茶籽壳生物活性提取物应用及制备方法 【技术领域】
本发明涉及农业废弃物资源综合利用技术领域。
背景技术
油茶树是我国特有的一种油料作物，广泛种植于南方广大丘陵山地，不占用耕地，是我国林业建设的一大优势资源，茶油为我国食用植物油的产量平衡发挥着重要作用，是世界卫生组织推荐的四种健康油脂之一。每生产一吨茶油，将有三吨左右的茶籽壳(果皮壳加籽仁壳)，现阶段，我国年茶油产量在20万吨左右，产生60万吨左右的茶籽壳废弃物。按国务院关于油茶产业的发展规划，到“十二五”期间，油茶产量将达到年产50万吨，届时将产生150万吨的茶籽壳。现产茶区的茶籽壳基本上是当柴火烧或废弃路边山头，处于不利用或利用价值极其低廉状态，造成资源的巨大浪费，甚至造成环境污染。
根据分析测试，茶籽壳中含有大量的生物活性物质，其中三萜皂甙含量在8％左右，多酚类活性物含量在85％左右，木糖聚合物等多糖类活性物质含量在30％左右。三萜皂甙是国家农业部《饲料添加剂品种目录2008》中推荐品种糖萜素的主要有效成分，糖萜素的另一主要成分就是多糖类活性物质，多酚类生物活性物(茶多酚)被列入国标GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》中，主要功能是抗氧化剂。低聚木糖也是国家农业部《饲料添加剂品种目录(2008)》中的推荐品种。
作为饲料添加剂，糖萜素(三萜皂甙、茶籽多糖)的主要作用是抗病毒，增强免疫力，提高饲料消化率，促进动物生长，改善动物品质；低聚木糖是目前已知的效果最好的功能性低聚糖之一，能改善肠道内菌群结构，促进动物肠道有益菌的生长；作为抗氧化剂，茶多酚即能作为饲料添加剂，在动物生长过程中起到抗氧化消除自由基的作用，又能作为饲料产品的保存剂，延长饲料产品的保质期，尤其是作为米糠的抗氧化剂，防止米糠油脂酸败，提高米糠的利用率。
近年来，在饲料添加剂的研究与开发工作中，针对减少药物残留，减轻环境污染，替代抗生素，提高免疫力，促进动物生长等方面做了大量的工作，尤其是对天然产物作为饲料添加剂的研究开发和应用已有较大进展，如已广泛使用的中草药饲料添加剂等均有很好的效果，但是，中草药资源有限，首先应满足人类治疗保健的需要，若大规模种植中草药，又将与人类争地争粮。因此，中草药添加剂难以满足饲料行业大规模使用的需要。而从国家在山区大规模推广的油茶产业的废弃物茶籽壳中提取含多种生物活性成分的茶籽壳提取物，并将其作为饲料添加剂，将很好地解决这一问题。每年150万吨茶籽壳废弃物将可提取20万吨以上的生物活性物质，能满足在40％以上的饲料中添加。
浙江大学詹勇的专利ZL96193005.5《含有三萜类皂素提取物的饲料组合物和营养保健剂》，主要内容是从山茶科植物种子榨油残渣提取含有三萜皂甙的生物活性提取物糖萜素。其提取物的主要成分是三萜皂甙和茶籽多糖。而从茶籽壳中提取含三萜皂甙、茶籽多糖、茶多酚等多种生物活性成分的混合物，并作为饲料添加剂和抗氧化剂使用，未见文献报道。而茶籽壳生物活性提取物比茶籽油饼提取物糖萜素多一个主要成分茶多酚，其作为饲料添加剂使用时，效果更显著。茶籽壳具有巨大的利用价值而不被利用，造成了资源的浪费和环境污染。
【发明内容】
本发明的目的是提供了茶籽壳生物活性提取物应用及制备方法，该茶籽壳生物活性提取物包含糖萜素及茶多酚等生物活性物，该糖萜素含三萜皂甙和多糖，该提取物综合性能高、用途广泛而独特、原料来源广泛、成本低；该茶籽壳生物活性提取物的应用未见文献报道，该茶籽壳生物活性提取物可以作为饲料添加剂、纯天然抗氧化剂或中间产品使用，效果较佳；该茶籽壳生物活性提取物的制备方法具有提取收率高、原料利用率高、生产过程简便易行、成本低廉、原料来源广泛、可以大量生产、易于实现产业化等特点，可变废为宝，使农业废弃物资源得到高效综合利用，并可改善环境，产生显著的经济效益和社会效益。
本发明之一是这样实现的：茶籽壳生物活性提取物，其特征是从山茶科植物果实，即油茶果和茶叶果的果实外壳中提取的包含糖萜素和茶多酚等生物活性物的提取物，上述的糖萜素含三萜皂甙和多糖，上述的果实外壳为果皮和/或籽仁外壳。
所述的提取物是利用有机溶剂提取得到的，有机溶剂为甲醇、乙醇或丙酮。
所述的茶籽壳生物活性提取物可以是利用以下提取方法得到的：
a、首先将将茶籽壳粉碎，优选粒径在1mm～5mm之间；
b、将茶籽壳粉用含水或无水有机溶剂浸泡，有机溶剂为甲醇、乙醇或丙酮；浸泡温度为20～80℃或60～70℃；
c、滤出浸泡液，回收有机溶剂，真空干燥得提取物。
本发明之二是：茶籽壳生物活性提取物的应用，其特征在于该提取物作为饲料添加剂、纯天然抗氧化剂或中间产品使用。
该提取物作为饲料添加剂使用时，每吨全价饲料中加入100～1000克或300～700克为佳。
所述的抗氧化剂为纯天然抗氧化剂，用于防止油脂氧化酸败，或用于防止米糠油酸败，延长米糠的保质期，提高米糠的利用率。
该提取物作为作为抗氧化剂使用时，其加入量按底物总量计，每吨底物添加100～500克或100～200克为佳。
该提取物作为中间产品使用时，将该茶籽壳生物活性提取物再经分离提纯处理，分别得到的茶皂素、茶多酚或茶籽多糖，用于食品和医药行业。
本发明之三是：茶籽壳生物活性提取物的制备方法，其特征是从山茶科植物果实，即油茶果和茶叶果的果实外壳中直接提取，上述的果实外壳为果皮和/或籽仁外壳：
a、首先将将茶籽壳粉碎，优选粒径在1mm～5mm之间；
b、将茶籽壳粉用含水或无水有机溶剂浸泡，有机溶剂为甲醇、乙醇或丙酮；浸泡温度为20～80℃或60～70℃；
c、滤出浸泡液，回收有机溶剂，真空干燥得提取物。
所述地茶籽壳生物活性提取物的制备方法，其特征在于将提取物作为中间产品，再经分离提纯处理，分别得到茶皂素、茶多酚或茶籽多糖。
本发明的积极效果是：与现有技术相比，具有突出的特点，该茶籽壳生物活性提取物包含糖萜素及茶多酚等生物活性物，该糖萜素含三萜皂甙和多糖，该提取物综合性能高、用途广泛而独特、原料来源广泛、成本低；该茶籽壳生物活性提取物的应用未见文献报道，该茶籽壳生物活性提取物可以作为饲料添加剂、纯天然抗氧化剂或中间产品使用，效果较佳；该茶籽壳生物活性提取物的制备方法具有提取收率高、原料利用率高、生产过程简便易行、成本低廉、原料来源广泛、可以大量生产、易于实现产业化等特点，并可变废为宝，使农业废弃物资源得到高效综合利用，并可改善环境，产生显著的经济效益和社会效益。提取物中三萜皂甙的含量可达25~35％，茶籽多糖的含量可达25~35％，茶多酚的含量可达30~35％，有效成分高。作为纯天然抗氧化剂的茶多酚，一般是从茶叶中提取的，提取成本高昂，一直作为食品添加剂使用，难以在动物饲料中应用，而本提取物的提取成本低廉，使得在饲料中使用纯天然抗氧化剂茶多酚取代现用的化学合成抗氧化剂成为现实，大量减少化学有机物的污染。年150万吨的茶籽壳可提取活性物20万吨以上，可满足全国40％饲料量添加纯天然植物提取活性物质的需要。茶籽壳的有效利用，其经济效益和社会效益都意义重大，是典型的农业废弃物资源综合利用。
以下结合实例作详述，但不作为对本发明的限定。
【具体实施方式】
实施例1：
1000克茶籽壳，粉碎至粒径1mm左右，5000ml无水甲醇在30℃下浸泡2小时，滤出浸泡液，回收甲醇，真空干燥得提取物158.8克。
实施例2：
1000克茶籽壳，粉碎至粒径5mm左右，6000ml无水甲醇在30℃下浸泡2小时，滤出浸泡液，回收甲醇，真空干燥得提取物153.6克。
实施例3～8：方法同上述实施例，提取条件及结果见表1：
实施例1～8的提取条件及结果表 表1
实施 例 大致 粒径mm 溶剂 浓度 ％ 温度 ℃ 产量 ％ 其他 1 1 甲醇 99 30 15.88 2 5 甲醇 99 30 15.36 3 3 甲醇 99 60 16.18 4 3 甲醇 50 45 15.79 5 3 乙醇 95 60 16.50 6 3 乙醇 45 80 16.35 7 3 丙酮 85 45 14.81
实施 例 大致 粒径mm 溶剂 浓度 ％ 温度 ℃ 产量 ％ 其他 8 3 丙酮 35 80 15.20
实施例9：断奶仔猪促生长作用
1、试验方法：
①选日龄相近，体重相当的杜长大仔猪60头，随机分成三组。
②试验一组在基础日粮中添加本发明提取物，添加量为300mg/kg饲料；试验二组在基础日粮中添加本发明提取物，添加量为700mg/kg饲料；第三组为对照组，基础日粮中不添加添加剂也不加抗生素等药物。
试验于2009年6~7月份进行，采食量相同。
2、试验结果，见表2：
试验结果表2
序 号 项目 一组 二组 三组 1 平均初始体重(kg) 12.75 13.36 13.20 2 试验结束体重(kg) 24.25 25.37 23.80 3 平均增重(kg) 11.50 12.01 10.60 4 实验组比对照组 多增重％ 8.5％ 13.3％
3、结论：在断奶仔猪基础日粮中添加一定量的本发明提取物，能提高仔猪日增重，促进仔猪生长，提高饲料利用率。
试施例10：米糠防酸败加速试验
1、试验方法
①样品配制：样品I为对照品，为新鲜米糠，样品II为新鲜米糠中均匀加入100ppm的提取物；样品III为新鲜米糠中均匀加入200ppm的提取物。
②试验储存条件：
进行两组贮存条件试验，一组为稳定性加速试验，一组为基本正常条件下储存试验
A、加速试验条件：恒温恒湿箱，温度50±2℃，相对湿度85％±5％
B、常规储存条件：恒温恒湿箱，温度30±2℃，相对湿度65％±5％
③检验方法：直接闻味，整过试验过程中人员固定。
A、实验开始时，各样品的正常闻味记录为：“√”
B、随着时间的推移，样品可能会出现味道的变化，酸腐味记录为：略有感觉为☆，轻微▲明显⊙强烈×
常规储存条件下试验结果，见表3。
常规储存条件下试验结果 表3
加速试验条件下试验结果见表4。
加速试验条件下试验结果 表4
3、结论：经过12个月的稳定性加速试验考察，结果表明：在常规储存条件下，鲜米糠的保存期在2~3个月左右，与南方地区的夏季保存情况基本一致；添加本提取物后的鲜米糠，能明显延长保质期。