本發(fā)明涉及菜豆素的提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用超臨界二氧化碳萃取法提取菜豆素的方法。

背景技術(shù)：

菜豆素，是一種存在于蕓豆和菜豆中的天然物質(zhì)，有抑制人體α-淀粉酶的作用，又稱為天然的a-淀粉酶抑制劑，可用于治療肥胖癥、糖尿病等，也可作為減肥、降糖保健食品的有效成分。

目前，從白蕓豆中提取菜豆素的方法有很多種，大多采用加熱提取、有機(jī)溶劑或無(wú)機(jī)鹽沉淀等方法，這些方法生產(chǎn)工序長(zhǎng)、提取效率低，提取物中的菜豆素含量和生物活性低，且難以避免有害化學(xué)成分殘留的問(wèn)題。受到現(xiàn)有的提取方法的限制，市場(chǎng)上常見(jiàn)的菜豆素保健品中菜豆素的含量?jī)H1％～2％，有效成分含量低，生物活性差，保健效果不明顯，導(dǎo)致服用者對(duì)產(chǎn)品的需求量大，使用該類保健品的成本非常高，高昂的價(jià)格讓很多需求者望而卻步，不利于產(chǎn)品的普及。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種流程簡(jiǎn)單、工藝路線較短、經(jīng)濟(jì)有效的菜豆素的提取方法，得到的提取物不受有機(jī)溶劑污染，且菜豆素的含量和生物活性高。

本發(fā)明提供了一種菜豆素的提取方法，包括如下步驟：

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到白蕓豆豆粉；以超臨界二氧化碳為萃取劑對(duì)所述白蕓豆豆粉進(jìn)行萃取，得到二氧化碳萃取流體，萃取的溫度為40～60℃，萃取的壓力為30～35MPa；對(duì)二氧化碳萃取流體進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到含有菜豆素的提取物，第一級(jí)減壓分離的壓力為15～18MPa，第一級(jí)減壓分離的溫度為20～25℃；對(duì)經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到含有菜豆素的提取物，第二級(jí)減壓分離的壓力為5～8MPa，第二級(jí)減壓分離的溫度為30～35℃。

本發(fā)明首先將白蕓豆粉碎過(guò)篩，得到白蕓豆豆粉，然后以超臨界二氧化碳為萃取劑對(duì)白蕓豆豆粉進(jìn)行萃取，對(duì)得到的二氧化碳萃取流體進(jìn)行兩級(jí)減壓分離后即得到含有菜豆素的提取物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的提取方法流程簡(jiǎn)單、工藝路線較短，采用的萃取劑為對(duì)有機(jī)物的溶解能力強(qiáng)、廉價(jià)易得、無(wú)毒、揮發(fā)性強(qiáng)的超臨界二氧化碳，萃取的效率高，成本低，對(duì)環(huán)境友好，得到的提取物無(wú)有害化學(xué)成分殘留，將提取物進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)和生物活性檢測(cè)，得知其菜豆素的含量和生物活性較高，為綠色、安全、有效的健康產(chǎn)品。

優(yōu)選的，萃取的溫度為50～55℃。

優(yōu)選的，萃取的溫度為50℃，萃取的壓力為35MPa。

優(yōu)選的，萃取的時(shí)間為2h。

優(yōu)選的，第一級(jí)減壓分離的壓力為18MPa。

優(yōu)選的，第一級(jí)減壓分離的溫度為35℃。

優(yōu)選的，第二級(jí)減壓分離的壓力為8MPa。

優(yōu)選的，第二級(jí)減壓分離的溫度為25℃。

優(yōu)選的，白蕓豆豆粉的粒度為20～40目。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種菜豆素的提取方法，包括如下步驟：

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到白蕓豆豆粉；以超臨界二氧化碳為萃取劑對(duì)所述白蕓豆豆粉進(jìn)行萃取，得到二氧化碳萃取流體，萃取的溫度為40～60℃，萃取的壓力為30～35MPa；對(duì)二氧化碳萃取流體進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物，第一級(jí)減壓分離的壓力為15～18MPa，溫度為30～35℃；對(duì)經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物，第二級(jí)減壓分離的壓力為5～8MPa，溫度為20～25℃。

本發(fā)明以超臨界二氧化碳為萃取劑對(duì)白蕓豆進(jìn)行萃取，流程簡(jiǎn)單、工藝路線較短、經(jīng)濟(jì)有效，得到的提取物無(wú)有害化學(xué)成分殘留，其菜豆素含量和生物活性較高。

首先將白蕓豆粉碎成豆粉，本發(fā)明對(duì)粉碎的方法沒(méi)有限制，可以手工研磨，也可以使用機(jī)械粉碎，然后選取一定粒度的豆粉進(jìn)行萃取。豆粉粒度對(duì)有效組分的萃取效率有一定影響，按照本發(fā)明，豆粉的粒度優(yōu)選為20～40目。

本發(fā)明采用超臨界二氧化碳為萃取劑，綠色環(huán)保、萃取率高。當(dāng)物質(zhì)的溫度和壓力略超過(guò)臨界點(diǎn)時(shí)，其性質(zhì)介于液體與氣體之間，成為超臨界流體。超臨界流體具有良好的傳質(zhì)性能和較強(qiáng)的滲透力，且對(duì)溶質(zhì)的溶解能力隨壓力和溫度改變而在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變動(dòng)，有利于快速萃取和分離，萃取效率高。與其它溶劑相比，二氧化碳具有對(duì)有機(jī)物的溶解能力強(qiáng)、選擇性好、臨界溫度低(31.06℃，接近室溫)、臨界壓力適中(7.39MPa)、無(wú)毒、揮發(fā)性強(qiáng)、廉價(jià)易得等優(yōu)點(diǎn)，非常適于用作從白蕓豆中萃取菜豆素的萃取劑。超臨界二氧化碳的溫度和壓力以及萃取時(shí)間對(duì)萃取效率有很大影響，而較高的溫度和較長(zhǎng)的加熱時(shí)間會(huì)破壞菜豆素的生物活性，按照本發(fā)明，萃取時(shí)的溫度優(yōu)選為40～60℃，更優(yōu)選為50～55℃，最優(yōu)選為50℃，萃取時(shí)的壓力優(yōu)選為30～35MPa，最優(yōu)選為35MPa，萃取時(shí)間優(yōu)選為2h。

利用超臨界二氧化碳對(duì)溶質(zhì)的溶解能力與壓力和溫度相關(guān)的特性，本發(fā)明采用減壓和/或降溫的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)提取物的分離。為了將二氧化碳萃取流體中的提取物充分分離出來(lái)，同時(shí)考慮到過(guò)多的分離次數(shù)會(huì)導(dǎo)致成本過(guò)高，本發(fā)明優(yōu)選采用兩級(jí)減壓分離。首先對(duì)二氧化碳萃取流體進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物。按照本發(fā)明，第一級(jí)減壓分離的壓力優(yōu)選為15～18MPa，最優(yōu)選為18MPa，第一級(jí)減壓分離的溫度優(yōu)選為30～35℃，最優(yōu)選為35℃。經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體中仍溶解有提取物，將其進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物。按照本發(fā)明，第二級(jí)減壓分離的壓力優(yōu)選為5～8MPa，最優(yōu)選為8MPa，第二級(jí)減壓分離的溫度優(yōu)選為20～25℃，最優(yōu)選為25℃。將兩級(jí)減壓分離得到的提取物合并，即為產(chǎn)物，對(duì)其進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)和生物活性檢測(cè)，得出產(chǎn)物的萃取率、菜豆素含量和生物活性。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例是示例性的，旨在用于更加清楚的說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到粒度為20～40目的白蕓豆豆粉；稱取10kg白蕓豆豆粉置于萃取釜中，采用水浴加熱將萃取釜加熱至50℃；向萃取釜內(nèi)通入超臨界二氧化碳流體，在30MPa、50℃的條件下萃取2h。將萃取后的二氧化碳萃取流體在18MPa、35℃的條件下進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物，將經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體在8MPa、25℃的條件下進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物；將第一份和第二份含有菜豆素的提取物合并，即得到產(chǎn)物，測(cè)得萃取率達(dá)15.22％；將產(chǎn)物進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)，測(cè)得總蛋白含量為92.80％，菜豆素含量為5.92％；進(jìn)行生物活性檢測(cè)得知其生物活性高于4200U/mg。

實(shí)施例2

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到粒度為20～40目的白蕓豆豆粉；稱取10kg白蕓豆豆粉置于萃取釜中，采用水浴加熱將萃取釜加熱至50℃；向萃取釜內(nèi)通入超臨界二氧化碳流體，在35MPa、50℃的條件下萃取2h。將萃取后的二氧化碳萃取流體在18MPa、35℃的條件下進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物，將經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體在8MPa、25℃的條件下進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物；將第一份和第二份含有菜豆素的提取物合并，即得到產(chǎn)物，測(cè)得萃取率達(dá)18.97％；將產(chǎn)物進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)，測(cè)得總蛋白含量為95.27％，菜豆素含量為7.92％；進(jìn)行生物活性檢測(cè)得知其生物活性高達(dá)5600U/mg。

實(shí)施例3

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到粒度為20～40目的白蕓豆豆粉；稱取10kg白蕓豆豆粉置于萃取釜中，采用水浴加熱將萃取釜加熱至50℃；向萃取釜內(nèi)通入超臨界二氧化碳流體，在35MPa、50℃的條件下萃取2h。將萃取后的二氧化碳萃取流體在16MPa、30℃的條件下進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物，將經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體在6MPa、25℃的條件下進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物；將第一份和第二份含有菜豆素的提取物合并，即得到產(chǎn)物，測(cè)得萃取率達(dá)17.36％；將產(chǎn)物進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)，測(cè)得總蛋白含量為96.27％，菜豆素含量為8.02％；進(jìn)行生物活性檢測(cè)得知其生物活性高于6000U/mg。

實(shí)施例4

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到粒度為20～40目的白蕓豆豆粉；稱取10kg白蕓豆豆粉置于萃取釜中，采用水浴加熱將萃取釜加熱至55℃；向萃取釜內(nèi)通入超臨界二氧化碳流體，在35MPa、55℃的條件下萃取2h。將萃取后的二氧化碳萃取流體在16MPa、30℃的條件下進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物，將經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體在6MPa、25℃的條件下進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物；將第一份和第二份含有菜豆素的提取物合并，即得到產(chǎn)物，測(cè)得萃取率達(dá)17.36％；將產(chǎn)物進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)，測(cè)得總蛋白含量為96.50％，菜豆素含量為7.98％；進(jìn)行生物活性檢測(cè)得知其生物活性高于4200U/mg。

實(shí)施例5

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到粒度為20～40目的白蕓豆豆粉；稱取10kg白蕓豆豆粉置于萃取釜中，采用水浴加熱將萃取釜加熱至60℃；向萃取釜內(nèi)通入超臨界二氧化碳流體，在35MPa、60℃的條件下萃取2h。將萃取后的二氧化碳萃取流體在16MPa、30℃的條件下進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物，將經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體在6MPa、25℃的條件下進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物；將第一份和第二份含有菜豆素的提取物合并，即得到產(chǎn)物，測(cè)得萃取率達(dá)18.11％；將產(chǎn)物進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)，測(cè)得總蛋白含量為95.76％，菜豆素含量為9.52％；進(jìn)行生物活性檢測(cè)得知其生物活性高于3800U/mg。

實(shí)施例6

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到粒度為20～40目的白蕓豆豆粉；稱取10kg白蕓豆豆粉置于萃取釜中，采用水浴加熱將萃取釜加熱至40℃；向萃取釜內(nèi)通入超臨界二氧化碳流體，在35MPa、40℃的條件下萃取2h。將萃取后的二氧化碳萃取流體在16MPa、30℃的條件下進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物，將經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體在6MPa、25℃的條件下進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物；將第一份和第二份含有菜豆素的提取物合并，即得到產(chǎn)物，測(cè)得萃取率達(dá)15.36％；將產(chǎn)物進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)，測(cè)得總蛋白含量為88.15％，菜豆素含量為5.02％；進(jìn)行生物活性檢測(cè)得知其生物活性高達(dá)6000U/mg。

實(shí)施例7

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到粒度為20～40目的白蕓豆豆粉；稱取10kg白蕓豆豆粉置于萃取釜中，采用水浴加熱將萃取釜加熱至55℃；向萃取釜內(nèi)通入超臨界二氧化碳流體，在32MPa、55℃的條件下萃取2h。將萃取后的二氧化碳萃取流體在15MPa、32℃的條件下進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物，將經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體在5MPa、20℃的條件下進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物；將第一份和第二份含有菜豆素的提取物合并，即得到產(chǎn)物，測(cè)得萃取率達(dá)17.02％；將產(chǎn)物進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)，測(cè)得總蛋白含量為96.31％，菜豆素含量為7.86％；進(jìn)行生物活性檢測(cè)得知其生物活性高達(dá)5400U/mg。

實(shí)施例8

將白蕓豆粉碎、過(guò)篩，得到粒度為20～40目的白蕓豆豆粉；稱取10kg白蕓豆豆粉置于萃取釜中，采用水浴加熱將萃取釜加熱至53℃；向萃取釜內(nèi)通入超臨界二氧化碳流體，在30MPa、53℃的條件下萃取2h。將萃取后的二氧化碳萃取流體在15MPa、35℃的條件下進(jìn)行第一級(jí)減壓分離，得到第一份含有菜豆素的提取物，將經(jīng)過(guò)第一級(jí)減壓分離的二氧化碳萃取流體在5MPa、23℃的條件下進(jìn)行第二級(jí)減壓分離，得到第二份含有菜豆素的提取物；將第一份和第二份含有菜豆素的提取物合并，即得到產(chǎn)物，測(cè)得萃取率達(dá)17.28％；將產(chǎn)物進(jìn)行UV/HPLC檢測(cè)，測(cè)得總蛋白含量為96.99％，菜豆素含量為8.93％；進(jìn)行生物活性檢測(cè)得知其生物活性高達(dá)5500U/mg。

將上述各實(shí)施例的提取方法的工藝參數(shù)及得到的產(chǎn)物的相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)列于表1，其中對(duì)比例為采用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)白蕓豆進(jìn)行提取得到的產(chǎn)物，將對(duì)比例的菜豆素含量和生物活性與上述各實(shí)施例做對(duì)比。根據(jù)表1提供的數(shù)據(jù)可看出，采用本發(fā)明提供的菜豆素的提取方法，產(chǎn)物的萃取率高達(dá)15％以上，且其主要成分是蛋白質(zhì)，總蛋白含量高于88％，最高可達(dá)96％以上，產(chǎn)物的菜豆素含量高于5％，最高可達(dá)9.5％以上，是采用現(xiàn)有技術(shù)得到的產(chǎn)物的菜豆素含量的2～5倍。產(chǎn)物的生物活性高于3800U/mg，最高可達(dá)6000U/mg，普遍高于現(xiàn)有技術(shù)提取的產(chǎn)物的生物活性。利用本發(fā)明提供的提取方法得到的產(chǎn)物的萃取率、總蛋白含量、菜豆素含量及生物活性與萃取條件、減壓分離條件有關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)萃取和減壓分離的條件參數(shù)，可優(yōu)化獲得的產(chǎn)物。根據(jù)上述各實(shí)施例，當(dāng)萃取條件為35MPa、50℃，第一級(jí)減壓分離的條件為18MPa、35℃，以及第二級(jí)減壓分離的條件為8MPa、25℃時(shí)，產(chǎn)物的萃取率最高，為18.97％，其總蛋白含量、菜豆素含量和生物活性都較高，該提取過(guò)程的各條件參數(shù)為較優(yōu)的參數(shù)。

表1實(shí)施例1～8及對(duì)比例的相關(guān)數(shù)據(jù)表

本發(fā)明提供的菜豆素的提取方法采用超臨界二氧化碳為萃取劑，將萃取后的二氧化碳萃取流體經(jīng)過(guò)減壓分離即得到產(chǎn)物，相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明流程簡(jiǎn)單、工藝路線較短、經(jīng)濟(jì)有效、綠色環(huán)保、萃取率高，得到的產(chǎn)物主要是蛋白質(zhì)，其中菜豆素含量高，為市面產(chǎn)品的2～5倍，并且生物活性非常高。相比現(xiàn)有產(chǎn)品，本發(fā)明制得的產(chǎn)品更綠色、健康，且菜豆素含量和生物活性較高，保健效果明顯，可大大減少使用者對(duì)產(chǎn)品的服用量以及降低產(chǎn)品的使用成本，普及性和實(shí)用性更高。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說(shuō)明書(shū)的范圍當(dāng)中。