從鱷梨中提取制備d-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及D-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇的制備方法，具體涉及從鱷梨中提取制備D-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鱷梨(Perseaamericana)又名牛油果、幸福果等，是一種新興的熱帶、亞熱帶名 果，原產(chǎn)于中美洲，目前以美國(guó)南部、危地馬拉、墨西哥及古巴栽培最多。我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)于 1918年首先引入鱷梨，1925年在內(nèi)地廣東省廣州、汕頭、揭陽(yáng)等地已有種植，至今已延伸至 海南、廣東、廣西、福建、云南、四川、浙江、貴州、湖南等?。▍^(qū)）。鱷梨肉中富含人體必需的脂 肪酸、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)以及各種維生素，在中美洲（原產(chǎn)地)享有"生命之源"的美譽(yù)，符合消 費(fèi)者對(duì)保健型水果的要求，目前國(guó)內(nèi)對(duì)鱷梨的消費(fèi)量也與日倶增。
[0003]目前鱷梨的利用市場(chǎng)主要是作為水果銷售和用于鱷梨油的提取，而利用后產(chǎn)生的 廢棄物果皮、果核(較大，約占鮮果重的13%)和果渣仍未被商業(yè)開(kāi)發(fā)，以及鱷梨的枝葉、根、 皮等部位也同樣存在潛在的開(kāi)發(fā)價(jià)值。研究表明，鱷梨中存在多種結(jié)構(gòu)類型的植物化學(xué)成 分，包括揮發(fā)油、萜類、黃酮、生物堿、留體、類胡蘿卜素、長(zhǎng)鏈脂肪酸醇衍生物等，并且在抗病 毒、抗真菌、細(xì)胞毒性、抗氧化、保肝等方面表現(xiàn)較好的生物活性。鱷梨中還含有自然界中較 少見(jiàn)的D-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇等7-碳糖(醇），它們均具有較好的生物功能：如D-甘露庚 酮糖具有抑制葡糖激酶和降低胰島素水平等功能，鱷梨糖醇則具有較好的抑菌和抗過(guò)敏功 效，D-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇的組合物能夠通過(guò)增加抗菌肽，優(yōu)化hBD-2的生成而不誘導(dǎo)炎 癥或過(guò)敏反應(yīng)來(lái)治療和預(yù)防先天或獲得性免疫變異疾病。
[0004]MarjolaineD.Meyer等人對(duì)鱷梨中果皮中的糖類成分提取方法進(jìn)行分析比較 (Developmentofarapidmethodforthesequentialextractionandsubsequent quantificationoffattyacidsandsugarsfromavocadomesocarptissue,D0I: 10.1021/jf8011322)，證實(shí)D-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇是其主要糖分。目前，有關(guān)鱷梨C7糖類 的分離純化工藝研究報(bào)道較少，僅有NordalA等人從鱷梨葉子的提取液中通過(guò)離子交換樹(shù) 脂及多次醇沉的方法分離出D-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇（Isolationofmannoheptulose andidentificationofitsphosphateinavocadoleaves)試驗(yàn)步驟如下：取新鮮的鱷 梨葉用冷水浸提三次，過(guò)濾，濾液加熱到80~90°C保持lh后離心得到上清液，上清液濃縮后 經(jīng)Dowex-50和DuoliteA3離子交換樹(shù)脂脫色和脫鹽，樹(shù)脂流出液在不高于40°C溫度下濃縮 成稀糖漿，然后加入其2倍體積70°C的乙醇去除大量沉淀后再加入沸騰的60%的乙醇提取2 次，將含有鱷梨糖醇的乙醇提取液濃縮成濃糖漿，加入煮沸的甲醇在l〇°C的條件下放置數(shù) 天得到粗的鱷梨醇結(jié)晶，然后用少量的熱的80%甲醇溶解，活性炭脫色后重結(jié)晶；提取鱷梨 醇的母液回收乙醇后用水稀釋，加入面包酵母，在37°C下發(fā)酵24h，發(fā)酵液過(guò)濾，濃縮后再次 按同樣的方法，重復(fù)發(fā)酵三次，發(fā)酵液濃縮成濃糖漿后加入4倍體積的熱甲醇，冷卻后得到 粗的D-甘露庚酮糖，用85%甲醇重結(jié)晶。但該方法的工藝較為繁瑣且生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、純度無(wú) 法保障。文獻(xiàn)里面的收率:18kg鮮葉里兩者的收率分別是D-甘露庚酮糖160g、鱷梨糖醇55g。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種從鱷梨中提取制備D-甘露庚酮糖和鱷梨糖 醇的方法。該方法工藝簡(jiǎn)單易操作，生產(chǎn)周期短，且所得的D-甘露庚酮糖產(chǎn)品中純度2 70 %，所得鱷梨糖醇產(chǎn)品中純度2 90 %。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007]從鱷梨中提取制備D-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇的方法，包括將鱷梨的提取液過(guò)離子 交換樹(shù)脂分離純化的步驟，其特征在于:所述的離子交換樹(shù)脂為鈣型離子交換樹(shù)脂，具體為 AmberliteCR1320Ca離子交換樹(shù)脂、DTF-Oll^j型離子交換樹(shù)脂、DiaionUBK-555Ca離子交 換樹(shù)脂、1)111-〇丨丨[,?0?6420&離子交換樹(shù)脂或26 5卩(：106 0&強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂;洗脫 時(shí)以水為洗脫劑，分段收集洗脫液，分別合并富含D-甘露庚酮糖的洗脫液以及富含鱷梨糖 醇的洗脫液，分別進(jìn)行醇沉，分別得到D-甘露庚酮糖產(chǎn)品和鱷梨糖醇產(chǎn)品。
[0008] 本發(fā)明人在長(zhǎng)期的試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，采用上述鈣型離子交換樹(shù)脂對(duì)鱷梨的提取液 具有非常好的分離純化效果，按上述方法制得的D-甘露庚酮糖產(chǎn)品中D-甘露庚酮糖的含量 2 70%，所得鱷梨糖醇產(chǎn)品中鱷梨糖醇的含量2 90%。該方法工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短，且所 得產(chǎn)品中的純度較高。
[0009] 為了進(jìn)一步提高所得產(chǎn)品中D-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇的純度，在將鱷梨的提取液 過(guò)鈣型離子交換樹(shù)脂之前，優(yōu)選還包括將提取液進(jìn)行發(fā)酵，所得發(fā)酵液過(guò)大孔樹(shù)脂柱、水洗 柱后所得洗脫液依次過(guò)陰離子樹(shù)脂和陽(yáng)離子樹(shù)脂純化的步驟。在包括上述步驟后，所得D-甘露庚酮糖產(chǎn)品中D-甘露庚酮糖的含量2 95%，所得鱷梨糖醇產(chǎn)品中鱷梨糖醇的含量2 95%〇
[0010] 在包括上述發(fā)酵、過(guò)大孔樹(shù)脂柱、依次過(guò)陰離子樹(shù)脂和陽(yáng)離子樹(shù)脂純化的步驟后， 本發(fā)明所述的從鱷梨中提取制備D-甘露庚酮糖和鱷梨糖醇的方法，具體包括以下步驟：
[0011] 1)獲得鱷梨的提取液；
[0012 ] 2)向提取液中加入酵母進(jìn)行發(fā)酵，所得發(fā)酵液離心，收集上清液；
[0013] 3)所得上清液過(guò)大孔樹(shù)脂柱，水洗，收集洗脫液；
[0014] 4)所得洗脫液依次過(guò)陰離子樹(shù)脂和陽(yáng)離子樹(shù)脂，使經(jīng)陽(yáng)離子樹(shù)脂流出的流出液的 電導(dǎo)率< 200ys/cm，收集電導(dǎo)率< 200ys/cm的陽(yáng)離子樹(shù)脂流出液；
[0015] 5)所得陽(yáng)離子樹(shù)脂流出液過(guò)鈣型離子交換樹(shù)脂，水洗，分段收集洗脫液，合并富含 D-甘露庚酮糖的洗脫液，得到洗脫液A;合并富含鱷梨糖醇的洗脫液，得到洗脫液B;其中，所 述的鈣型離子交換樹(shù)脂為AmberliteCR1320Ca離子交換樹(shù)脂、DTF-01鈣型離子交換樹(shù)脂、 01&1〇111^1(-555 0&離子交換樹(shù)脂、1)111-〇丨丨比^〇?6420 &離子交換樹(shù)脂、26 5?(：106 0&強(qiáng)酸 性陽(yáng)尚子交換樹(shù)脂；
[0016] 6)將洗脫液A經(jīng)脫色后濃縮，得到濃縮液A，加入乙醇或甲醇醇沉，分離出晶體，干 燥，得到含量2 95 %的D-甘露庚酮糖;將洗脫液B濃縮，得到濃縮液B，加入乙醇或甲醇醇沉， 分離出晶體，干燥，得到含量2 95 %的鱷梨糖醇。
[0017]上述技術(shù)方案中，向提取液中加入酵母可以去除提取液中的淀粉或其它糖類物 質(zhì)。當(dāng)提取液的體積較為龐大時(shí)，可以先對(duì)提取液進(jìn)行濃縮后再加入酵母進(jìn)行發(fā)酵。本申請(qǐng) 人在實(shí)現(xiàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)提取液濃縮所得的濃縮液中的固形物含量為3~10 %時(shí)，酵母的加入量 為濃縮液重量的1~2%。，這樣可以較好的去除提取液中的淀粉或其它糖類物質(zhì)。當(dāng)發(fā)酵在 15~35°C條件下進(jìn)行時(shí)，發(fā)酵的時(shí)間通常為24~48h。
[0018] 上述方法的步驟2)中，所述的酵母可以是選自面包酵母、高活性干酵母、釀酒酵母 和果酒酵母中的一種或兩種以上的組合。
[0019] 上述方法的步驟3)中，大孔樹(shù)脂的型號(hào)與現(xiàn)有技術(shù)相同，優(yōu)選可以是0101、冊(cè)0_ 400、XDA-5、LSA-20、AB-8、NKA或D4020。
[0020] 上述方法的步驟4)中，所述的陰離子樹(shù)脂可以是201乂4、202、0290、或0280陰離子 樹(shù)脂;所述的陽(yáng)離子樹(shù)脂可以是〇〇1\7、001\8、0001、(：10(^01^或3108陽(yáng)離子樹(shù)脂。
[0021] 上述方法的步驟4)中，步驟3)所得洗脫液在依次過(guò)陰離子樹(shù)脂和陽(yáng)離子樹(shù)脂后， 經(jīng)陽(yáng)離子樹(shù)脂流出的流出液的電導(dǎo)率通?？梢赃_(dá)到< 200yS/cm的要求;如依次過(guò)陰離子樹(shù) 脂和陽(yáng)離子樹(shù)脂的流出液的電導(dǎo)率大于200yS/cm，則可以通過(guò)減少上樣量、增加樹(shù)脂柱床 體積或降低經(jīng)過(guò)陰離子樹(shù)脂和陽(yáng)離子樹(shù)脂時(shí)的流速來(lái)調(diào)節(jié)，以使流出液的電導(dǎo)率達(dá)到上述 要求。
[0022] 上述方法的步驟1)中，所述鱷梨的提取液可以按現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)對(duì)鱷梨進(jìn)行提取而 獲得。優(yōu)選地，采用以鱷梨的果實(shí)(包括果皮、果肉和果核）、莖、枝葉為原料，以水或含1~4 個(gè)碳原子的低碳醇為溶媒進(jìn)行提取，從而得到鱷梨的提取液。其中提取的方式可以是浸提、 超聲提取、回流提取等，提取的次數(shù)通常為1~3次，每次提取時(shí)溶媒的加入量通常為原料重 量的2~8倍，每次提取的時(shí)間通常為30~120min，提取時(shí)所用低碳醇的體積濃度優(yōu)選為5~ 95%〇
[0023] 上述方法的步驟5)中，醇沉操作與現(xiàn)有技術(shù)相同，在加入乙醇后通常是在-5~25 °C條件下結(jié)晶。
[0024]上述方法的步驟6)中，洗脫液A的脫色可以采用現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，具體可以是通 過(guò)將洗脫液A過(guò)D730、D750、D354H)或SD300脫色樹(shù)脂柱來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用活性炭脫色，還可 以是采用上述兩種以上的方式的組合。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)在于：
[0026] 1、本發(fā)明將鱷梨的僅經(jīng)過(guò)一次Ca2+型離子交換樹(shù)脂即實(shí)現(xiàn)D-甘露庚酮糖和鱷梨糖 醇的分離，并通過(guò)醇沉獲得純度2 70 %的D-甘露庚酮糖和純度2 90%的鱷梨糖醇，工藝簡(jiǎn) 單易操作，生產(chǎn)周期短，易于產(chǎn)業(yè)化。
[0027] 2、進(jìn)一步地，本發(fā)明在包括發(fā)酵、所得發(fā)酵液過(guò)大孔樹(shù)脂柱、水洗柱后所得洗脫液 依次過(guò)陰離子樹(shù)脂和陽(yáng)離子樹(shù)脂純化的步驟之后，再結(jié)合Ca2+型離子交換樹(shù)脂純化，可以獲 得高純度的產(chǎn)品，其中所得D-甘露庚酮糖產(chǎn)品中D-甘露庚酮糖的含量2 95%，所得鱷梨糖 醇產(chǎn)品中鱷梨糖醇的含量2 95 %。
[0028] 3、本發(fā)明進(jìn)一步擴(kuò)展鱷梨的莖、葉均可用于提取，將原來(lái)作為廢物處理的材料作 為原料，不僅提高鱷梨的商業(yè)價(jià)值，而且降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述，以更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容，但 本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 1)取鱷梨果實(shí)于50°C烘箱中鼓風(fēng)干燥，粉碎成30~40目，得到鱷梨粉末(經(jīng)HPLC檢 測(cè)，其中D-甘露庚酮糖的含量為0.41 %，鱷梨糖醇的含量為0.56% )，備用；
[0032] 2)取鱷梨粉末300g置于提取容器中，向其中加入10%乙醇600mL超聲提取30min， 過(guò)濾，濾渣再加入10 %乙醇600mL超聲提取30min，合并濾液，得到提取液；
[0033] 3)提取液減壓濃縮至固形物含量為6%，向所得濃縮液中加入安琪酵母粉，常溫下 發(fā)酵24h，所述面包酵母的加入量為濃縮液重量的1%〇;
[0034] 4)所得發(fā)酵液離心，收集上清液過(guò)D101大孔樹(shù)脂柱，用去離子水洗脫，收集洗脫 液；
[0035] 5)所得洗脫液以2mL/min的流速依次過(guò)001X8陽(yáng)離子樹(shù)脂(柱床：〇35mmX600mm) 和201X4陰