專(zhuān)利名稱：一種超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種葡萄皮渣提取方法，特別涉及一種超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是葡萄生產(chǎn)大國(guó)。年種植葡萄數(shù)百萬(wàn)畝，其中大部分用于釀酒。釀造葡萄酒過(guò)程產(chǎn)生大量皮渣廢棄物，主要由葡萄皮和葡萄籽組成。國(guó)內(nèi)外不斷深入的研究發(fā)現(xiàn)，葡萄皮渣中含有大量的單體多酚和聚合多酚類(lèi)功能性物質(zhì)，具有良好的醫(yī)療、保健作用。目前，我國(guó)釀酒的葡萄皮渣利用率普遍很低，絕大多數(shù)都被作為肥料、飼料、燒材甚至垃圾處理，不僅造成環(huán)境污染，也是對(duì)原料的極大浪費(fèi)，葡萄皮渣綜合利用已成為葡萄酒加工產(chǎn)業(yè)增值的新方向。近年來(lái)對(duì)葡萄皮渣綜合利用開(kāi)發(fā)的研究多集中功能性成分物質(zhì)的提取，尤其是多酚類(lèi)物質(zhì)的提取。傳統(tǒng)的方法多用溶劑法直接提取，雖然操作簡(jiǎn)單，但耗時(shí)長(zhǎng)，提取效率低，回收困難。近年來(lái)，脈沖電場(chǎng)提取法被廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)的提取，并取得了較好的效果。脈沖電場(chǎng)利用電穿孔機(jī)理在瞬間使細(xì)胞破壁，促進(jìn)活性組分提取。中國(guó)專(zhuān)利CN201110410515.5公布了一種降低普洱茶成品中茶多酚類(lèi)含量的方法，中國(guó)專(zhuān)利CN201210172455.2公布了采用高電壓脈沖電場(chǎng)快速生產(chǎn)靈芝提取物方法，中國(guó)專(zhuān)利CN201210172292.8公布了甘草提取物的高電壓脈沖電場(chǎng)快速生產(chǎn)工藝。另外，也有關(guān)于利用超聲技術(shù)提取多酚的研究。通過(guò)超聲波振動(dòng)空化作用，增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度，增加溶劑穿透力，從而加速有效成分釋放、擴(kuò)散及溶解，提高提取效率。中國(guó)專(zhuān)利CN200910072937.9公布了一種從沙果皮渣中提取沙果多酚的方法，中國(guó)專(zhuān)利CN201010178402.2公布了一種蘋(píng)果多酚的制備方法。以上發(fā)明和研究采用物理場(chǎng)技術(shù)(電場(chǎng)和聲場(chǎng))提取生物質(zhì)，避免了傳統(tǒng)提取手段的缺陷。但單一物理場(chǎng)有一定自身的局限性，脈沖電場(chǎng)電極需要定期更新，提取效率生產(chǎn)量提高有限，超聲長(zhǎng)時(shí)間處理容易產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象，影響有效成分活性，不能適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)葡萄皮渣多酚提取率低，耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種成本低、簡(jiǎn)單易行的超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚方法。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法，包括以下步驟:待處理的葡萄皮渣和乙醇水溶液置于脈沖電場(chǎng)兩電極之間的處理室，將超聲探頭插入到葡萄皮渣乙醇水溶液中，同時(shí)開(kāi)啟超聲波和脈沖電場(chǎng)進(jìn)行提取。

所述脈沖電場(chǎng)兩電極的距離為10 30cm，脈沖強(qiáng)度為600 700V/cm，脈沖周期I IOms0所述超聲探頭的直徑Φ為15cm 20cm，超聲輸出功率為100 400W，頻率為18 21kHz，超聲時(shí)間為2s 10s，間隔時(shí)間為2s 10s。所述乙醇水溶液的濃度30% (v/v) 50% (v/v)。所述葡萄皮渣和乙醇水溶液質(zhì)量比為1:2。所述電極采用板狀或網(wǎng)狀。所述電極采用鐵、銅或鋁材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:( I)本發(fā)明采用超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚，在超聲波和脈沖電場(chǎng)協(xié)同作用下，利用超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)和一些次級(jí)效應(yīng)，如乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)和熱效應(yīng)等，可以充分疏松細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步擴(kuò)大脈沖電場(chǎng)致細(xì)胞電穿孔的效果，加強(qiáng)葡萄皮渣內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解，促進(jìn)多酚提取效率。(2)本發(fā)明的協(xié)同提取速率比純脈沖電場(chǎng)或超聲波有明顯提高，操作工藝簡(jiǎn)單、易行,生產(chǎn)成本低,提取率高。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1選擇榨汁后的新鮮紅葡萄皮渣，葡萄籽含量占65%，葡萄皮占35%，皮渣水分含量25%。將Ikg新鮮紅葡萄皮渣和30%(v/v)乙醇水溶液按照重量比1:2置于兩板狀鐵電極之間的處理室，電極距離為10cm，脈沖強(qiáng)度600V/cm，脈沖周期lms。再將超聲探頭插入到葡萄皮渣乙醇水溶液中，超聲 頭直徑Φ為20cm，超聲輸出功率為100W，頻率21kHz，超聲時(shí)間IOs,間隔時(shí)間10s，同時(shí)開(kāi)啟超聲波和脈沖電場(chǎng)進(jìn)行30min提取。本實(shí)施例多酚的提取率比單獨(dú)使用超聲波、脈沖電場(chǎng)分別提高14%和25%。實(shí)施例2選擇新鮮榨汁后的釀酒紅葡萄皮渣，葡萄籽含量占70%，葡萄皮占30%，皮渣水分含量30%。將2kg新鮮紅葡萄皮渣和40%(v/v)乙醇水溶液按照重量比1:2置于兩網(wǎng)狀鋁電極之間的處理室，電極距離為20cm，脈沖強(qiáng)度650V/cm，脈沖周期5ms。再將超聲探頭插入到葡萄皮渣乙醇水溶液中，超聲頭直徑Φ為15cm，超聲輸出功率為200W，頻率21kHz，超聲時(shí)間5s，間隔時(shí)間5s，然后同時(shí)開(kāi)啟超聲波和脈沖電場(chǎng)進(jìn)行30min提取。本實(shí)施例多酚的提取率比單獨(dú)使用超聲波、脈沖電場(chǎng)分別提高12%和22%。實(shí)施例3選擇新鮮榨汁后的釀酒紅葡萄皮渣，葡萄籽含量占70%，葡萄皮占30%，皮渣水分含量30%。將3kg新鮮紅葡萄皮渣和50%(v/v)乙醇水溶液按照重量比1:2置于兩板狀銅電極之間的處理室，電極距離為30cm，脈沖強(qiáng)度700V/cm，脈沖周期為10ms。再將超聲探頭插入到葡萄皮渣乙醇水溶液中，超聲頭直徑Φ為15cm，超聲輸出功率為400W，頻率18kHz，超聲時(shí)間2s，間隔時(shí)間2s，然后同時(shí)開(kāi)啟超聲波和脈沖電場(chǎng)進(jìn)行30min提取。本實(shí)施例多酚的提取率比單獨(dú)使用超聲波、脈沖電場(chǎng)分別提高10%和21%。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法，其特征在于，包括以下步驟: 待處理的葡萄皮渣和乙醇水溶液置于脈沖電場(chǎng)兩電極之間的處理室，將超聲探頭插入到葡萄皮渣乙醇水溶液中，同時(shí)開(kāi)啟超聲波和脈沖電場(chǎng)進(jìn)行提取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法，其特征在于，所述脈沖電場(chǎng)兩電極的距離為10 30cm,脈沖強(qiáng)度為600 700V/cm,脈沖周期I 10ms。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法，其特征在于，所述超聲探頭的直徑Φ為15cm 20cm，超聲輸出功率為100 400W，頻率為18 21kHz，超聲時(shí)間為2s IOs,間隔時(shí)間為2s 10s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法，其特征在于，所述乙醇水溶液的濃度30%(v/v) 50% (v/v)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法，其特征在于，所述葡萄皮渣和乙醇水溶液質(zhì)量比為1:2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法，其特征在于，所述電極采用板狀或網(wǎng)狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法，其特征在于，所述電極采用鐵、銅或鋁材料。 ·
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚的方法，包括以下步驟待處理的葡萄皮渣和乙醇水溶液置于脈沖電場(chǎng)兩電極之間的處理室，將超聲探頭插入到葡萄皮渣乙醇水溶液中，同時(shí)開(kāi)啟超聲波和脈沖電場(chǎng)進(jìn)行提?。凰銎咸哑ぴ鸵掖妓芤嘿|(zhì)量比為1:2。本發(fā)明采用超聲協(xié)同脈沖電場(chǎng)提取葡萄皮渣多酚，利用超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)和一些次級(jí)效應(yīng)，在相同的操作條件下，提取率比純脈沖電場(chǎng)或超聲場(chǎng)有明顯提高。本發(fā)明提取過(guò)程簡(jiǎn)單，易操作，可以在短時(shí)間到達(dá)較好的提取效果。
文檔編號(hào)B01J19/10GK103224538SQ20131014074
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者劉丹, 孫大文, 曾新安, 韓忠 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)