專利名稱：一種用啤酒花廢渣提取黃腐酚的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用啤酒花廢渣提取啤酒花多酚類化合物的方法。更具體地，本
發明涉及一種利用液態、亞臨界或超臨界co2萃取啤酒花浸膏后廢棄的啤酒花萃余物(啤
酒花廢渣)提取、分離和純化黃腐酚的方法。
背景技術：
啤酒花是啤酒釀造的重要原料之 一 ，啤酒花中的多酚類物質約占其總量的 2_10%，包括酚酸類化合物、黃酮醇類化合物、兒茶酸類化合物和原花色素類化合物等四 類，含量最多的是兒茶酸類化合物，包括少量表兒茶酸、沒食子兒茶酸、表沒食子兒茶酸等。 啤酒花多酚中的原花色素類化合物主要是2個或2個以上的黃烷-3-醇縮合而成的前花色 素，還有一些白花色素、花青素和翠雀素等，這些化合物或以游離的形式存在，或以糖苷形 式存在，在這類物質中，已知的活性的物質包括青蘭苷、天門冬素、鞣質及樹脂、木犀草素葡 萄糖苷、大波斯菊苷、牡荊素、黃腐酚、異黃腐酚、8-異戊烯基柚皮素等。啤酒花多酚，尤其 是其中的小分子量的多酚對啤酒的品質極為重要，在釀造過程中可以起到增強和改善啤酒 的生物穩定性和風味穩定性的作用。近年來的研究發現，啤酒花中含有一種結構簡單的含 異戊二烯基的查耳酮——黃腐酚，而它也是目前發現的天然含異戊二烯基類黃酮的唯一來 源。眾所周知，類黃酮化合物具有廣泛的生理和藥理活性，包括利膽、抗潰瘍、護肝、解痙、利 尿、抗病毒等，含異戊二烯基的類黃酮還有抗增生和抗癌作用。在啤酒的生產中，黃腐酚會 進一步的發生反應，其反應產物包括異黃腐酚、去氫環化黃腐酚等，這些物質也都具有良好 的生理活性。啤酒花中的黃腐酚和異黃腐酚能夠抑制某些特殊的人類癌細胞的生長，同時 不會對非癌細胞的生長造成影響，并可能對那些哺乳動物的雌性荷爾蒙雌激素具有相似的 影響，它們有預防癌癥和抑制癌癥的效果，還能治療骨質疏松和動脈硬化。目前，對其功能 活性的研究也是啤酒花藥理活性研究方面的一個熱點，而飲用啤酒則成為黃腐酚和其他含 戊二烯基類黃酮的主要飲食來源。目前，研究人員在對癌癥的研究中更關注的是化學預防， 它是通過調節致癌作用的途徑來抑制腫瘤的形成，黃腐酚是目前研究得到的最好化學預防 劑。作為一種用途廣泛的化學預防劑，黃腐酚具有抑制前致癌劑的代謝激化作用、誘導解毒 致癌物質的酶、抑制早期腫瘤的生長等作用。 但是，由于黃腐酚在水中的溶解性較差，而在啤酒的釀造過程中大部分的黃腐酚 又會由于受熱而異構化為異黃腐酚，啤酒中所含的黃腐酚的含量相對較低。2001年，在美國 人均每天飲用啤酒225mL。人均每天吸收O. 14mg含異戊二烯基的類黃酮，其中含量最多的 是異黃腐酚。相關研究表明，通過正常飲用啤酒攝入的含異戊二烯基類黃酮的量，在血漿中 的濃度不能達到抑制癌癥發生的作用。由于黃腐酚潛在的保健作用，為了提高啤酒中黃腐 酚的含量，德國已經釀造出高黃腐酚含量的啤酒。但由于黃腐酚在啤酒花中的含量還不到 1 % ，加之其活性較高，在啤酒麥汁煮沸的過程中容易發生損失，因此，如要提高人們對其的 攝入量，只能將其提取出來添加在啤酒中或作為藥物使用。目前，超臨界(A萃取啤酒花浸 膏的過程中，啤酒花多酚類物質基本上沒有被萃取出來，剩余的啤酒花廢渣除少量作為飼
3料、肥料等，大部分被廢棄。
發明內容
針對現有技術中啤酒花多酚特別是其中的黃腐酚在啤酒釀造過程中利用率較低，
而市場上尚缺乏高純度的黃腐酚產品這一現狀，本發明提供一種用啤酒花廢渣提取黃腐酚
的方法。本發明的目的是以液態、亞臨界或超臨界C02萃取啤酒花浸膏后廢棄的啤酒花萃
余物(啤酒花廢渣)為原料，采用低級醇(包括甲醇、乙醇、丙醇)或丙酮為提取溶劑，控制
一定的萃取溫度、溶劑比例、萃取時間和萃取次數提取其中的可溶性成分，從中分離啤酒花
總多酚，并進一步利用吸附劑吸附，用甲醇_水或乙醇_水為洗脫劑，采用梯度洗脫的方法
分離啤酒花中的多酚類物質，對收集到的含黃腐酚的洗脫液，采用濃縮回收醇溶液使黃腐
酚沉淀析出或直接往洗脫液中加水以降低醇濃度使黃腐酚沉淀析出，并對得到的粗提物采
用甲醇水或乙醇水的體系結晶提純，得到高純度的黃腐酚。 為達到上述目的，本發明是采用如下技術方案予以實現的 —種用啤酒花廢渣提取黃腐酚的方法，包括如下流程 (1)以液態、亞臨界或超臨界C02萃取啤酒花浸膏后廢棄的啤酒花萃余物(啤酒花 廢渣)為原料，采用低級醇(包括甲醇、乙醇、丙醇)或丙酮為提取溶劑，控制一定的萃取溫 度、溶劑比例、萃取時間和萃取次數提取其中的可溶性成分； (2)合并所得到的提取液，減壓濃縮得到含有啤酒花多酚的濃縮液，將該提取液按 一定比例加入相應量的吸附劑，得到吸附有啤酒花多酚的吸附劑粉，放置或減壓蒸餾，除去 其中的少量溶劑； (3)將吸附有啤酒花多酚的吸附劑粉依次用不同濃度的甲醇-水溶液洗脫，分步 收集所得到的洗脫液； (4)將上述步驟中含有黃腐酚的洗脫液合并，加入一定比例的去離子水或減壓蒸 餾分離出一定比例的甲醇，靜置沉淀，離心或減壓過濾，收集沉淀，此為黃腐酚的粗提物；
(5)將上述步驟中所得的黃腐酚的粗提物采用甲醇水溶液或乙醇水溶液進行重結 晶，得到高純度的黃腐酚。 所述的一種用啤酒花廢渣為原料提取黃腐酚的方法，所優選的萃取啤酒花廢渣的 溶劑為濃度^ 50%的乙醇水溶液或無水乙醇，萃取溫度為室溫 6(TC，啤酒花廢渣和溶劑 的比例為l : 3 1 : 20，萃取時間為1 5小時，萃取次數2 3次。
所述的一種用啤酒花廢渣提取黃腐酚的方法，用于吸附啤酒花多酚提取物的吸附 劑可以是硅藻土、硅膠、氧化鋁或P-環糊精。 所述的一種用啤酒花廢渣提取黃腐酚的方法，用于洗脫吸附在硅藻土、硅膠、氧化 鋁或P-環糊精上的啤酒花多酚的洗脫液是甲醇或乙醇的水溶液；洗脫溶液優選的條件為 從20%的甲醇溶液開始，以10%的濃度梯度增加到90%的甲醇水溶液，分步收集所得的洗 脫液。 所述的一種用啤酒花廢渣提取黃腐酚的方法，將分步收集的甲醇水溶液分別減壓 濃縮至有少量沉淀析出時為止，靜置，過濾分離所得的沉淀，得啤酒花多酚的提取物。其中， 分步收集的甲醇水溶液中含有黃腐酚的部分減壓濃縮至有少量沉淀析出時，靜置，過濾分 離所得的沉淀，得到的是黃腐酚的粗提物；分步收集的含有其它啤酒花多酚的洗脫液濃縮后分離得到的是其它啤酒花多酚的提取物。 所述的一種用啤酒花廢渣提取黃腐酚的方法，將分步收集的甲醇水溶液中含有黃 腐酚的部分加入相當于溶液體積20%的去離子水或蒸餾水，靜置，過濾分離所得的沉淀，得 黃腐酚的粗提物。 所述的一種用啤酒花廢渣提取黃腐酚的方法，還包括如下步驟，所述的黃腐酚的
粗提物用90 98%的甲醇水溶液或90 98%乙醇水溶液為重結晶溶劑進行重結晶提純，
得到高純度的黃腐酚；所得黃腐酚和其他啤酒花多酚的提取物可用于啤酒、飲料、食品、醫
藥和化妝品等領域。 本發明所取得的有益效果是 1.本發明所選用的提取原料為提取啤酒花浸膏的萃取物啤酒花廢渣，提高了資源 的再生利用價值，屬于廢物利用。 2.本發明所得到的產物為具有抗增生和抗癌作用的天然含異戊二烯基的類黃酮， 該類產品在食品和制藥業中已顯現出廣闊的應用前景。 3.本發明采用的工藝簡單，提取方便，所得黃腐酚和其他啤酒花多酚的提取物產 品收率高，產品純度高，適用于啤酒、飲料、食品、醫藥和化妝品等領域。
具體實施例方式
下面采用具體實施例的方式具體地解釋本發明，但本發明不局限于實施例。
實施例1 : 取100g啤酒花廢渣，加入300mL95 %的食用乙醇4(TC下超聲萃取lh，過濾提取液， 殘渣再重復萃取兩次；合并三次提取液，減壓濃縮除去大部分溶劑，得25mL濃縮液。將濃 縮液中加入80g硅藻土，攪拌均勻，使啤酒花多酚提取物均勻地吸附在吸附劑硅藻土上，放 置，使其中的少量溶劑揮發。取30%的甲醇水溶液200mL洗脫吸附有啤酒花多酚提取物的 硅藻土，過濾，分離出甲醇水溶液備用；再用60X的甲醇水溶液400mL洗脫硅藻土，過濾收 集所得到的甲醇水溶液，該甲醇水溶液在攪拌下加入80mL去離子水，靜置，溶液中有黃色 沉淀析出，過濾，得黃腐酚的粗提物0. 42g。
實施例2 : 取120g啤酒花廢渣，加入300mL丙酮室溫萃取3h，過濾提取液，殘渣再重復萃取兩 次；合并三次提取液，減壓濃縮除去大部分溶劑，得25mL濃縮液。將濃縮液中加入100g層 析用硅膠，攪拌均勻，使啤酒花多酚提取物均勻地吸附在吸附劑硅膠上，放置，使其中的少 量溶劑揮發。取40%的甲醇水溶液300mL洗脫吸附有啤酒花多酚提取物的硅膠，過濾，分離 出甲醇水溶液后備用；再用60-65%的甲醇水溶液500mL洗脫硅膠，過濾收集所得到的甲醇 水溶液，該甲醇水溶液在攪拌下加入lOOmL去離子水，靜置，溶液中有黃色沉淀析出，過濾， 得黃腐酚的粗提物0.51g。
實施例3 : 取400g啤酒花廢渣，加入1000mL95 %的食用乙醇室溫下超聲萃取lh，過濾提取 液，殘渣再重復萃取兩次；合并三次提取液，減壓濃縮除去大部分溶劑，得75mL濃縮液。將 濃縮液中加入280g硅藻土，攪拌均勻，使啤酒花多酚提取物均勻地吸附在吸附劑硅藻土 上，放置，使其中的少量溶劑揮發。取20 %的甲醇水溶液500mL洗脫吸附有啤酒花多酚提取
5物的硅藻土，過濾，收集甲醇水溶液，濾液濃縮后得提取物I ;再用30%的甲醇水溶液500mL 洗脫硅藻土，過濾，收集所得到的甲醇水溶液，濾液濃縮后得提取物II ;再用40%的甲醇水 溶液500mL洗脫硅藻土，過濾，收集所得到的甲醇水溶液，濾液濃縮后得提取物III ;再用 50%的甲醇水溶液500mL洗脫硅藻土，過濾，收集所得到的甲醇水溶液，濾液濃縮后得提取 物IV ;再用60%的甲醇水溶液500mL洗脫硅藻土，過濾，收集所得到的甲醇水溶液，濾液濃 縮后得提取物V ;再用70X的甲醇水溶液500mL洗脫硅藻土，過濾，收集所得到的甲醇水溶 液，濾液濃縮后得提取物VI ;再用80%的甲醇水溶液500mL洗脫硅藻土，過濾，收集所得到 的甲醇水溶液，濾液濃縮后得提取物VII ;再用90X的甲醇水溶液500mL洗脫硅藻土，過濾， 收集所得到的甲醇水溶液，濾液濃縮后得提取物VIII。合并IV、 V、 VI的提取物，將其溶于 90%的甲醇溶液中進行重結晶處理，得高純度黃腐酚0. 87g(熔點169-171°C )。提取物I、 II、 III、 VII和VIII分別為啤酒花其它多酚類物質。
權利要求
一種用啤酒花廢渣提取黃腐酚的方法，其特征在于包括以下步驟(1)以液態、亞臨界或超臨界CO2萃取啤酒花浸膏后廢棄的啤酒花萃余物(啤酒花廢渣)為原料，采用低級醇(包括甲醇、乙醇、丙醇)或丙酮為提取溶劑，控制一定的萃取溫度、溶劑比例、萃取時間和萃取次數提取其中的可溶性成分；(2)合并所得到的提取液，減壓濃縮得到含有啤酒花多酚的濃縮液，將該提取液按一定比例加入相應量的吸附劑，得到吸附有啤酒花多酚的吸附劑粉，放置或減壓蒸餾，除去其中的少量溶劑；(3)將吸附有啤酒花多酚的吸附劑粉依次用不同濃度的甲醇-水溶液洗脫，分步收集，得到不同種類的啤酒花多酚洗脫液；(4)將上述步驟中以黃腐酚為主的洗脫液合并，加入一定比例的去離子水或減壓蒸餾分離出一定比例的甲醇，靜置沉淀，離心或減壓過濾，收集沉淀，此為黃腐酚的粗提物；所得的黃腐酚的粗提物采用甲醇水溶液或乙醇水溶液進行重結晶，得到高純度的黃腐酚。(5)將上述步驟(3)中所得的其它部分的洗脫液濃縮后得到其它啤酒花多酚。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，優選的萃取啤酒花廢渣的溶劑為濃度 > 50%的乙醇水溶液或無水乙醇，萃取溫度為室溫 6(TC，啤酒花廢渣和溶劑的比例為 1 : 3 1 : 20，萃取時間為1 5小時，萃取次數2 3次。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的用于吸附啤酒花多酚提取物的吸 附劑可以是硅藻土、硅膠、氧化鋁或e-環糊精。
4. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述的甲醇/水的洗脫溶液優選的條件為 從20%的甲醇溶液開始，以10%的濃度梯度增加到90%的甲醇水溶液，分步收集所得的洗 脫液。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將分步收集的洗脫液中以黃腐酚為主的 部分減壓濃縮至有少量沉淀析出，靜置，過濾分離所得的沉淀，得黃腐酚的粗提物。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將分步收集的洗脫液中含有黃腐酚的部 分加入相當于溶液體積20%的去離子水或蒸餾水，靜置，過濾分離所得的沉淀，得黃腐酚的 粗提物。
7. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于，所述的提純黃腐酚所用重結晶溶劑為 90 98%的甲醇水溶液或90 98%乙醇水溶液。
8. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將分步收集的含有其它啤酒花多酚的洗 脫液濃縮得到其它啤酒花多酚的提取物。
9. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所得到的黃腐酚和其他啤酒花多酚的提 取物適用于啤酒、飲料、食品、醫藥和化妝品等領域。
全文摘要
本發明提供了一種用啤酒花廢渣提取黃腐酚的方法。本發明采用液態、亞臨界或超臨界CO2萃取啤酒花浸膏后廢棄的啤酒花萃余物(啤酒花廢渣)提取啤酒花中的總多酚，再采用吸附劑吸附總多酚提取物，然后以醇水體系梯度洗脫吸附劑，得到不同種類的啤酒花多酚；同時對收集到的黃腐酚進行分離、純化，得到高純度的黃腐酚。
文檔編號C07C45/80GK101768068SQ20101004550
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月6日 優先權日2010年1月6日
發明者劉玉英 申請人:劉玉英