一種以微波超聲波復(fù)合提取瑪咖生物堿的方法
【專(zhuān)利摘要】一種以微波超聲波復(fù)合提取瑪咖生物堿的方法，其工藝過(guò)程主要包括：原料粉磨、混溶、參數(shù)控制、微波超聲波復(fù)合攪拌、過(guò)濾、萃取等過(guò)程。選擇瑪咖粉1:60的料液比混溶，將原料與蒸餾水至于攪拌器內(nèi)初步攪拌，再移入內(nèi)置式超聲波提取罐中，在常溫下工作，選擇40KHz頻率波段的超聲波，超聲波功率為300W，微波頻率選擇300MHz，微波功率為352W，攪拌時(shí)間為30min。再經(jīng)過(guò)濾、濃縮、pH調(diào)節(jié)、萃取后的萃取液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后得到了瑪咖生物堿的提取物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種以微波超聲波復(fù)合提取瑪咖生物堿的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以微波超聲波復(fù)合提取瑪咖生物堿的方法，該方法能將瑪咖中生物堿快速、高效提取出來(lái)，提高了瑪咖生物堿的提取率。
【背景技術(shù)】
[0002]瑪咖(Maca)，十字花科獨(dú)行菜屬一年生或兩年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲秘魯中部的安第斯山區(qū)，在當(dāng)?shù)匾延袛?shù)千年的食用歷史。瑪咖含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分。作為藥食兩用植物，瑪咖的次級(jí)代謝產(chǎn)物生物堿和芥子油苷等具有改善性功能、提高生育力、抗疲勞、抗腫瘤、抗焦慮和提高內(nèi)分泌等功能。這使瑪咖成為國(guó)內(nèi)外功能食品研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)，以瑪咖作為膳食補(bǔ)充劑的產(chǎn)品風(fēng)靡歐美日市場(chǎng)，成為最暢銷(xiāo)的健康產(chǎn)品之一。瑪咖酰胺和瑪咖烯是瑪咖特有的兩種獨(dú)一無(wú)二的活性物質(zhì)，主要成分為:n_芐基十六酞胺、-芐基-(92)十八烯酰胺、η-芐基-(92、122) - 二烯十八酞胺、-芐基-(92、122、152)-三烯十八酞胺、η-芐基十八烷酰胺，及η-芐基辛酰胺、η-芐基-16-羥基-9-氧化-1OE 12Ε 14Ε-辛葵三烯酰胺、η-芐基-16羥基-9，16-二氧-1OE12Ε 14Ε-辛葵三烯酰胺等17個(gè)同系物?，斂０泛同斂┰诂斂崛∥镏泻繛?.6%。
[0003]生物堿是瑪咖中重要的活性成分之一，除少數(shù)具有揮發(fā)性(如麻黃堿等)和一些具升華性(如咖啡堿等)外，大多采用溶劑提取法進(jìn)行提取。按照提取溶劑的不同，目前常用的生物堿提取方法主要有水或酸水提取法、醇類(lèi)溶劑提取法以及親脂性有機(jī)溶劑提取法，大多以“相似相溶”原理為依據(jù)。根據(jù)所用提取方法的不同，溶劑提取法又可分為多種。傳統(tǒng)方法主要有浸潰法、滲漉法、煎煮法、熱回流法和索氏提取法等。最近幾年來(lái)，微波輔助萃取、超臨界萃取、離子交換法等現(xiàn)代技術(shù)逐漸應(yīng)用到該領(lǐng)域，并有了較快速的發(fā)展。他們與傳統(tǒng)方法相比，具有提取效率聞、提取物純度聞，且易于控制等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]目前瑪咖總生物堿提取問(wèn)題是，由于瑪咖中生物堿含量較低，且瑪咖生物堿難以掙脫細(xì)胞壁束縛，使提取率不能達(dá)到理想效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為本發(fā)明涉及一種以微波超聲波復(fù)合提取瑪咖生物堿的方法。發(fā)明所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題在于，瑪咖中生物堿礦含量低在0.22%~0.83%之間，為了能使瑪咖生物堿最大程度的被提取出來(lái)，并能節(jié)約提取時(shí)間，降低操作成本，我們需要發(fā)明一種高提取率、快速的提取方法，將瑪咖中的生物堿提取出來(lái)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明可通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0007]—種以微波超聲波復(fù)合提取瑪咖生物堿的方法，其工藝過(guò)程主要包括:原料粉磨、混溶、參數(shù)控制、微波超聲波復(fù)合攪拌、過(guò)濾、萃取等過(guò)程。
[0008]選擇瑪咖粉1:60的料液比混溶，將原料與蒸餾水至于攪拌器內(nèi)初步攪拌，再移入內(nèi)置式超聲波提取罐中，在常溫下工作，選擇40ΚΗζ頻率波段的超聲波，超聲波功率為300W，微波頻率選擇300MHz，微波功率為352W，攪拌時(shí)間為30min。再經(jīng)過(guò)濾、濃縮、pH調(diào)節(jié)、萃取后的萃取液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后得到了瑪咖生物堿的粗提物。
[0009]用40kHz的超聲波作用于瑪咖混合液時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果聲波功率為250W，物質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)活力隨功率增大而增大，當(dāng)聲波功率為300W時(shí),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)活力隨功率增大而下降。由此可見(jiàn)，超聲提取瑪咖生物堿的主要機(jī)理是機(jī)械作用和穩(wěn)態(tài)空化作用加強(qiáng)了傳質(zhì)過(guò)程。而較大功率下產(chǎn)生的瞬態(tài)空化及瞬時(shí)熱效應(yīng)能破壞物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，使生物堿變性，在生物堿的提取中這是不適宜的，所以選擇了最優(yōu)超聲波功率為300W。研究試驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)不同功率微波的處理效果比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)微波功效為352W時(shí)，微波超聲波復(fù)合提取的效果達(dá)到最佳。
[0010]其中超聲波在工作中所起到的作用為:(I)加速介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。高于20KHZ聲波頻率的超聲波的連續(xù)介質(zhì)(例如水)中傳播時(shí)，根據(jù)惠更斯波動(dòng)原理，在其傳播的波陣面上將引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)(包括瑪咖重要成分的質(zhì)點(diǎn))的運(yùn)動(dòng)，使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)獲得巨大的加速度和動(dòng)能。質(zhì)點(diǎn)的加速度經(jīng)計(jì)算一般可達(dá)重力加速度的二千倍以上。由于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質(zhì)點(diǎn)上而使之獲得巨大的加速度和動(dòng)能，迅速逸出瑪咖基體而游離于水中。(2)空化作用。超聲波在液體介質(zhì)中傳播產(chǎn)生特殊的“空化效應(yīng)”，“空化效應(yīng)”不斷產(chǎn)生無(wú)數(shù)內(nèi)部壓力達(dá)到上千個(gè)大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產(chǎn)生微觀上的強(qiáng)大沖擊波作用在瑪咖上，使其中所需成分物質(zhì)被“轟擊”逸出，并使得瑪咖基體被不斷剝蝕，其中不屬于植物結(jié)構(gòu)的藥效成分不斷被分離出來(lái)。加速植物有效成份的浸出提取。
[0011]微波所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可加速被提取組分的分子由固體內(nèi)部向固液界面擴(kuò)散的速率。以水作溶劑時(shí)，在微波場(chǎng)的作用下，水分子由高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，這是一種高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)水分子或者汽化以加強(qiáng)萃取組分的驅(qū)動(dòng)力，又能釋放出自身多余的能量回到基態(tài)，所釋放出的能量將傳遞給其他物質(zhì)的分子，以加速其熱運(yùn)動(dòng)，從而縮短提取組分的分子由固體內(nèi)部擴(kuò)散至固液界面的時(shí)間，結(jié)果使提取速率提高數(shù)倍，并能降低提取溫度，最大限度地保證提取物的質(zhì)量。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是:微波超聲波復(fù)合提取瑪咖生物堿過(guò)程中，使用的所用化學(xué)調(diào)節(jié)劑均為無(wú)害物，用于萃`取的氯仿也可通過(guò)蒸發(fā)法完全回收再利用，可以廣泛用于食用品工業(yè)化安全生產(chǎn)。工藝過(guò)程簡(jiǎn)單方便，能將瑪咖生物堿最大限度的從瑪咖中分離提取出來(lái)，提取時(shí)間大幅度縮短，節(jié)約了操作成本。最重要的是，提取物中，游離態(tài)的瑪咖生物堿含量很高，約0.70%±0.02%,比傳統(tǒng)提取方法提取率提高7-9%左右。
【具體實(shí)施方式】
[0013]將干瑪咖磨粉后用蒸餾水進(jìn)行混溶，選擇料液比為1:60 (g/ml)，置于攪拌池中進(jìn)行初攪拌；
將初攪拌完成的料液注入密封微波超聲波復(fù)合攪拌容器中攪拌，選擇40KHz頻率波段的超聲波，超聲波功率為300W ;微波頻率選擇300MHz，微波功率為352W。攪拌時(shí)間為30min，
在常溫下工作。
[0014]攪拌完成后的料液，現(xiàn)經(jīng)過(guò)濾后，得到的殘?jiān)谜麴s水沖洗2次后，得的洗滌液合并濾液中，再經(jīng)過(guò)濃縮得到浸膏。將浸膏用2%的HCl溶解，用濃氨水將pH調(diào)節(jié)至擴(kuò)10，再用氯仿經(jīng)3次萃取后得到萃取液，最后將萃取液通過(guò)密閉蒸發(fā)濃縮后得到瑪咖生物堿提取物。被蒸發(fā)的氯仿在密閉容器中冷卻回收。
[0015]瑪咖生物堿提取物經(jīng)過(guò)物理干燥后存儲(chǔ)于密封的容器中。[0016]采用微波超聲波復(fù)合提取技術(shù)，可以將瑪咖中的功效成分一瑪咖生物堿快速、高效提取出來(lái)，有效成分得以 充分利用。其含量達(dá)到0.72%±0.02%。
【權(quán)利要求】
1.一種以微波超聲波復(fù)合提取瑪咖生物堿的方法，其工藝過(guò)程主要包括:原料粉磨、混溶、參數(shù)控制、微波超聲波復(fù)合攪拌、過(guò)濾、萃取等過(guò)程。
2.一種以微波超聲波復(fù)合提取瑪咖生物堿的方法，選擇瑪咖粉1:60的料液比混溶，將原料與蒸餾水至于攪拌器內(nèi)初步攪拌，再移入內(nèi)置式超聲波提取罐中，在常溫下工作，選擇40KHz頻率波段的超聲波，超聲波功率為300W，微波頻率選擇300MHz，微波功率為352W，攪拌時(shí)間為30min。
3.采用微波超聲波復(fù)合提取技術(shù)，可以將瑪咖中的功效成分一瑪咖生物堿快速、高效提取出來(lái)， 有效成分得以充分利用，其含量達(dá)到0.72%±0.02%。
【文檔編號(hào)】A61K36/31GK103751250SQ201410014832
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】趙柯 申請(qǐng)人:云南和融生物科技有限公司