專利名稱：以啤酒花莖葉和殘次花為原料的啤酒花總黃酮制備方法
技術領域：
本發明屬于農產品加工及綜合利用技術領域，涉及ー種以啤酒花莖葉和殘次花為原料的啤酒花總黃酮制備方法。
背景技術：
啤酒花iminunus Lupulus L)其學名為蛇麻，又稱香蛇麻、蛇麻草和忽布，為桑科潷草屬多年生草質蔓生藤本。花単性，雌雄異株，釀造上所用的均為雌花。雌花花體為黃色或黃緑色，呈松果狀，長2-4cm。每2朵生ー苞片于腋部，由30-50個苞片在花軸上覆瓦狀排列成一近圓形的穂狀花序，苞片的基部生有許多分泌樹脂、酒花油、異戊烯基黃酮的腺體，叫蛇麻腺。啤酒花分布的地理位置為北緯40-60度，原產歐洲、亞洲和美洲。我國種植地區主要分布在新疆、甘肅、內蒙，陜西、遼寧、吉林、黑龍江、河北、山東等省區均有推廣和栽培。啤酒花的化學成分可以歸納為樹脂、揮發油、多酚類化合物、黃酮類化合物等幾個方面。樹脂主要成分是a-酸(潷草酮等)和￠-酸(蛇麻酮等)，研究表明a-酸和￠-酸為啤酒花抑菌的主要有效成分，且3 -酸在結核桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌抗菌作用方面強于0-酸[2]。啤酒花中揮發油種類為十多種，主要為月桂烯(myrcene30%-50%)潷草烯(humulene 8%_33%),以及少量芳樟醇(Iinalool)、潷兒醇(geraniol)、蛇麻醇(Iuparenol)等。黃酮類主要是黃酮醇、黃酮昔、異戊ニ烯基查兒酮、異棚皮素、山柰酚普、蕓香普等成分。通過研究表明啤酒花黃酮類物質能夠抑制癌細胞的體外擴增，啤酒花中黃酮還具有抗菌、雌激素樣功能、抑骨質增生等作用。啤酒花中的多酚類化合物有抗氧化作用，主要是黃烷-3-醇，如兒茶素、表兒茶素和白花色素。此外，啤酒花還含有膽堿、果糖(0. 15%左右)、蔗糖(0. 22%)、葡萄糖(0. 41%)及類脂、粗纖維(16. 7%)、粗蛋白(22. 4%)等成分。啤酒花的葉和花中含有白飛燕草苷元(Ieucodelphinidin)和白矢東菊苷元(Ieucocyanidin),葉中還含有山柰素(kaempferol)。有關啤酒花莖葉的研究報道鮮見，山東民間用啤酒花莖葉治療癌癥取得了較好的效果。啤酒花莖葉中也富含黃酮類化合物，據測定啤酒花莖中總黃酮含量為I. 4%,啤酒花葉中的總黃酮含量為1%。經研究表明啤酒花莖葉的こ醇提取物對A549和H epG2細胞生長具有明顯的劑量依賴性抑制作用，其中，こ酸こ酯提取部位有較強的抗腫瘤作用，并從中鑒定出B-谷留醇、B-胡蘿卜苷、槲皮素、槲皮苷和金絲桃苷5個化合物。新疆由于具有適合啤酒花生長發育的優越獨特的氣候資源、地理位置和廣闊的土地資源，成為國內啤酒花生產的重要基地，目前，全疆種植啤酒花2740公頃，種植面積占全國的65%，平均每畝產花280公斤，總產11628噸，是國內外啤酒花的主要產區。我國出口的啤酒花幾乎全部產于新疆，內銷啤酒花的70%以上亦由新疆供應，供應全國70%的啤酒廠家，且遠銷英、德等十幾個國家。啤酒花多在8月中旬成熟，而此時正值三秋大忙季節，勞動カ嚴重不足，且天氣炎熱，給人工采摘帶來極大困難，且采收效率很低。目前，新疆種植區大多采用機械采摘清選啤酒花，極大地提高啤酒花的采摘效率。目前，機械采摘清選啤酒花普遍采用的方式是將啤酒花連同莖葉一同采收運至エ廠，再利用機械采摘清選機分離啤酒花的莖葉，這部分莖葉的量約占啤酒花產量3-5倍。機械采摘分選啤酒花，受機械采摘分選設備的摘凈率、損失率和破損率的影響，實際生產中啤酒花的損失率一般在10-30%，這部分損失的啤酒花混雜在莖葉中無法回收利用而被廢棄，造成很大的資源資源浪費。由于啤酒花莖葉高度集于啤酒花廠，為綜合利用提供了有利條件。目前黃酮類化合物的提取方法研究報導很多，大多用溶劑提取，使用比較多的提取溶劑主要為不同濃度的こ醇。用溶劑提取天然產物，一般料液比在1:5-1:20，溶劑用量大，提取液的濃縮和溶劑的回收均采用加熱提取液蒸發除去溶劑，再將溶劑蒸汽冷凝回收，溶劑發生二次相變化，能耗極高，提高了副產物利用的成本，増加了副產物綜合利用的難
度。
發明內容
發明目的在于，提供一種以啤酒花莖葉和殘次花為原料的啤酒花總黃酮制備方法。該方法是從啤酒花生產過程中的副產物(廢棄物)-莖葉、殘次花中提取富集黃酮類化合物，采用將啤酒花莖、葉、殘次花經切碎機切碎、干燥，こ醇溶劑提取，過濾，利用納濾膜濾出提取液中的こ醇，濃縮后再經真空濃縮，得到含量為30-40%的啤酒花總黃酮。本發明采用低溫下納濾膜分離提取液中的大部分こ醇，在濃縮過程中こ醇未發生相變，減少了對有效成分的破壞和能源消耗，分離出的こ醇可直接再次循環使用，降低了成本，提高了生產效率及啤酒花的綜合利用率和產品附加值。本發明提供一種以啤酒花莖葉和殘次花為原料的啤酒花總黃酮制備方法，按下列步驟進行
a、啤酒花莖葉和殘次花切碎成0.5-2cm，干燥至含水量8-20% ；
b、將步驟a中的干燥物裝入提取罐，以5-15倍的濃度為50-95%こ醇為溶劑進行提取，溫度20-70°C，時間l_6h，得到提取液；
C、將步驟b中的提取液用硅藻土過濾機或蝶片式離心過濾機過濾，除去提取液中的懸浮顆粒；
d、將步驟c中的提取液用A1203、A1203+Ti02或Al203+Zn02為膜材料的無機膜進行超濾，溫度20-50°C，壓カ為0. 1-0. 3MPa，流速2_3. 5m/s,除去提取液中的微小懸浮物及膠體物質；
e、將步驟d的提取液通過聚砜、聚醚砜或聚偏氟こ烯納濾膜濾出提取液中50-80%的こ醇，溫度為20-50°C，操作壓カ為0. 4-0. 8MPa，流速2-3. 5m/s，濃縮，回收こ醇，其中納濾膜的截留分子量為200-1000MW ；
f、將步驟e濃縮后的提取液再經真空濃縮，溫度為40-70°C，真空度為0.05-0. 08MPa，脫除こ醇溶剤，即可得到含量為30-40%的啤酒花總黃酮。步驟d中的超濾膜型式為外壓式或內壓式的管式，膜孔徑為0. 1-0. 2 U HI0步驟e中納濾膜為聚砜膜。步驟e納濾膜的截留分子量為300-500MW。步驟e納濾膜的膜型式為外壓式或內壓式管式膜或多通道管束式。
本發明所述的ー種以啤酒花莖葉和殘次花為原料的啤酒花總黃酮制備方法，該方法以啤酒花生產的副產物(廢棄物)-莖葉、殘次花為原料提取富含活性成分的啤酒花總黃酮，減少了資源浪費，提高了的綜合利用率和產品附加值。本發明采用納濾膜分離提取液中的大部分溶剤，實現對提取液的初步濃縮，納濾膜分離提取液中的こ醇，こ醇未發生相變，大幅度減少能源消耗；分離出的こ醇可直接用于下次提取，提高了生產效率；膜分離こ醇是在常溫下進行，溫度低減少了對有效成分的破壞，提高了有效成分得率。
具體實施例方式實施例I
a、啤酒花莖葉和殘次花切碎成0.5cm，干燥至含水量8% ；
b、將步驟a中的干燥物IOOKg裝入提取罐中，加入5倍的濃度為50%こ醇溶劑進行提 取，溫度20。。，時間lh，得到提取液；
C、將步驟b中的提取液用硅藻土過濾機過濾，除去提取液中的懸浮顆粒；
d、將步驟c中的提取液用內壓式管式超濾機，Al2O3為膜材料進行超濾，膜孔徑為
0.I U m，溫度20°C，壓カ為0. IMPa，流速2m/s，除去提取液中的微小懸浮物及膠體物質；
e、將步驟d的提取液通過內壓式管納濾機，截留分子量為200MW的聚砜納濾膜濾出提取液中50%的こ醇，溫度為20°C，操作壓カ為0. 4MPa，流速2m/s，濃縮，回收こ醇；
f、將步驟e濃縮后的提取液再經真空濃縮，溫度為40°C，真空度為0.05MPa，脫除こ醇溶剤，即可得到含量為30-40%的啤酒花總黃酮。實施例2
a、啤酒花莖葉和殘次花切碎成I.5cm，干燥至含水量10% ；
b、將步驟a中的干燥物50Kg裝入提取罐，以15倍的濃度為95%こ醇溶劑進行提取，溫度50°C，時間5h，得到提取液；
C、將步驟b中的提取液用蝶片式離心過濾機過濾，除去提取液中的懸浮顆粒；
d、將步驟c中的提取液用外壓式管式超濾機，Al203+Ti02為膜材料進行超濾，膜孔徑為
0.2 um,溫度40°C，壓カ為0. 2MPa，流速3m/s，除去提取液中的微小懸浮物及膠體物質；
e、將步驟d的提取液通過外壓式管式納濾機，截留分子量為500MW聚醚砜納濾膜濾出提取液中70%的こ醇，溫度為40°C，操作壓カ為0. 6MPa，流速3m/s，濃縮，回收こ醇；
f、將步驟e濃縮后的提取液再經真空濃縮，溫度為50°C，真空度為0.06MPa，脫除こ醇溶剤，即可得到含量為30-40%的啤酒花總黃酮。實施例3
a、啤酒花莖葉和殘次花切碎成2cm，干燥至含水量15%；
b、將步驟a中的干燥物150Kg裝入提取罐，以10倍的濃度為75%こ醇為溶劑進行提取，溫度70°C，時間6h，得到提取液；
C、將步驟b中的提取液用硅藻土過濾機過濾，除去提取液中的懸浮顆粒；
d、將步驟c中的提取液用內壓式的管式超濾機，Al203+Zn02為膜材料進行超濾，膜孔徑為0. 2 ii m，溫度50°C，壓カ為0. 3MPa，流速3. 5m/s,除去提取液中的微小懸浮物及膠體物質；
e、將步驟d的提取液通過多通道管束式，截留分子量為800MW的聚偏氟こ烯納濾膜濾出提取液中80%的こ醇，溫度為50°C，操作壓カ為0. 8MPa，流速3. 5m/s，濃縮，回收こ醇；
f、將步驟e濃縮后的提取液再經真空濃縮，溫度為70°C，真空度為0. 08MPa，脫除こ醇溶剤，即可得到含量為30-40%的啤酒花總黃酮。 實施例4
a、啤酒花莖葉和殘次花切碎成I.0cm，干燥至含水量20% ；
b、將步驟a中的干燥物80kg裝入提取罐，以12倍的濃度為90%こ醇為溶劑進行提取，溫度40°C，時間3h，得到提取液；
C、將步驟b中的提取液用蝶片式離心過濾機過濾，除去提取液中的懸浮顆粒；
d、將步驟c中的提取液用外壓式的管式超濾機Al2O3為膜材料進行超濾，膜孔徑為
0.I u m，溫度35°C，壓カ為0. 2MPa，流速2. 5m/s,除去提取液中的微小懸浮物及膠體物質；
e、將步驟d的提取液通過內壓式管式納濾機，截留分子量為1000MW，聚砜納濾膜濾出提取液中75%的こ醇，溫度為35°C，操作壓カ為0. 6MPa，流速2. 5m/s，濃縮，回收こ醇；
f、將步驟e濃縮后的提取液再經真空濃縮，溫度為60°C，真空度為0.07MPa，脫除こ醇溶剤，即可得到含量為30-40%的啤酒花總黃酮。
權利要求
1.一種以啤酒花莖葉和殘次花為原料的啤酒花總黃酮制備方法，其特征在于按下列步驟進行 a、啤酒花莖葉和殘次花切碎成0.5-2cm，干燥至含水量8-20% ； b、將步驟a中的干燥物裝入提取罐，以5-15倍的濃度為50-95%こ醇為溶劑進行提取，溫度20-70°C，時間l_6h，得到提取液； C、將步驟b中的提取液用硅藻土過濾機或蝶片式離心過濾機過濾，除去提取液中的懸浮顆粒； d、將步驟c中的提取液用A1203、A1203+Ti02或Al203+Zn02為膜材料的無機膜進行超濾，溫度20-50°C，壓カ為0. 1-0. 3MPa，流速2_3. 5m/s,除去提取液中的微小懸浮物及膠體物質； e、將步驟d的提取液通過聚砜、聚醚砜或聚偏氟こ烯納濾膜濾出提取液中50-80%的こ醇，溫度為20-50°C，操作壓カ為0. 4-0. 8MPa，流速2-3. 5m/s，濃縮，回收こ醇，其中納濾膜的截留分子量為200-1000MW ； f、將步驟e濃縮后的提取液再經真空濃縮，溫度為40-70°C，真空度為0.05-0. 08MPa，脫除こ醇溶剤，即可得到含量為30-40%的啤酒花總黃酮。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于步驟d中的超濾膜型式為外壓式或內壓式的管式，膜孔徑為0. 1-0. 2 Pm。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于步驟e中納濾膜為聚砜膜。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于步驟e納濾膜的截留分子量為300-500MW。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于步驟e納濾膜的膜型式為外壓式或內壓式管式膜或多通道管束式。
全文摘要
本發明涉及一種以啤酒花莖葉和殘次花為原料的啤酒花總黃酮制備方法，該方法以啤酒花生產的副產物(廢棄物)-莖葉、殘次花為原料提取富含活性成分的啤酒花總黃酮，將啤酒花莖、葉、殘次花經切碎機切碎、干燥，采用乙醇為溶劑提取，過濾，膜濃縮后再經真空濃縮，得到含量為30-40%的啤酒花總黃酮。本發明采用低溫下納濾膜分離提取液中的大部分乙醇，在濃縮過程中乙醇未發生相變，減少了對有效成分的破壞和能源消耗，分離出的乙醇可直接再次循環使用，降低了成本，提高了生產效率及啤酒花的綜合利用率和產品附加值。
文檔編號A61K127/00GK102861130SQ20121041218
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月25日 優先權日2012年10月25日
發明者段繼華, 韓海霞, 鄭杰, 舒翔, 洪青梅 申請人:烏魯木齊創新源生物科技有限公司