从玉米须提取玉米须总黄酮的方法及玉米须总黄酮的用途

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本发明涉及一种从玉米须提取玉米须总黄酮的方法及玉米须总黄酮的用途，是将玉米须烘焙，用气流式超微粉碎机粉碎得超微粉，玉米须超微粉中加入乙醇，用闪式提取仪提取，提取液经离心分离，所得上清液用陶瓷微滤膜分离，除去大分子物质，清液再用超滤膜分离，滤液进行真空冷冻干燥，粉碎后得到玉米须总黄酮提取物，可用以制备烤肉类食品的抗氧化剂、冷鲜肉保鲜剂或葡萄保鲜剂。本发明采用超微粉碎提取率高；采用闪式提取装置和膜分离，设备操作简单，使用的有机溶剂少，提取时间短、生产成本低；将废弃物玉米须予以利用，提高了附加值；提取的玉米须总黄酮具备抗氧化性和抑菌性，可作为食品添加剂对肉制品、水果等食品起抗氧化和保鲜防腐的作用。

1.从玉米须提取玉米须总黄酮的方法，其特征在于具体步骤如下：（1）原料的处理：将玉米须放置于烘箱中在50℃下烘焙8小时，用气流式超微粉碎机粉碎，得到玉米须超微粉，气流式超微粉碎机工作压力为0.5～1.0MPa、系统风量为3m/min，分级机转速1500～3000r/min，加料速度10kg/h；（2）闪式提取：在步骤（1）所得的玉米须超微粉中加入玉米须重量20倍的乙醇，其中乙醇的质量分数为10%～75%，用闪式提取仪进行提取，闪式提取仪提取压力为20～80V，提取时间为2～10min；（3）离心分离：将步骤（2）所得的提取液在5000r/min的转速下离心20min，得上清液；（4）微滤：将步骤（3）所得的上清液用陶瓷微滤膜进行分离，除去大分子物质，得清液；陶瓷微滤膜操作压力0.2MPa，膜孔径为0.1μm，料液温度为25℃，流速为10～30L/min；（5）超滤：将步骤（4）所得的清液用截留分子量为2000～20000Da的超滤膜进行分离，料液温度25℃，超滤膜操作压力为0.1～0.5MPa，有效膜面积0.4M2，流速为10～30L/min；（6）真空冷冻干燥：将步骤（5）所得的滤液进行真空冷冻干燥，粉碎后得到玉米须总黄酮提取物。 2.根据权利要求1所述的从玉米须提取玉米须总黄酮的方法，其特征在于所述的步骤（1）中气流式超微粉碎设备的工作压力为0.7MPa、分级机转速为2400r/min。 3.根据权利要求1所述的从玉米须提取玉米须总黄酮的方法，其特征在于在所述的步骤（2）中乙醇的质量分数为30%，闪式提取压力为40V，提取时间为6min。 4.根据权利要求1所述的从玉米须提取玉米须总黄酮的方法，其特征在于所述的步骤（4）中料液流速为20L/min。 5.根据权利要求1所述的从玉米须提取玉米须总黄酮的方法，其特征在于所述的步骤（5）中超滤膜进行分离料液温度25℃，超滤膜的截留分子为10000Da,操作压力为0.3MPa，流速为15L/min。 6.用权利要求1的从玉米须提取玉米须总黄酮的方法提取的玉米须总黄酮的用途，其特征在于用以制备烤肉类食品的抗氧化剂、冷鲜肉保鲜剂或葡萄保鲜剂。

技术领域

本发明属于总黄酮制备技术和应用领域，具体涉及一种从玉米须提取玉米须总黄酮的方法及玉米须总黄酮的用途。 

背景技术

目前，以玉米须为原料，制备黄酮的方法主要有用浸提、大孔树脂柱层析、超声波萃取等，但工艺复杂、成本高。如有将玉米须原料经第一、二、三次微波处理；提取液处理，干燥，得总黄酮的方法。玉米须过筛、加乙醇脱脂、水提、浓缩、加双氧水脱色，加入乙醇醇析，离心分离，收集液相回收乙醇,层析，干燥得玉米须黄酮。玉米须加乙醇脱脂、静置沉淀；过滤浓缩，碱洗、酸洗，树脂分离，洗脱，回收乙醇，喷雾干燥得玉米须黄酮。 

黄酮类化合物具有抗氧化抗衰老、抗菌抗病毒、抗癌抗肿瘤、对心脑血管的保护、抗炎镇痛、免疫调节、以及等作用。玉米须黄酮在制备治疗高血脂症药物中的应用，治疗高血脂，减肥药中有应用。 

目前在食品加工中广泛应用合成抗氧化剂，如丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、没食子酸丙酯（PG）等均有较大的毒副作用对人体的健康有潜在的危害，而在食品中广泛使用的化学防腐剂如苯甲酸钠、山梨酸钾、亚硝酸钠等的毒性和安全问题也一直备受争议。因此，从天然植物中筛选高效低毒且抗氧化性强的天然抗氧化剂和天然防腐剂取代化学合成的抗氧化剂和抑菌剂已经成为一种趋势。 

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种提取率高、工艺流程简短、使用有机溶剂少，生产成本低，提取物可用作食品添加剂的从玉米须提取玉米须总黄酮的方法及玉米须总黄酮的用途。 

本发明目的的实现方式为，从玉米须提取玉米须总黄酮的方法，具体步骤如下： 

（1）原料的处理：将玉米须放置于烘箱中在50℃下烘焙8小时，用气流式超 微粉碎机粉碎，得到玉米须超微粉，气流式超微粉碎机工作压力为0.5～1.0MPa、系统风量为3m3/min，分级机转速1500～3000r/min，加料速度10kg/h； 

（2）闪式提取：在步骤（1）所得的玉米须超微粉中加入玉米须重量20倍的乙醇，其中乙醇的质量分数为10%～75%，用闪式提取仪进行提取，闪式提取仪提取压力为20～80V，提取时间为2～10min； 

（3）离心分离：将步骤（2）所得的提取液在5000r/min的转速下离心20min，得上清液； 

（4）微滤：将步骤（3）所得的上清液用陶瓷微滤膜进行分离，除去大分子物质，得清液；陶瓷微滤膜操作压力0.2MPa，膜孔径为0.1μm，料液温度为25℃，流速为10～30L/min； 

（5）超滤：将步骤（4）所得的清液用截留分子量为2000～20000Da的超滤膜进行分离，料液温度25℃，超滤膜操作压力为0.1～0.5MPa，有效膜面积0.4M2，流速为10～30L/min； 

（6）真空冷冻干燥：将步骤（5）所得的滤液进行真空冷冻干燥，粉碎后得到玉米须总黄酮提取物。 

从玉米须提取的玉米须总黄酮的用途，用以制备烤肉类食品的抗氧化剂、冷鲜肉保鲜剂或葡萄保鲜剂。 

本发明的有益效果为： 

（1）使用超微粉碎处理原料，极大的提高了提取率，玉米须总黄酮提取物中总黄酮含量达35～52%； 

（2）利用闪式提取装置和膜分离进行制备，与现有的浸提、大孔树脂层析等方法相比，大大缩短了提取时间，设备操作简单，使用的有机溶剂少，降低了生产成本； 

（3）将废弃物玉米须予以利用，提高了附加值； 

（4）提取的玉米须总黄酮同时具备抗氧化性和抑菌性，可作为食品添加剂对肉制品、水果等食品起抗氧化和保鲜防腐的作用。 

附图说明

图1为本发明玉米须总黄酮提取物浓度对羟自由基清除率的影响的柱状图， 

图2为本发明玉米须总黄酮提取物浓度对DPPH自由基清除率的影响的柱状 图， 

图3为本发明玉米须总黄酮提取物浓度对Fe2+还原能力的影响的柱状图， 

图4为猪肉脯的过氧化值（POV）在贮藏期变化的柱状图， 

图5为猪肉脯的硫代巴比妥酸反应值（TBA）在贮藏期变化的柱状图。 

具体实施方式

本发明提取的具体步骤如下： 

（1）原料的处理：将玉米须放置于烘箱中在50℃下烘焙8小时，用气流式超微粉碎机粉碎，得到玉米须超微粉，流式超微粉碎机工作压力为0.5～1.0MPa，系统风量为3m3/min，分级机转速1500～3000r/min，加料速度10kg/h； 

气流式超微粉碎设备的工作压力较佳为0.7MPa，分级机转速为2400r/min。 

（2）闪式提取：在步骤（1）所得的玉米须超微粉中加入玉米须重量20倍的乙醇，其中乙醇的质量分数为10%～75%，用闪式提取仪进行提取，闪式提取仪提取压力为20～80V，提取时间为2～10min； 

乙醇的质量分数较佳为30%，闪式提取压力为40V，提取时间为6min。 

（3）离心分离：将步骤（2）所得的提取液在5000r/min的转速下离心20min，得上清液； 

（4）微滤：将步骤（3）所得的上清液用陶瓷微滤膜进行分离，除去大分子物质，得清液；陶瓷微滤膜操作压力0.2MPa，膜孔径为0.1μm，料液温度为25℃，流速为10～30L/min；料液流速较佳为20L/min。 

（5）超滤：将步骤（4）所得的清液用截留分子量为2000～20000Da的超滤膜进行分离，料液温度25℃，超滤膜操作压力为0.1～0.5MPa，有效膜面积0.4M2，流速为10～30L/min。 

超滤膜的截留分子较佳为10000Da，操作压力为0.3MPa，流速为15L/min。 

（6）真空冷冻干燥：将步骤（5）所得的滤液进行真空冷冻干燥，粉碎后得到玉米须总黄酮提取物。 

从玉米须提取的玉米须总黄酮的用途，用以制备烤肉类食品的抗氧化剂、冷鲜肉保鲜剂或葡萄保鲜剂。 

下面用具体实施例说明本发明： 

实施例1： 

（1）将10Kg玉米须放置于烘箱中在50℃下烘焙8小时，用气流式超微粉碎机粉碎，得到玉米须超微粉。设备的工作压力为0.7MPa，系统风量为3m3/min，分级机转速2400r/min，加料速度10kg/h，得玉米须超微粉。 

（2）在500g玉米须超微粉中加入玉米须重量20倍的乙醇，其中乙醇的质量分数为30%，用闪式提取仪进行提取，提取压力为40V，提取时间为6min。 

（3）将步骤（2）所得的提取液在5000r/min的转速下离心20min。 

（4）将步骤（3）所得的上清液用陶瓷微滤膜进行分离，除去大分子物质，在0.2MPa的固定操作压力下，膜孔径为0.1μm，料液温度为25℃，流速为20L/min。 

（5）超滤：将步骤（4）所得的清液用截留分子量为10000Da的超滤膜进行分离，料液温度25℃，操作压力为0.3MPA，有效膜面积0.4M2，流速为15L/min。 

（6）真空冷冻干燥：将步骤（5）所得的滤液进行真空冷冻干燥，粉碎后得到玉米须总黄酮提取物，以芦丁为标准品，分光光度法测定玉米须总黄酮提取物中总黄酮含量为52%。 

实施例2：同实施例1，不同的是， 

（1）气流式超微粉碎机粉碎的工作压力为0.5MPa，分级机转速2000r/min。 

（2）加入玉米须的乙醇的质量分数为10%，用闪式提取仪进行提取，提取压力为20V，提取时间为8min。 

（4）料液流速为10L/min。 

（5）将步骤（4）所得的清液用截留分子量为5000Da的超滤膜进行分离，操作压力为0.1MPA，流速为10L/min。 

（6）以芦丁为标准品，分光光度法测定玉米须总黄酮提取物中总黄酮含量为35%。 

实施例3：同实施例1，不同的是， 

（1）气流式超微粉碎机粉碎的工作压力为1.0MPa，分级机转速3000r/min。 

（2）加入玉米须的乙醇的质量分数为50%，用闪式提取仪进行提取，提取压力为40V，提取时间为2min。 

（4）料液流速为15L/min。 

（5）将步骤（4）所得的清液用截留分子量为15000Da的超滤膜进行分离，操作压力为0.2MPA，流速为20L/min。 

（6）以芦丁为标准品，分光光度法测定玉米须总黄酮提取物中总黄酮含量为40%。 

实施例4：同实施例1，不同的是， 

（1）气流式超微粉碎机粉碎的工作压力为0.7MPa，分级机转速2400r/min。 

（2）加入玉米须的乙醇的质量分数为70%，用闪式提取仪进行提取，提取压力为60V，提取时间为4min。 

（4）料液流速为30L/min。 

（5）将步骤（4）所得的清液用截留分子量为20000Da的超滤膜进行分离，操作压力为0.3MPA，流速为20L/min。 

（6）以芦丁为标准品，分光光度法测定玉米须总黄酮提取物中总黄酮含量为48%。 

实施例5：同实施例1，不同的是， 

（1）气流式超微粉碎机粉碎的工作压力为0.5MPa，分级机转速1500r/min。 

（2）加入玉米须的乙醇的质量分数为75%，用闪式提取仪进行提取，提取压力为80V，提取时间为10min。 

（4）料液流速为25L/min。 

（5）将步骤（4）所得的清液用截留分子量为2000Da的超滤膜进行分离，操作压力为0.1MPA，流速为30L/min。 

（6）以芦丁为标准品，分光光度法测定玉米须总黄酮提取物中总黄酮含量为46%。 

实施例6：同实施例5，不同的是， 

（1）气流式超微粉碎机粉碎的工作压力为0.5MPa，分级机转速1800r/min。 

（2）加入玉米须的乙醇的质量分数为75%，用闪式提取仪进行提取，提取压力为40V，提取时间为10min。 

（5）将步骤（4）所得的清液用截留分子量为10000Da的超滤膜进行分离，操作压力为0.5MPA，流速为15L/min。 

（6）以芦丁为标准品，分光光度法测定玉米须总黄酮提取物中总黄酮含量为42%。 

本申请人用实施例1所得的玉米须总黄酮提取物和合成抗氧化剂二丁基羟基 甲苯(BHT)进行抗氧化性测试。 

（1）清除羟自由基法：将上述的实施例1中制备的玉米须总黄酮提取物配置成不同浓度的溶液，加入9mmol/L FeSO4溶液2.00mL，9mmol/L水杨酸-乙醇溶液1.50mL，最后加入H2O2(0.03%)0.10mL启动反应，振荡混合，水浴37℃，保温30min，在波长510nm下测量各自的吸光度值，记为As。以9mmol/L FeSO42mL、9mmol/L水杨酸-乙醇溶液1.5mL、不同浓度的玉米须总黄酮提取液1mL和蒸馏水1mL作为待测溶液的本底吸收值，记为Ar。以9mmol/L FeSO42mL、9mmol/L水杨酸-乙醇溶液1.5mL、加入H2O2(0.03%)0.10mL，振荡混合，水浴37℃，保温30min，在波长510nm下测量吸光度值，记为A0。同时配置相同浓度梯度的二丁基羟基甲苯（BHT）溶液作为对照组。测定羟自由基清除率为50％时样品的浓度，其为IC50值。羟自由基清除率（%）可以根据下式进行计算： 

式中：A0—空白管的吸光度；Ar—本底吸收的吸光值；AS—为加入自由基清除剂后的吸光度。 

结果见图1，图中白框为玉米须总黄酮提取物，斜线框为BHT。从图1可见，玉米须总黄酮提取物的IC50为0.07mg/mL，远低于二丁基羟基甲苯（BHT）的IC50值（0.55mg/mL）。 

(2)清除DPPH自由基法：将实施例1制备的玉米须总黄酮提取物配置成不同浓度的溶液，同样吸取相同浓度梯度的二丁基羟基甲苯（BHT）溶液3.5mL于比色管中，再加入6.5×10-5mol/L DPPH试剂(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)3.5mL，强烈振荡后静置20min，于517nm处分别测定各反应液的吸光值，记为As。在管中依次加入6.5×10-5mol/L DPPH试剂3.5mL，60%乙醇0.5mL，总体积为4mL，强烈振荡后静置20min，于517nm处测定其吸光值，记为A0。加入3.5mL50%乙醇和上述不同浓度的玉米须黄酮溶液,强烈振荡后静置20min，于517nm处分别测定各反应液的吸光值，记为Ar。用3.5mL无水乙醇和0.5mL60%乙醇作为参照。同时配置相同浓度梯度的二丁基羟基甲苯（BHT）溶液作为对照组。测定DPPH由基清除率为50％时样品的浓度，其为IC50值。DPPH自由基清除率（%）可以根据下式进行计算： 

式中：AS—加入样品的吸光值；Ar—本底吸收的吸光值；A0—空白溶液的吸光值。 

结果见图2，图中白框为玉米须总黄酮提取物，斜线框为BHT。从图1可见，玉米须总黄酮提取物的IC50为0.32mg/mL，比BHT的IC50（0.16mg/mL）略高。 

（3）Fe3+还原能力测定:用三氯化铁-铁氰化钾比色法测定。取磷酸盐缓冲液（pH6.6，0.2mol/L）2.5mL于试管中，加入不同浓度的上述实施例1中制备的玉米须总黄酮提取物溶液0.3mL，混匀后加入1%的铁氰化钾1mL，置于50℃水浴反应20min。将水浴后试管快速冷却，加入10%三氯乙酸1mL，混合均匀。取上清液2.5ml，加入2.5ml蒸馏水及0.1%三氯化铁0.5ml，反应5min后于700nm波长处测定吸光值，吸光值越高，表示还原能力越强。同时配置相同浓度梯度的二丁基羟基甲苯（BHT）溶液作为对照组。 

结果见图3，图中白框为玉米须总黄酮提取物，斜线框为BHT。从图1可见，玉米须总黄酮提取物的吸光值要高于BHT，因此玉米须总黄酮提取物的还原能力强于BHT。 

本申请人用实施例1所得的玉米须总黄酮提取物对食品中的主要4种腐败菌（金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽抱杆菌和黑曲霉）进行了抑菌测试。 

采用琼脂稀释法测定玉米须总黄酮提取物对各微生物的（MIC）。用琼脂稀释法将玉米须总黄酮提取物稀释至6个浓度梯度，然后吸取2mL加入灭菌的培养皿中，并加入18mL融化的培养基，充分混匀使药液最终浓度为工0.1-1.0mg/mL。待培养基冷却后，划线涂上供试菌液，每个样液浓度作三个重复，并作个未接种的空白对照组。观察菌体的生长情况，从无菌生长的培养皿中找到最低浓度的培养皿，此皿的浓度即为其MIC值。结果见表1。 

表1玉米须总黄酮提取物对供试菌种的抑菌效果 

从表1可知，不同浓度的玉米须总黄酮对4种腐败菌（金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽抱杆菌和黑曲霉）都有一定的抑制作用。 

本申请人将实施例1所得的玉米须总黄酮提取物添加至烤猪肉脯中，添加量为0.2%。贮藏3个月后，结果见图4和图5。图4为猪肉脯的过氧化值（POV）在贮藏期的变化，图5为猪肉脯的硫代巴比妥酸反应值（TBA）在贮藏期的变化。图4、5中白框为未添加玉米须总黄酮提取物，斜线框为添加玉米须总黄酮提取物。 

经测试，添加了玉米须总黄酮提取物的产品其过氧化值（POV）和硫代巴比妥酸反应值（TBA）要低于未添加玉米须总黄酮提取物的产品，起到了抗氧化的作用。证实本发明制备的玉米须总黄酮提取物可以用作烤肉类食品的抗氧化剂。 

本申请人将实施例1所得玉米须总黄酮提取物配置成2%的溶液，将冷鲜肉在其溶液中浸泡0.5min后真空包装并在4℃冷藏。经测试，未添加玉米须总黄酮提取物的冷鲜肉的贮藏期只有4d，而添加玉米须总黄酮提取物的冷鲜肉，其贮藏期达到了8d。证实本发明制备的玉米须总黄酮提取物可以用作冷鲜肉保鲜剂。 

本申请人将实施例1所得玉米须总黄酮提取物配置成2%的溶液，将葡萄在其溶液中浸泡0.5min后，取出沥干，用保鲜膜密封，在常温25℃贮藏。经测试，贮藏12d后，未经玉米须总黄酮提取物处理的葡萄，其腐烂率为65%，而经玉米须总黄酮提取物处理的葡萄，其腐烂率为33%。证实本发明制备的玉米须总黄酮提取物可以用作葡萄保鲜剂。 

本文标签： 玉米须黄酮用途方法