一種枸杞多糖的制備方法與流程

本發明涉及一種枸杞多糖的制備方法，屬于食品加工
技術領域：
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背景技術：
：枸杞是我國傳統名貴的中藥材和滋補品，中醫很早就有“枸杞養生”的說法，素有“紅寶”美稱，富含植物多糖、蛋白質、維生素等營養成分。人們日常食用和藥用的枸杞多為寧夏枸杞的果實"枸杞子"，而且寧夏枸杞是唯一載入《2010年版中國藥典》的品種，與瓊珍靈芝、長白山人參，東阿阿膠并稱為中藥四寶。枸杞多糖(LBP，LyciumBar～barumPolysaccharides)是一種從枸杞中提取得到的水溶性多糖，是枸杞的有效成分之一，也是植物多糖中少有的含蛋白質多糖。從枸杞中分離得到的枸杞多糖，由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖六種己碳糖組成的多糖側鏈和18種氨基酸組成的蛋白質主鏈，并以Glycml—O—Der方式連接，這種糖蛋白具有生物活性，是一種高強度的免疫增強劑。枸杞多糖目前已成為一個研究的熱點，國內對枸杞多糖的提取分離、化學分析、藥理作用及臨床應用等進行了大量的研究，藥理與臨床研究十分引人矚目。枸杞多糖具有廣泛的藥理學作用，具有促進造血、降血脂、保肝及抗癌等作用，還能夠增強細胞活性，延緩衰老，改善老年人易疲勞、食欲不振和視力模糊等癥狀。臨床研究表明，枸杞多糖對高血脂兔的血脂有明顯影響，能顯著降低血清膽固醇(TC)及三酞甘油(TG)的含量，降脂有效率達100.0％，具有良好的降血脂作用。研究表明，枸杞多糖對正常及糖尿病模型動物均有降血糖作用；實驗結果表明，枸杞多糖對四氯化碳引起的肝損傷有修復作用，其機制可能是通過阻止內質網的損傷，促進蛋白質合成及解毒作用，恢復肝細胞的功能，并促進肝細胞再生；體外試驗提示枸杞多糖能顯著的抑制人宮頸瘤Heal細胞和人胃腺癌MGC一8仍細胞的生長和繁殖，抑制癌細胞克隆的形成；枸杞多糖在體內能提高D-半乳糖致衰老小鼠體內GsH～Px和超氧化物歧化酶(SOD)活性，從而可以清除過量的自由基，降低MDA和脂褐素含量，起到延緩衰老的作用。鑒于枸杞多糖具有多種藥理作用和生理功能，對其提取分離方法及其最優條件的研究顯得尤為重要。公開號為CN104530252A的發明專利公開了“一種枸杞多糖的提純工藝”，其具體步驟包括：將枸杞洗凈、瀝干并磨成粉末；加入乙醇溶液或無水乙醇并超聲一段時間；過濾，收集濾渣；加入水，超聲提取一段時間；過濾，收集濾液；蒸干，得到棕黃色塊狀固體即為枸杞多糖。本發明的提純工藝獲得的枸杞多糖純度高、操作簡單、成本低廉，適合大規模生產；且本發明的提純方法不僅適用于枸杞多糖的提純，還適用于其它難溶于乙醇但易溶液水的糖類的提純。公開號為CN103788228A的發明專利公開了“一種枸杞多糖的制備方法”，步驟包括：將枸杞加水浸泡，打漿，去籽，枸杞果漿置于循環超聲提取機中進行超聲提取，固液分離，濾液濃縮，加一定量的乙醇沉淀多糖，多糖采用樹脂進行純化，制成枸杞多糖成品。本發明利用循環超聲提取技術的優勢解決了傳統的熱水提取枸杞多糖所帶來的耗時長、耗能高、產率低、高溫對多糖的降解作用以及多糖生物活性被破壞等問題，達到快速、高效生產枸杞多糖的目的。公開號為CN104311690A的發明專利公開了“一種枸杞多糖的提取方法”，主要包括下述的步驟：選擇曬干的枸杞，粉碎后過40-80目篩，得枸杞粉，在枸杞粉中加水并攪拌均勻，枸杞粉與水的重量比例為1：5-10，在水中浸泡8-16小時，加入活性炭脫色，加入纖維素酶酶解，再加入堿性蛋白酶和無花果蛋白酶，在微波條件下酶解，酶解后濃縮并脫色，離心，取上清液濃縮醇沉，再離心，采用乙醇清洗沉淀，冷凍干燥后并粉碎，得枸杞多糖。采用本發明的方法從枸杞中提取多糖，采用酶作用條件溫和，采用各種不同的酶將枸杞中的脂肪、纖維素酶解，將其中的多糖提取出來，提高了枸杞的利用率，采用本發明的方法得到多糖不僅得率高，而且純度也高。公開號為CN103030708的發明專利公開了“一種枸杞多糖的純化新方法”，該方法為：將枸杞果粉碎成粗粉，加15倍量85％的甲醇回流提取120分鐘，濾過；濾液，回收甲醇，濃縮至3波美，用體積比1∶1的鹽酸∶水將濃縮液pH值調至2.5，放置20分鐘，濾過；濾液上廣譜型大孔樹脂吸附柱，收集洗脫液，回收甲醇，濃縮干燥得多糖半成品；將所得多糖半成品上硅膠層析柱，并以體積比3∶1的丙酮∶甲醇洗雜質，繼用體積比7∶1的丙酮∶甲醇洗脫，收集洗脫液；將所收集到的多糖洗脫液進行精制得枸杞多糖成品，其含量在70％以上。本發明方法的最大特點是利用大孔吸附樹脂-硅膠層析耦合方便快捷、原料來源豐富、生產成本低廉、分離效果明顯、提取純度高。目前現有技術制備多糖常用的上述方法都存在著許多的問題，比如破壞了多糖結構，多糖提取效率低下，提取時間過長，提取的過程復雜等。因此研究一種工藝簡單、可操作性強，適用于工業化生產以及回收率高、活性高、質量穩定的制備枸杞多糖的方法十分必要，且具有明顯的經濟與社會效益。技術實現要素：本發明的目的是提供一種工藝簡單、可操作性強，適用于工業化生產以及回收率高、活性高、質量穩定的制備枸杞多糖的方法。為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：一種枸杞多糖的制備方法，包括以下步驟：1)篩選除雜：將枸杞果進行篩選，除去其中的雜質及病果；優選的，所述枸杞果為寧夏中寧產優質夏果；2)干燥：將分離后的枸杞果進行熱風干燥脫水，干燥后的枸杞水分<8％；3)粉碎、分離：將干燥后的枸杞果經粗顆粒粉碎機破碎，然后經三級篩分離出果肉粉和枸杞籽；粉碎、過篩在常溫條件進行；4)萃取：將果肉粉過20目篩后進行超臨界CO2萃取；所述流體萃取壓力為26-28MPa，萃取溫度為50-55℃，萃取時間為2-3h；5)浸泡：將萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入純水進行浸泡，浸泡時間為6h，浸提溫度為55—60℃；所述純水用量為果肉粉6-10倍；6)酶解、離心：將浸泡好的果肉粉降溫至45℃，加入酶進行保溫1-2小時，再進行離心分離，分離后的濾液和濾渣分別收集；所述酶的加入量為果肉粉質量的1.5％；所述酶由果膠酶和纖維素酶按質量比1：1組成；所述離心機內襯有300目的濾布；7)脫鹽：將分離后的濾液用電滲析進行脫鹽，脫鹽率＞90％即可；8)超濾、濃縮將脫鹽后的汁液進行四級超濾，分別經過20萬、10萬、3萬、1萬分子量的超濾膜，再將10萬以下，1萬以上得到的超濾液進行反滲透濃縮；所述超濾膜采用聚砜膜，膜的截留分子量為1—20萬道爾頓，過濾壓力為0.1MPa。9)干燥、粉碎及包裝將濃縮濾液進行冷凍升華干燥、低溫粉碎，經包裝后即為成品枸杞多糖。進一步地，步驟4)所述枸杞果萃取后的下腳料，包括枸杞籽油和枸杞色素。上述方法制備的枸杞多糖產品按照企業生產標準檢驗合格后貼簽，合格產品各項理化指標如下。1、感官指標：產品感官指標應符合表1要求。表1項目指標色澤灰白色滋味與氣味具有枸杞多糖應有的滋味與氣味，無異味性狀粉末或顆粒狀，松散無結塊水分含量≤6.0％雜質無肉眼可見的外來雜質2、微生物及微量元素指標：產品微生物指標應符合表2要求。表2有益效果：本發明所述的枸杞多糖的制備方法，具有工藝簡單、可操作性強，適用于工業化生產以及回收率高、產品質量穩定等特點。采用該方法生產枸杞多糖的特點是，超臨界CO2萃取脫脂除蠟徹底，水溶出率高，經脫鹽后不易返潮結塊，經四級超濾處理，分離效果良好，產品純度高，多糖含量≥35％，反滲透濃縮能耗低，生產效率高，低溫粉碎防止了產品的結塊和熱劣化。本發明采用超濾和反滲透濃縮相結合的方式進行提取枸杞多糖，其截留率可達到94.3％，枸杞多糖含量最高達到65％以上，而且本發明方法所制備的枸杞多糖，測定其抗氧化性指標≥15萬，最高的達到16.3萬(每100克中含有ORAC-value)。經100次以上的實驗研究，工藝技術參數趨于穩定，操作簡便，產品質量可靠，中試完成后，容易實現工業化、規模化生產。附圖說明：圖1為枸杞多糖制備方法的流程圖；圖2為PS、PAN、PVDF膜的衰減曲線圖。具體實施方式：下面通過具體的實施方案，進一步敘述本發明。除非特別說明，實施方式中未描述的技術手段均可以用本領域技術人員所公知的方式實現。另外，實施方案應理解為說明性的，而非限制本發明的范圍，本發明的實質和范圍僅由權利要求書所限定。對于本領域技術人員而言，在不背離本發明實質和范圍的前提下，對這些實施方案中的物料成分、用量、尺寸、形狀進行的各種修改、替換、改進也屬于本發明的保護范圍，并且本發明所限定的具體參數應有可允許的誤差范圍。實施例1一種枸杞多糖的制備方法，包括以下步驟：1)篩選除雜：將枸杞果進行篩選，除去其中的雜質及病果；優選的，所述枸杞果為寧夏中寧產優質夏果；2)干燥；將分離后的枸杞果進行熱風干燥脫水，干燥后的枸杞水分6％；3)粉碎、分離：將干燥后的枸杞果經粗顆粒粉碎機破碎，然后經三級篩分離出果肉粉和枸杞籽；4)萃取：將果肉粉過20目篩后進行超臨界CO2萃取；所述流體萃取壓力為27MPa，萃取溫度為50℃，萃取時間為2.5h；5)浸泡：將萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入純水進行浸泡，浸泡時間為6h，浸提溫度為57℃；所述純水用量為果肉粉8倍；6)酶解、離心：將浸泡好的果肉粉降溫至45℃，加入酶進行保溫1.5小時，再進行離心分離，分離后的濾液和濾渣分別收集；所述酶的加入量為果肉粉質量的1.5％；所述酶由果膠酶和纖維素酶按質量比1：1組成；所述離心機內襯有300目的濾布；7)脫鹽：將分離后的濾液用電滲析進行脫鹽，脫鹽率92％；8)超濾、濃縮將脫鹽后的汁液分別經過20萬、10萬、3萬、1萬分子量的超濾膜，再將10萬以下，1萬以上得到的超濾液進行反滲透濃縮；所述超濾膜采用聚砜膜，膜的截留分子量為1-20萬道爾頓，過濾壓力為0.1MPa。9)干燥、粉碎及包裝將濃縮濾液進行冷凍升華干燥、低溫粉碎，經包裝后即為成品枸杞多糖。實施例2一種枸杞多糖的制備方法，包括以下步驟：2)篩選除雜：將枸杞果進行篩選，除去其中的雜質及病果；優選的，所述枸杞果為寧夏中寧產優質夏果；2)干燥；將分離后的枸杞果進行熱風干燥脫水，干燥后的枸杞水分7％；3)粉碎、分離：將干燥后的枸杞果經粗顆粒粉碎機破碎，然后經三級篩分離出果肉粉和枸杞籽；4)萃取：將果肉粉過20目篩后進行超臨界CO2萃取；所述流體萃取壓力為26MPa，萃取溫度為50℃，萃取時間為2h；5)浸泡：將萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入純水進行浸泡，浸泡時間為6h，浸提溫度為55℃；所述純水用量為果肉粉6倍；6)酶解、離心：將浸泡好的果肉粉降溫至45℃，加入酶進行保溫1小時，再進行離心分離，分離后的濾液和濾渣分別收集；所述酶的加入量為果肉粉質量的1.5％；所述酶由果膠酶和纖維素酶按質量比1：1組成；所述離心機內襯有300目的濾布；7)脫鹽：將分離后的濾液用電滲析進行脫鹽，脫鹽率95％；8)超濾、濃縮將脫鹽后的汁液分別經過20萬、10萬、3萬、1萬分子量的超濾膜，再將10萬以下，1萬以上得到的超濾液進行反滲透濃縮；所述超濾膜采用聚砜膜，膜的截留分子量為1-20萬道爾頓，過濾壓力為0.1MPa。9)干燥、粉碎及包裝將濃縮濾液進行冷凍升華干燥、低溫粉碎，經包裝后即為成品枸杞多糖。實施例3一種枸杞多糖的制備方法，包括以下步驟：3)篩選除雜：將枸杞果進行篩選，除去其中的雜質及病果；優選的，所述枸杞果為寧夏中寧產優質夏果；2)干燥；將分離后的枸杞果進行熱風干燥脫水，干燥后的枸杞水分5％；3)粉碎、分離：將干燥后的枸杞果經粗顆粒粉碎機破碎，然后經三級篩分離出果肉粉和枸杞籽；4)萃取：將果肉粉過20目篩后進行超臨界CO2萃取；所述流體萃取壓力為28MPa，萃取溫度為55℃，萃取時間為3h；5)浸泡：將萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入純水進行浸泡，浸泡時間為6h，浸提溫度為60℃；所述純水用量為果肉粉10倍；6)酶解、離心：將浸泡好的果肉粉降溫至45℃，加入酶進行保溫2小時，再進行離心分離，分離后的濾液和濾渣分別收集；所述酶的加入量為果肉粉質量的1.5％；所述酶由果膠酶和纖維素酶按質量比1：1組成；所述離心機內襯有300目的濾布；7)脫鹽：將分離后的濾液用電滲析進行脫鹽，脫鹽率91％；8)超濾、濃縮將脫鹽后的汁液分別經過20萬、10萬、3萬、1萬分子量的超濾膜，再將10萬以下，1萬以上得到的超濾液進行反滲透濃縮；所述超濾膜采用聚砜膜，膜的截留分子量為1-20萬道爾頓，過濾壓力為0.1MPa。9)干燥、粉碎及包裝將濃縮濾液進行冷凍升華干燥、低溫粉碎，經包裝后即為成品枸杞多糖。實驗例4工藝條件的優化確定(1)過濾方法對多糖含量的影響分別用80目、100目、150目、250目、350目過濾布自然過濾及離心分離方法過濾，所得濾液中多糖含量如表1所示：表1不同過濾方法與多糖含量由上述表中結果可知：采用80目、100目、150目、250目、350目過濾布自然過濾的殘渣中含有多量水分和少量多糖，超濾液中多糖含量稍低；采用離心分離法過濾，超濾液中多糖含量較高；當枸杞果肉粉中枸杞多糖含量達到5.4％時，經離心分離、超濾處理后枸杞多糖得率為65-82％。(2)PS、PAN、PVDF、CMPS超濾效果比較選擇截留分子量為4萬的PS、PAN、PVDF膜和截留分子量為5萬CMPS膜，100kg料液超濾1h，測定超濾前和超濾后可溶性固性物含量，結果見表2。表2超濾效果比較由上述結果可知：采用PS膜進行超濾后的濾液中可溶性固性物含量低于其他膜，可見PS膜的超濾效果優于其他膜。(3)膜的衰減量的測定用4萬膜處理的多糖液，可溶性固形物含量為8％，用2萬膜進行處理，工作壓力為0.1Mpa，測定PS、PAN、PVDF的衰減量，結果由圖2所示，PS膜穩定性強、衰減較漫，PVDF膜衰減較快，實驗中我們較多的使用了PS膜。(4)膜材料性能恢復的測試選擇截留分子量為10萬的PS、PAN、PVDF和CMPS膜，采用以下清洗過程：自來水循環15-20min→0.2％的H2O2循環20-30min→自來水循環20-30min→純水循環10-15min→使用，對比清洗效果，結果見表3。表3清洗效果由表3結果可知，PS膜的穩定性強，通透率恢復最好，抗污能力最強。當前第1頁1 2 3