原料30～60分鐘，并不斷攪拌，以增加動植物原料細胞壁的通透性和脆弱性，然后才進行細胞內(nèi)加壓破碎，取得最佳的破碎效果和營養(yǎng)物質(zhì)釋放效果。

優(yōu)選地，步驟(3)中所述的向動植物細胞內(nèi)增加壓力，一種方法是向動植物細胞內(nèi)通入氣體介質(zhì)，使動植物細胞內(nèi)壓力達到0.05mpa-5mpa；所述氣體介質(zhì)包括但不限于蒸汽、空氣、二氧化碳、氮氣、蒸汽-空氣混合氣體、蒸汽-二氧化碳混合氣體、蒸汽-氮氣混合氣體、蒸汽的一種或幾種組合氣體介質(zhì)；另一種方法是加熱動植物細胞，瞬間釋放到真空環(huán)境中，熱水相變?yōu)檎羝箘又参锛毎蛎浧扑椤?/p>

進一步優(yōu)選地，所述氣體介質(zhì)為蒸汽-空氣混合氣體時，蒸汽與空氣的體積比為1:10-10:1；所述氣體介質(zhì)為蒸汽-二氧化碳混合氣體時，蒸汽與二氧化碳的體積比為1:10-10:1；所述氣體介質(zhì)為蒸汽-氮氣混合氣體時，蒸汽與氮氣的體積比為1:10-10:1；另一種向細胞內(nèi)增加壓力的方法中，加熱動植物細胞至溫度為80℃-120℃，真空環(huán)境的真空度為0.05mpa-0.1mpa。

優(yōu)選地，步驟(4)中所述的溶劑包括但不限于水、有機溶劑、超臨界二氧化碳。

本發(fā)明快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，使用該方法制得的全營養(yǎng)精華素在食品、營養(yǎng)品、保健品、化妝品等領域中有廣泛的應用。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明的快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，采用細胞內(nèi)加壓技術，向動植物細胞內(nèi)增加壓力，使動植物細胞膨脹并產(chǎn)生爆炸性破碎，有利于細胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的完全釋放。

2、本發(fā)明的快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，采用細胞內(nèi)加壓技術，破壞了細胞中不同成分之間的化學鍵、范德華力以及吸附力，使結合在非功能性成分上的功能性營養(yǎng)保健成分徹底分離下來，有利于溶劑的溶解和提取。

3、本發(fā)明的快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，處理時間短、生產(chǎn)過程能耗低、生產(chǎn)效率高、營養(yǎng)精華素損失小、提取徹底、營養(yǎng)保健成分全，有利于降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。所述的實施例是為了更好的解釋本發(fā)明，而不是對發(fā)明權利要求保護范圍的限制，所有基于本發(fā)明基本思想的修改和變動，都屬于本發(fā)明請求保護的范圍。

實施例1

一種快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，以鐵皮石斛為例，鐵皮石斛是蘭科石斛屬植物，可用作保健食品的原料。鐵皮石斛富含石斛多糖、倍半萜類生物堿、多酚類物質(zhì)、氨基酸等多種營養(yǎng)保健物質(zhì)，具有增強免疫力、抗衰老、抗疲勞、抑制腫瘤、降血壓等生理功能。采用本發(fā)明方法快速提取其全營養(yǎng)精華素，包括以下步驟：

(1)原料凈化

鐵皮石斛原料來自廣西玉林，仿野生種植，石斛多糖含量大于40％，生物堿和多酚物質(zhì)大于7％，將新鮮鐵皮石斛用清水洗凈，去除其中的泥沙和其它雜質(zhì)；

(2)粉碎

用粉碎機將鐵皮石斛充分粉碎；

(3)細胞內(nèi)加壓破碎

將步驟(2)粉碎處理后的1kg鐵皮石斛原料置于細胞內(nèi)加壓設備中，向鐵皮石斛細胞內(nèi)通入蒸汽-二氧化碳混合氣體增加壓力至1.2mpa，其中蒸汽與二氧化碳的體積比為1:3，使鐵皮石斛細胞膨脹破碎；

(4)溶劑溶解

將細胞膨脹破碎后的鐵皮石斛置于不銹鋼容器中，加入5kg水，攪拌30min，使鐵皮石斛多糖、氨基酸等水溶性物質(zhì)溶解在水中，抽濾后得到富含鐵皮石斛多糖、單糖和氨基酸的水溶液以及濾渣；

向濾渣中加入4kg95％的食用乙醇，攪拌30min，使生物堿、黃酮、多酚等物質(zhì)溶解在乙醇中，抽濾后得到富含生物堿、黃酮和多酚的乙醇溶液和濾渣；

(5)溶劑脫除

水溶液通過真空濃縮除去部分水分，使固形物濃度達到50％，噴霧干燥后得到水性營養(yǎng)精華素，得率大于45％；

乙醇溶液通過真空濃縮回收90％的乙醇，剩余物質(zhì)冷凍干燥后得到醇溶性營養(yǎng)精華素，得率大于8％。

實施例2

一種快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，以桃金娘為例，桃金娘是桃金娘科桃金娘屬常綠多花小灌木，我國南方重要的中草藥。桃金娘果實富含黃酮苷、多糖、酚類物質(zhì)、氨基酸等多種營養(yǎng)保健物質(zhì)，具有增強免疫力、補血滋養(yǎng)、抗氧化、保護肝臟等生理功能。采用本發(fā)明方法快速提取其全營養(yǎng)精華素，包括以下步驟：

(1)原料凈化

桃金娘野果來自廣西玉林，干果總糖含量大于18％，還原糖含量大于15％，氨基酸大于6％，黃酮含量大于1％，生物堿和酚類物質(zhì)含量大于1％，將新鮮桃金娘野果用清水洗凈，去除其中的泥沙和其它雜質(zhì)；

(2)粉碎

將桃金娘野果用粉碎機充分粉碎；

(3)細胞內(nèi)加壓破碎

將粉碎后的1kg桃金娘野果置于細胞內(nèi)加壓設備中，將桃金娘細胞加熱至95℃，瞬間泄壓至0.09mpa的真空容器中，桃金娘細胞膨脹破碎；

(4)溶劑溶解

將細胞膨脹破碎后的桃金娘野果置于不銹鋼容器中，加入5kg60％食用乙醇水溶液，攪拌30min，使桃金娘野果的多糖、還原糖、氨基酸、黃酮苷、酚類物質(zhì)、生物堿等溶解，抽濾后得到富含桃金娘野果營養(yǎng)物質(zhì)的乙醇水溶液以及濾渣；

(5)溶劑脫除

富含桃金娘野果營養(yǎng)物質(zhì)的乙醇水溶液通過真空濃縮回收90％的乙醇，剩余物質(zhì)冷凍干燥后得到桃金娘野果營養(yǎng)精華素，得率大于35％。

實施例3

一種快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，以淡竹葉為例，淡竹葉是禾本科多年生草本植物的莖葉，是一種藥食兩用原料。淡竹葉富含三萜類物質(zhì)蘆竹素、白茅素及β-谷甾醇、萘油甾醇等多種營養(yǎng)保健物質(zhì)，具有增強免疫力、降血糖、降血脂、改善睡眠、祛痤瘡、通便等生理功能。采用本發(fā)明方法快速提取其全營養(yǎng)精華素，包括以下步驟：

(1)原料凈化

淡竹葉采自廣西玉林大容山，將嫩淡竹葉用清水洗凈，去除其中的泥沙和其它雜質(zhì)；

(2)粉碎

將淡竹葉切段然后充分粉碎；

(3)細胞內(nèi)加壓破碎

將步驟(2)處理后的1kg淡竹葉置于細胞內(nèi)加壓設備中，向淡竹葉細胞內(nèi)通氣蒸汽-氮氣混合氣體增加壓力0.8mpa，其中蒸汽與氮氣的體積比為1:1，使淡竹葉細胞膨脹破碎；

(4)溶劑溶解

將細胞膨脹破碎后的淡竹葉置于不銹鋼容器中，加入5kg60％食用乙醇水溶液，攪拌30min，使淡竹葉的竹葉黃酮、蘆竹素、白茅素及β-谷甾醇、萘油甾醇等溶解，抽濾后得到富含淡竹葉營養(yǎng)物質(zhì)的乙醇水溶液以及濾渣；

(5)溶劑脫除

富含淡竹葉營養(yǎng)物質(zhì)的乙醇水溶液通過真空濃縮回收90％的乙醇，剩余物質(zhì)冷凍干燥后得到淡竹葉營養(yǎng)精華素，得率大于15％。

實施例4

一種快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，以紅高粱麩皮為例，紅高粱麩皮是禾本科植物高粱穎果的果皮和種皮部分。紅高粱麩皮富含多酚類物質(zhì)，包括原花青素、香草醛酚、單寧等。具有抗氧化、清除自由基、抗心血管疾病、抑制腫瘤、減肥等功效。采用本發(fā)明方法快速提取其全營養(yǎng)精華素，包括以下步驟：

(1)原料凈化

紅高粱麩皮購于東北高粱產(chǎn)區(qū)，利用篩分機和永磁筒去除原料中的沙礫和鐵類雜質(zhì)；

(2)粉碎

將步驟(1)處理后紅高粱麩皮進行充分的粉碎；

(3)細胞內(nèi)加壓破碎

將粉碎后的1kg紅高粱麩皮置于細胞內(nèi)加壓設備中，向紅高粱麩皮細胞內(nèi)通入蒸汽增加壓力1.3mpa，紅高粱麩皮細胞膨脹破碎；

(4)溶劑溶解

將細胞膨脹破碎后的紅高粱麩皮置于不銹鋼容器中，加入5kg65％食用乙醇水溶液，攪拌30min，使紅高粱麩皮中的多酚類物質(zhì)溶解，抽濾后得到富含多酚類物質(zhì)的乙醇水溶液以及濾渣；

(5)溶劑脫除

富含多酚類物質(zhì)的乙醇水溶液通過真空濃縮回收90％的乙醇，剩余物質(zhì)冷凍干燥后得到紅高粱麩皮營養(yǎng)精華素，得率大于10％。

實施例5

一種快速提取動植物全營養(yǎng)精華素的方法，以鮑魚為例，鮑魚是鮑科軟體動物鮑類的統(tǒng)稱。鮑魚富含蛋白質(zhì)、氨基酸、鮑魚多糖、特種氨基酸、多種礦物元素等。具有延緩衰老、增強免疫力、抗氧化、滋補肝腎、益精明目等功效。采用本發(fā)明方法快速提取其全營養(yǎng)精華素，包括以下步驟：

(1)原料凈化

鮑魚購于廣東汕尾鮑魚產(chǎn)區(qū)，取其肉質(zhì)部分用清水洗凈；

(2)粉碎

將鮑魚肉質(zhì)部分進行充分粉碎后，用鮑魚肉質(zhì)部分質(zhì)量1～2倍重的含有0.1mol/l氯化鈣的90％酒精浸泡30～60分鐘，并不斷攪拌，然后進行細胞內(nèi)加壓破碎；

(3)細胞內(nèi)加壓破碎

將步驟(2)處理后的1kg鮑魚肉質(zhì)部分置于細胞內(nèi)加壓設備中，向鮑魚肉質(zhì)細胞內(nèi)通入蒸汽增加壓力0.3mpa，鮑魚細胞膨脹破碎；

(4)溶劑溶解

將細胞膨脹破碎后的鮑魚肉質(zhì)部分置于不銹鋼容器中，加入2kg純凈水，攪拌30min，使鮑魚中的蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、礦物質(zhì)等溶解，抽濾后得到濾液和濾渣；

(5)溶劑脫除

濾液真空濃縮去除部分水分后進行冷凍干燥后得到鮑魚營養(yǎng)精華素，鮑魚營養(yǎng)精華素富含蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖和礦物質(zhì)等，得率大于65％。