一種楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系及用圖
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系及用途，將超聲降解后的楊梅葉原花色素添加吐溫?20和PBS形成微乳液作為抗氧化體系，改善其在復(fù)雜食品體系中的應(yīng)用，以及提高油脂含量豐富的食品的營養(yǎng)價值。超聲降解楊梅葉原花色素的條件是脈沖時間2秒，占空比66.7％，聲強300W/cm2，總時間20分鐘。此條件下可將平均聚合度為7.3的楊梅葉原花色素(純度≥85％)降解至平均聚合度3.4(純度≥75％)。超聲降解能夠有效提高原花色素的利用率，增強楊梅葉原花色素低聚體在體內(nèi)的抗氧化能力。
【專利說明】
一種楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系及用途
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)副產(chǎn)品精深加工及綜合利用領(lǐng)域，特別涉及從楊梅葉中提取純化高 純度的原花色素，通過超聲降解得到具有高效生理抗氧化活性的楊梅葉原花色素低聚體， 并用它制備微乳液作為新型的抗氧化體系，提高其在復(fù)雜食品體系中的應(yīng)用價值。
【背景技術(shù)】
[0002] 原花色素是自然界中廣泛存在的一大類多酚化合物的總稱，由于在酸性介質(zhì)中加 熱能生成相應(yīng)的花色素而得名。原花色素由不同數(shù)目的黃烷-3-醇和黃烷-3,4_二醇聚合而 成，研究表明其抗氧化作用隨著聚合度的升高而降低?；钚匝踝杂苫侨梭w代謝的產(chǎn)物，有 0Γ、· 0H等形式，在人體內(nèi)會引發(fā)不飽和脂肪酸的一系列自由基反應(yīng)，產(chǎn)生過氧化脂，極易 導(dǎo)致體內(nèi)細(xì)胞功能衰退或喪失，引發(fā)心臟病、關(guān)節(jié)炎、癌癥等疾病。原花色素分子結(jié)構(gòu)上的 多個酚羥基可以與自由基結(jié)合，螯合金屬離子，參與抗氧化的協(xié)同作用，從而終止自由基鏈 式反應(yīng);原花色素也能提高體內(nèi)抗氧化酶的活性，對增強體內(nèi)抗氧化能力、延緩衰老有很大 的作用，且安全、天然、生物利用率高，因此原花色素在食品和保健品中作為抗氧化劑的開 發(fā)潛力巨大。原花色素作為各種聚合單元的混合物，使高聚體降解為活性較高的低聚體可 以提高原花色素的生物利用率。目前對高聚體原花色素降解為低聚體并加以利用，還沒有 相關(guān)研究。
[0003] 超聲波是頻率高于2X104Hz的一種機械波，理論表明，在振幅相同的條件下，一個 物體振動的能量與振動頻率成正比，根據(jù)能量強度，超聲波被分為檢測超聲和功率超聲，其 中應(yīng)用在食品工業(yè)中的主要是功率超聲技術(shù)。超聲波與媒介之間的相互作用可以分為熱機 制、機械機制和空化機制三種。目前研究認(rèn)為，超聲波降解大分子物質(zhì)的主要機理一是機械 斷鍵作用，物質(zhì)的質(zhì)點在超聲波中產(chǎn)生激烈而快速變化的機械運動，分子在介質(zhì)中隨著波 動的高速振動及剪切力的作用而降解，這種快速變化的機械運動足以引起高分子物質(zhì)中共 價鍵的斷裂，而導(dǎo)致高分子物質(zhì)的降解;二是液體中超聲波的空化作用，超聲波的高能量產(chǎn) 生旋渦氣泡，氣泡內(nèi)部的高溫高壓可將水分子分解成氫氧自由基，自由基與大分子發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)。機械效應(yīng)對高分子物質(zhì)的效應(yīng)更為顯著，機械效應(yīng)的作用位點靠近最大分子的中 心。超聲對大分子的降解作用目前已被應(yīng)用于廢水中有機污染物的降解。超聲在食品行業(yè) 主要用于輔助提取、超聲降解、殺菌、超聲乳化和均質(zhì)等領(lǐng)域，具有節(jié)能、環(huán)保、時間短、效率 高等優(yōu)點，但在抗氧化劑等食品添加劑的應(yīng)用上技術(shù)有限。本研究將超聲降解應(yīng)用于食品 添加劑的制備，通過超聲降解天然高分子物質(zhì)，獲得低聚體并用于制備微乳液作為新型抗 氧化體系，提高楊梅葉原花色素的體內(nèi)抗氧化能力和利用率，擴大了原花色素在食品添加 劑中的應(yīng)用范圍，目前尚未有相關(guān)文獻或?qū)＠麍蟮馈?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種楊梅葉原花色素低聚體微乳液 抗氧化體系及用途。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種楊梅葉原花色素低聚體微乳液 抗氧化體系，它通過以下方法制備得到：
[0006] (1 )、將楊梅葉粉碎，過40目篩，70 %丙酮萃取，-50°C下冷凍干燥24小時，得黃棕色 粉末;其中，楊梅葉原花色素的純度2 35% (質(zhì)量％);所述70%丙酮由丙酮和水按照體積比 70:30混合得到；
[0007] (2)、將步驟1得到的黃棕色粉末經(jīng)HPD-500大孔樹脂純化后，再經(jīng)Sephadex LH-20 純化，經(jīng)90%甲醇和50%丙酮洗脫，收集丙酮相，-50°C下冷凍干燥24小時，得到黃棕色粉 末；其中，楊梅葉原花色素的純度2 85% (質(zhì)量％ );所述90%甲醇由甲醇和水按照體積比 90:10混合得到，所述50 %丙酮由丙酮和水按照體積比50:50混合得到；
[0008] (3 )、將步驟2制備的黃棕色粉末與無水乙醇按10g/40mL的比例混合，得混合料液， 對混合料液進行超聲降解，超聲條件為脈沖時間2秒，占空比66.7 %，聲強300W/cm2，總時間 20分鐘；
[0009] (4)、將超聲處理后的混合料液倒入旋蒸容器中，加入等體積的蒸餾水，50~60°C 真空旋蒸，除去乙醇，-50°C下真空冷凍干燥24小時，得到棕紅色粉末，即為楊梅葉原花色素 低聚體；
[0010] (5)、將吐溫-20、PBS按照比例1:50(v/v)混合均勻，配制吐溫-PBS乳化液；
[0011] (6)、將步驟4所得楊梅葉原花色素低聚體按照質(zhì)量比0.02-0.04:100加入到步驟5 配制的吐溫-PBS乳化液中，得到楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系。
[0012] -種上述楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系作為食品抗氧化劑的用途。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于:將超聲波用于降解天然高分子物質(zhì)，制 備抗氧化劑，提高楊梅葉原花色素的利用率，使用超聲方法降解物質(zhì)具有安全、節(jié)能、環(huán)保、 高效的特點，本研究中，超聲降解20分鐘，即可將平均聚合度7.3的楊梅葉原花色素降至 3.4,本研究組實驗證明，低聚體的抗氧化劑更易進入細(xì)胞，體內(nèi)抗氧化效果明顯高于未經(jīng) 超聲處理的原花色素，這說明超聲降解為制備新的高效抗氧化劑和提高原料利用率提供了 新的方法。同時，楊梅葉原花色素低聚體微乳液表現(xiàn)出良好的抗亞油酸、膽固醇氧化的性 能?？寡趸瘎〣HT和TBHQ在乳化體系中的重量比為0.02 %作為陽性對照，通過GC-MS法測定 37 °C下放置的亞油酸-楊梅葉原花色素低聚體微乳液中亞油酸的殘留值，以及測定60 °C下 放置的膽固醇-楊梅葉原花色素低聚體微乳液中7-酮基膽固醇(膽固醇最終氧化產(chǎn)物)的生 成量，證明楊梅葉原花色素低聚體微乳液比親水體系使用更少的量，就能達到更優(yōu)的抗氧 化效果，而且與同劑量的BHT、TBHQ的抗亞油酸和膽固醇氧化的效果相當(dāng)，極具開發(fā)為天然 抗氧化劑的潛力。此外，楊梅葉原花色素微乳液有助于原花色素在復(fù)雜食品體系的應(yīng)用，提 高原花色素的抗氧化效果，擴大其在食品添加劑中的應(yīng)用范圍。除吐溫-20以外，其他能幫 助水相和油相互溶，配置成穩(wěn)定的乳化體系的乳化劑均能運用于乳化體系中。因此，將楊梅 葉原花色素也應(yīng)用于食用油脂或富含油脂的食品中，能夠延緩油脂氧化，提高油脂的抗氧 化性能，在食品工業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0014] 圖1是親水體系中低聚楊梅葉原花色素(0.02% )48h亞油酸保留量GC圖；
[0015]圖2是親水體系中低聚楊梅葉原花色素(0.04% )48h亞油酸保留量GC圖；
[0016] 圖3是楊梅葉原花色素低聚體微乳液(0.02% )48h亞油酸保留量GC圖；
[0017] 圖4是楊梅葉原花色素低聚體微乳液(0.04% )48h亞油酸保留量GC圖；
[0018] 圖5是親水體系中低聚楊梅葉原花色素(0.02% )5d 7-酮基膽固醇生成量GC圖；
[0019] 圖6是親水體系中低聚楊梅葉原花色素(0.04% )5d 7-酮基膽固醇生成量GC圖；
[0020] 圖7是楊梅葉原花色素低聚體微乳液(0.02% )5d 7-酮基膽固醇生成量GC圖；
[0021] 圖8是楊梅葉原花色素低聚體微乳液(0.04% )5d 7-酮基膽固醇生成量GC圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面根據(jù)實施例比較說明本申請方案的確定過程，通過實施例的解釋說明，本發(fā) 明的非顯而易見性和其相對于現(xiàn)有技術(shù)的進步得到更明顯的體現(xiàn)。
[0023] 實施例1-實施例4中涉及的物質(zhì)和體系的制備過程大致如下：
[0024] 楊梅葉原花色素低聚體通過以下步驟制備得到：
[0025] 1、將楊梅葉粉碎，過40目篩，70 %丙酮萃取，-50 °C下冷凍干燥24小時，得黃棕色粉 末；其中，楊梅葉原花色素的純度2 35% (質(zhì)量％ );所述70%丙酮由丙酮和水按照體積比 70:30混合得到；
[0026] 2、將步驟1得到的黃棕色粉末經(jīng)HPD-500大孔樹脂純化后，再經(jīng)Sephadex LH-20純 化，經(jīng)90%甲醇和50%丙酮洗脫，收集丙酮相，-50°C下冷凍干燥24小時，得到黃棕色粉末； 其中，楊梅葉原花色素的純度2 85% (質(zhì)量％ );所述90%甲醇由甲醇和水按照體積比90:10 混合得到，所述50 %丙酮由丙酮和水按照體積比50:50混合得到；
[0027] 3、將步驟2制備的黃棕色粉末與無水乙醇按10g/40mL的比例混合，得混合料液，對 混合料液進行超聲降解，超聲條件為脈沖時間2秒，占空比66.7%，聲強300W/cm2，總時間20 分鐘。
[0028] 混合料液的容器被置于恒溫槽中，可以選用探頭式脈沖超聲波儀器，探頭插入混 合料液的液面下lcm，混合料液的深度保持6~8cm，恒溫槽的溫度為15°C〇
[0029] 4、將超聲處理后的混合料液倒入旋蒸容器中，加入與步驟3超聲講解后的混合料 液等體積的蒸餾水，50~60 °C真空旋蒸，除去乙醇，-50 °C下真空冷凍干燥24小時，得到棕紅 色粉末，即為楊梅葉原花色素低聚體。
[0030] 加入了促氧化劑的乳化體系制備過程為:按照吐溫_20、PBS比例1:50(v/v)配制吐 溫-PBS乳化液;加入AAPH作為促氧化劑，其在乳化體系中的重量比為0.3%，充分混合均勻， 應(yīng)無分層現(xiàn)象。
[0031] 加入了促氧化劑的楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系的制備過程為:按照 楊梅葉原花色素低聚體與乳化體系的重量比為0.02~0.04%，以乳化體系為基準(zhǔn)，稱取楊 梅葉原花色素低聚體。將稱取好的楊梅葉原花色素溶于吐溫-PBS乳化液中，充分溶解，得到 楊梅葉原花色素低聚體微乳液;所述體系能確保楊梅葉原花色素被全部溶解即可。
[0032]按照比例在楊梅葉原花色素低聚體微乳液中添加亞油酸或膽固醇；
[0033]所述亞油酸按照其與楊梅葉原花色素低聚體微乳液體積比為0.0125%，添加到楊 梅葉原花色素低聚體微乳液中，震蕩均勻，制得亞油酸-楊梅葉原花色素低聚體微乳液混合 體系；
[0034]所述膽固醇按照其與楊梅葉原花色素低聚體微乳液比例為lmg:lmL添加，后用勻 漿機勻漿，震蕩均勻，制得膽固醇-楊梅葉原花色素低聚體微乳液混合體系。
[0035] 在24小時和48小時后，測定乳化體系中亞油酸的殘留量。
[0036] 在5天后，測定乳化體系中7-酮基膽固醇的生成量。
[0037]實施例1:親水體系中0.02 %低聚體楊梅葉原花色素對亞油酸和膽固醇的抗氧化 作用
[0038] 將上述的加入了促氧化劑的乳化體系制備過程中的吐溫-PBS乳化液改成不加吐 溫-20，按照楊梅葉原花色素低聚體與體系的重量比為0.02%，以親水體系為基準(zhǔn)，稱取楊 梅葉原花色素低聚體，配制PBS-亞油酸和PBS-膽固醇的親水體系，其余實施方法與上述步 驟相同。將親水體系分裝20mL至錐形瓶中，空白為PBS溶液，并以質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02 %的BHT和 TBHQ的roS溶液作為陽性對照。將亞油酸-PBS親水性體系置于37 °C水浴搖床中敞口放置，并 隨機調(diào)整它們在水浴鍋中的位置，以保證各組溫度條件相同，用GC-MS測定24小時以及48小 時后亞油酸的殘留量。將膽固醇-PBS親水性體系置于60°C水浴搖床中敞口放置，并隨機調(diào) 整它們在水浴鍋中的位置，以保證各組溫度條件相同，5天后用GC-MS測定7-酮基膽固醇的 含量，可知膽固醇氧化程度。實驗結(jié)果如表1、圖1和圖5所示。
[0039] 表 1
[0040]
[0041] GC-MS測定結(jié)果顯示，對比空白組，楊梅葉原花色素低聚體對亞油酸含量減少，以 及對膽固醇的最終氧化產(chǎn)物7-酮基膽固醇的含量增加有抑制作用，能抑制亞油酸和膽固醇 的氧化。實施例2:親水體系中0.04%低聚體楊梅葉原花色素對亞油酸和膽固醇的抗氧化作 用
[0042]將實施例1中，楊梅葉原花色素低聚體與親水體系的重量比改為0.04%，其余步驟 與實施例1相同。分別配制roS-亞油酸和TOS-膽固醇的親水體系，將親水體系分裝20mL至錐 形瓶中，空白為PBS溶液，并以質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02 %的BHT和TBHQ的PBS溶液作為陽性對照。用GC-MS測定24小時以及48小時后亞油酸的殘留量，5天后測定7-酮基膽固醇的含量。實驗結(jié)果如 表2、圖2和圖6所示。
[0043]表 2
[0044]
[0045] GC-MS測定結(jié)果顯示，對比空白組，楊梅葉原花色素低聚體對亞油酸含量減少，以 及對膽固醇的最終氧化產(chǎn)物7-酮基膽固醇的含量增加有抑制作用，能抑制亞油酸和膽固醇 的氧化。對比添加0.02%原花色素低聚體的體系，0.04%組的抗油脂氧化效果更明顯，說明 低聚體原花色素的抗氧化效果隨著劑量的增加而提高。
[0046] 實施例3:0.02 %楊梅葉原花色素低聚體微乳液對亞油酸和膽固醇的抗氧化作用 [0047] 按照吐溫-20、PBS比例1: 50(v/v)配制吐溫-PBS乳化液，加入AAPH作為促氧化劑， 其在乳化體系中的重量比為0.3%，充分混合均勻，應(yīng)無分層現(xiàn)象。按照楊梅葉原花色素低 聚體與乳化體系的重量比為0.02%配制楊梅葉原花色素低聚體微乳液。其余步驟與實施例 1相同。實驗結(jié)果表3、圖3和圖7所示。
[0048] 表 3
[0049]
[0050] GC-MS測定結(jié)果顯示，在乳化體系中，相比親水體系中更高劑量的低聚體楊梅葉原 花色素(0.04%)，楊梅葉原花色素微乳液(0.02%)對亞油酸含量減少，尤其對膽固醇的最 終氧化產(chǎn)物7-酮基膽固醇的含量增加起到更為明顯的抑制作用。說明微乳液體系顯著改善 了楊梅葉原花色素的抗氧化能力。
[0051 ]實施例4:0.04%體楊梅葉原花色素低聚體微乳液對亞油酸和膽固醇的抗氧化作 用
[0052] 按照吐溫-20、PBS比例1: 50(v/v)配制吐溫-PBS乳化液，加入AAPH作為促氧化劑， 其在乳化體系中的重量比為0.3%，充分混合均勻，應(yīng)無分層現(xiàn)象。按照楊梅葉原花色素低 聚體與乳化體系的重量比為0.04%配制楊梅葉原花色素低聚體微乳液。其余步驟與實施例 1相同。實驗結(jié)果表4、圖4和圖8所不。
[0053] 表 4
[0054]
[0055] GC-MS測定結(jié)果顯示，在乳化體系中，相比親水體系中更高劑量的低聚體楊梅葉原 花色素(0.04%)，楊梅葉原花色素微乳液(0.02%)對亞油酸含量減少，尤其對膽固醇的最 終氧化產(chǎn)物7-酮基膽固醇的含量增加起到更為明顯的抑制作用。說明微乳液體系顯著改善 了楊梅葉原花色素的抗氧化能力。
[0056] 通過以上實施例，可以發(fā)現(xiàn)，通過以下方案制備得到的楊梅葉原花色素低聚體微 乳液抗氧化體系作為食品抗氧化劑，加入到食品中能夠延緩食品的氧化，提高其營養(yǎng)價值： [0057] 1、將楊梅葉粉碎，過40目篩，70 %丙酮萃取，-50 °C下冷凍干燥24小時，得黃棕色粉 末；其中，楊梅葉原花色素的純度2 35% (質(zhì)量％ );所述70%丙酮由丙酮和水按照體積比 70:30混合得到；
[0058] 2、將步驟1得到的黃棕色粉末經(jīng)HPD-500大孔樹脂純化后，再經(jīng)Sephadex LH-20純 化，經(jīng)90%甲醇和50%丙酮洗脫，收集丙酮相，-50°C下冷凍干燥24小時，得到黃棕色粉末； 其中，楊梅葉原花色素的純度2 85% (質(zhì)量％ );所述90%甲醇由甲醇和水按照體積比90:10 混合得到，所述50 %丙酮由丙酮和水按照體積比50:50混合得到；
[0059] 3、將步驟2制備的黃棕色粉末與無水乙醇按10g/40mL的比例混合，得混合料液，對 混合料液進行超聲降解，超聲條件為脈沖時間2秒，占空比66.7%，聲強300W/cm2，總時間20 分鐘。
[0060] 混合料液的容器被置于恒溫槽中，可以選用探頭式脈沖超聲波儀器，探頭插入混 合料液的液面下lcm，混合料液的深度保持6~8cm，恒溫槽的溫度為15°C。超聲條件為脈沖 時間2秒，占空比66.7%，聲強300W/cm 2，總時間20分鐘;此條件下可將平均聚合度為7.3的 楊梅葉原花色素(純度2 85%)降解至平均聚合度3.4(純度2 75%)。超聲降解能夠有效提 高原花色素的利用率，增強楊梅葉原花色素低聚體在體內(nèi)的抗氧化能力
[0061] 4、將超聲處理后的混合料液倒入旋蒸容器中，加入與步驟3超聲講解后的混合料 液等體積的蒸餾水，50~60 °C真空旋蒸，除去乙醇，-50 °C下真空冷凍干燥24小時，得到棕紅 色粉末，即為楊梅葉原花色素低聚體。
[0062] 5、將吐溫-20、PBS按照比例1:50 (v/v)混合均勻，配制吐溫-PBS乳化液；
[0063] 6、將步驟4所得楊梅葉原花色素低聚體按照質(zhì)量比0.02-0.04:100加入到步驟5配 制的吐溫-PBS乳化液中，得到楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系。
[0064]最后，還有注意的是，以上例舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例。顯然，本發(fā)明 不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直 接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系，其特征在于，它通過以下方法制備 得到： (1) 、將楊梅葉粉碎，過40目篩，70%丙酮萃取，-50°c下冷凍干燥24小時，得黃棕色粉 末；其中，楊梅葉原花色素的純度2 35% (質(zhì)量％ );所述70%丙酮由丙酮和水按照體積比 70:30混合得到； (2) 、將步驟1得到的黃棕色粉末經(jīng)HPD-500大孔樹脂純化后，再經(jīng)Sephadex LH-20純 化，經(jīng)90%甲醇和50%丙酮洗脫，收集丙酮相，-50°C下冷凍干燥24小時，得到黃棕色粉末； 其中，楊梅葉原花色素的純度2 85% (質(zhì)量％ );所述90%甲醇由甲醇和水按照體積比90:10 混合得到，所述50 %丙酮由丙酮和水按照體積比50:50混合得到； (3 )、將步驟2制備的黃棕色粉末與無水乙醇按10g/40mL的比例混合，得混合料液，對混 合料液進行超聲降解，超聲條件為脈沖時間2秒，占空比66.7 %，聲強300W/cm2，總時間20分 鐘； (4) 、將超聲處理后的混合料液倒入旋蒸容器中，加入等體積的蒸餾水，50~60 °C真空 旋蒸，除去乙醇，_50°C下真空冷凍干燥24小時，得到棕紅色粉末，即為楊梅葉原花色素低聚 體； (5) 、將吐溫-20、PBS按照比例1:50 (v/v)混合均勻，配制吐溫-PBS乳化液； (6) 、將步驟4所得楊梅葉原花色素低聚體按照質(zhì)量比0.02-0.04:100加入到步驟5配制 的吐溫-PBS乳化液中，得到楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系。2. -種權(quán)利要求1所述楊梅葉原花色素低聚體微乳液抗氧化體系作為食品抗氧化劑的 用途。
【文檔編號】A23L3/3472GK105831547SQ201610168804
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】張妤, 葉興乾, 陳士國, 韋朝陽, 段潔
【申請人】浙江大學(xué)