專利名稱：一種利用微生物發酵提取茶皂素的方法
技術領域：
本發明涉及農副產品深加工領域，具體涉及一種利用微生物發酵提取茶皂素的方法。
背景技術：
茶皂素又名茶皂甙，是從山茶科植物(如茶、山茶、油茶)中提取出來的一類皂甙化合物。茶皂素是一種重要的日用化工原料，具有優良的表面活性，可用其制作高級無公害洗滌劑、清潔劑、泡沫劑、乳化劑、殺蟲劑、洗發香波等。同時茶皂素也具有多種生物活性，如抗滲、消炎、鎮痛、殺蟲作用。它的表面活性和生物活性研究已取得了很大進展，其眾多的作用與功效得到了科學的驗證，工業化利用前景十分廣闊。我國于1979年首次以工業方法從脫脂油茶籽餅粕中分離出茶皂素，1980年投入生產。目前，油茶皂素的提取方法主要有水浸法和有機溶劑法以及在此基礎上推廣開來的其它方法，普遍存在浸提液粘稠、高溫褐變、有機溶劑殘留大、皂素釋放率低而帶來的長流程、高成本問題，而且所得皂素純度低，多用于農藥、浙青等的乳化劑，大大地限制了它的應用范圍。目前，茶皂素提取手段眾多，涉及水浸法、機溶劑法、凝絮法、柱層析法、超濾法等多種工藝。超濾、柱層析法雖然純度較高，但需要特異性填料及超濾膜清洗，運行成本高，難以產業化實施。水浸提法工藝簡單、成本低，但能耗高，生產周期長，且產品顏色深，純度低。 有機溶劑浸提法存在環境污染，產品質量安全性等問題。因此，國際上對于從茶粕中提取具有高得率、高純度的茶皂素尚無較好的方法。
發明內容
一種利用微生物發酵提取茶皂素的方法，其特征在于以茶粕為主要培養基質，配以麩皮等輔料，接種微生物，進行固態發酵，對發酵后的物料通過乙醇浸提法，膜分離法提取出不同純度茶皂素，具體步驟如下(1)微生物選擇采用經馴化后的大型食用真菌作為菌種；(2)將馴化后的食用真菌在平板分離培養基里培養，培養的條件為溫度27_29°C， 培養5-7天后，用無菌打孔器取一菌塊接種于種子培養基中，在溫度為27-^TC，搖床轉速為150-160rpm/min下振蕩培養4_7天，作為固態發酵的接種體，備用；(3)將茶粕破碎后與麩皮、玉米粉，水按一定的比例混合后加入到固態物料發酵箱或敞開式水泥發酵池里攪拌均勻，用溫度為110-120°C的蒸汽滅菌55-65min，然后冷卻至室溫，其中茶粕麩皮玉米粉的重量比=10 (1-3) (1-3)，水的加入量為拌濕物料為限；(4)將液態接種體通過噴灑的方式接種到步驟( 冷卻后的混合物料上，接種后翻拌均勻，進行固態發酵，發酵的溫度25-32°C，PH值4-8，每5_8小時翻拌物料一次，固態發酵時間5-10天；
(5)取發酵結束的物料用乙醇溶液浸提，經超濾膜分離提取出不同純度的茶皂素。其中，所述的平板分離培養基組分質量份為馬鈴薯18. 0-22. 0，葡萄糖1. 5-2. 5， KH2PO4O. 2-0. 4，MgSO4O. 12-0. 18，VbiO. 001，瓊月旨 1. 5-2. 0，水 IL ；所述的種子培養基組分質量份為葡萄糖1. 5-2. 5，蛋白胨0. 15-0. 25，MgSO4 · 7H20 0. 09-0. 12，KH2PO4O. 15-0. 25，水 1L。所述大型食用真菌選自靈芝、黑木耳、云芝、茶樹菇、銀耳中的一種。乙醇浸提茶皂素時，浸提溫度45 75°C、pH7 10、乙醇濃度70 85%、料液比 1 8 1 12，浸提時間1 5小時。本發明的有益效果在發酵過程中(1)茶粕中殘留的大量的糖類、蛋白類物質作為營養源被微生物菌體的生長、增殖、代謝所消耗，從而降低后期浸提液粘稠度；( 菌絲體的生長可進入茶粕微結構內部，部分支解纖維素、半纖維素組分；微生物代謝產生的纖維素酶、漆酶、果膠酶等酶系對茶粕中的纖維素、木素、果膠等進行分解、降解，這些發酵作用均使茶皂素組分高效釋放，最大程度上提高茶皂素滲出率。本發明將微生物轉化技術與茶皂素浸提技術有機耦合，成本低，獲得的茶皂素得率高、純度高。
具體實施例方式1、選擇靈芝作為發酵菌種對靈芝菌進行15keV keV，2. 6 X IO15 3. 9 X 1015ions/cm2注入的N+注入。而且對離子注入后的靈芝菌進行培養，考察其菌絲體生長，漆酶代謝，已選育出一株能在茶粕基質上生長、產漆酶的突變株。對靈芝菌進行2. 6X IO15 3. 9X1015iOnS/cm2的劑量范圍N+注入，可獲得高比例正突變株。采用普通的靈芝菌直接接種也可以。2、靈芝菌經平板分離培養，平板分離培養基的組分為葡萄糖2. 0g，蛋白胨0. 2g， MgSO4 · 7H20 0. lg，KH2PO4O. 2g，水 1L，在 28 °C, 150r/min 條件下振蕩培養 6d 后，可獲得 24. 18g/L菌絲體生物量，能滿足發酵接種體的需要，得到接種體。3、將茶粕破碎過40目篩后，與麩皮10、玉米粉，水按10 3 3比例混合后加入到固態物料發酵箱中攪拌均勻，用溫度為120°C的蒸汽滅菌40min，然后冷卻至室溫，接種體接種進行固態發酵，靈芝菌可正常生長，5天后可見培養基質中出現白色菌絲體。4、固態發酵5天后，對培養基質進行茶皂素浸出率測定，茶皂素滲透率> 75%。5、采用乙醇浸提法對發酵后基料進行茶皂素浸提，在單因素實驗基礎上，應用正交分析法確定茶皂素提取的工藝條件，在浸提溫度50°C、pH9、乙醇濃度80%、料液比1 10 條件下茶皂素浸提得率為84. 2%。6、采用超濾、納濾、反滲透膜組合技術對粗茶皂素進行系列精制，可得到純度分彡70%、彡80%、彡90%的系列茶皂素。
權利要求
1.一種利用微生物發酵提取茶皂素的方法，其特征在于以茶粕為主要培養基質，配以麩皮等輔料，接種微生物，進行固態發酵，對發酵后的物料通過乙醇浸提法，膜分離法提取出不同純度茶皂素，具體步驟如下(1)微生物選擇采用經馴化后的大型食用真菌作為菌種；(2)將馴化后的食用真菌在平板分離培養基里培養，培養的條件為溫度27-29°C，培養5-7天后，用無菌打孔器取一菌塊接種于種子培養基中，在溫度為27-^TC，搖床轉速為 150-160rpm/min下振蕩培養4_7天，作為固態發酵的接種體，備用；(3)將茶粕破碎后與麩皮、玉米粉，水按一定的比例混合后加入到固態物料發酵箱或敞開式水泥發酵池里攪拌均勻，用溫度為110-120°C的蒸汽滅菌55-65min，然后冷卻至室溫， 其中茶粕麩皮玉米粉的重量比=10 (1-3) (1-3)，水的加入量為拌濕物料為限；(4)將液態接種體通過噴灑的方式接種到步驟C3)冷卻后的混合物料上，接種后翻拌均勻，進行固態發酵，發酵的溫度25-32°C，PH值4-8，每5-8小時翻拌物料一次，固態發酵時間5-10天；(5)取發酵結束的物料用乙醇溶液浸提，經超濾膜分離提取出不同純度的茶皂素。
2.根據權利要求1所述的利用微生物發酵提取茶皂素的方法，其特征在于所述的平板分離培養基組分質量份為馬鈴薯18. 0-22.0，葡萄糖1.5-2.5，KH2PO4O. 2-0.4， MgSO4O. 12-0. 18，VbiO. 001，瓊月旨 1. 5-2. 0，水 IL ；所述的種子培養基組分質量份為葡萄糖1. 5-2. 5，蛋白胨0. 15-0. 25，MgSO4 · 7H20 0. 09-0. 12，KH2PO4O. 15-0. 25，水 1L。
3.根據權利要求1所述的利用微生物發酵提取茶皂素的方法，其特征在于所述大型食用真菌選自靈芝、黑木耳、云芝、茶樹菇、銀耳中的一種。
4.根據權利要求1所述的利用微生物發酵提取茶皂素的方法，其特征在于乙醇浸提茶皂素時，浸提溫度45 75°C、pH7 10、乙醇濃度70 85%、料液比1 8 1 12， 浸提時間1 5小時。
全文摘要
本發明公開了一種利用微生物發酵提取茶皂素的方法，以茶粕為主要培養基質，配以麩皮等輔料，接種微生物，進行固態發酵，實現茶皂素的高效滲出，對滲出后的茶皂素通過乙醇浸提法提取出產品。本發明方法將微生物轉化技術與茶皂素浸提技術有機耦合，獲得的茶皂素得率高、純度高，本發明方法工藝簡單，成本低，對環境無污染。
文檔編號C12P33/00GK102154427SQ201010554728
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者王永法 申請人:安徽大別山科技開發有限公司