本發明涉及一種提取方法,尤其涉及一種從西洋參須根中提取西洋參多糖的方法。
背景技術:
西洋參(Panax quinquefolius L.)為五加科人參屬植物干燥的根,多年生草本植物,又名西洋人參、洋參、花旗參、廣東人參等,原產于加拿大、美國、法國等地。20世紀80年代起,我國大面積引種,目前種植主要集中在東北三省、山東、北京等地,目前我國已成為世界上生產西洋參的第三大國,也是世界上最大的西洋參消費國。西洋參具有與人參相似的功能,但又因性涼而不同于人參,具有補氣養陰,清熱生津的功效,主治陰虛發熱、口干舌燥、消渴等癥。西洋參多糖(PPQ)是西洋參中含量最多的一類具有特殊生物活性的物質,目前分離出來的成分有蔗糖、人參三糖、麥芽糖、葡萄糖、果糖、山梨糖、半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖等。有關研究表明,西洋參多糖不僅能增強機體網狀內皮系統的吞噬功能,還能增加機體的非特異性免疫和細胞免疫功能。具有免疫調節、抗腫瘤、降血糖、抗輻射、預防流行性感冒和上呼吸道感染等作用。
目前,對于西洋參多糖提取工藝研究主要是熱水浸提法、水提醇沉法等傳統的提取方法,經查,現有專利號為CN201110157090.1的中國專利《西洋參多糖肽的制備生產方法》,包括以下步驟:用西洋參莖、葉、須根為原料,以水提取,料液比1:10,在60℃,提取時間2h,兩次,過濾合并濾液,真空濃縮濾濃成10:1,75%酒精沉淀,離心取上清液回收酒精并提取皂苷,再用95%食用酒精洗脫沉淀物,回收酒精;對沉淀物按1:10加水溶解,加入1%風味蛋白酶,在55℃,PH 5.6,水解4h,滅酶,過濾真空濃縮,噴霧干燥,制成灰白色的西洋參多糖肽,此方法采用了傳統的水提醇沉提取方法以及單酶解輔助工藝,存在有效成分提取率低、得率低、操作繁瑣、耗時長等缺點。因此,優化西洋參多糖的制備工藝具有重要的研究和開發應用價值。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝簡單、操作方便且提取率高的從西洋參須根中提取西洋參多糖的方法。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種從西洋參須根中提取西洋參多糖的方法,其特征在于包括以下步驟:
1)粉碎:將干燥的西洋參須根用粉碎機粉碎后,過35~45目篩備用;
2)堿浸:將上述過篩后的西洋參須根粉末加入85~95℃質量濃度2~4%氫氧化鈉溶液中浸泡,過濾得濾渣,濾渣揮干;
3)復合酶酶解:將步驟2)所得的濾渣加入酶底質量比為0.9~1.1%復合酶,在恒溫振蕩器上酶解50~70分鐘;
4)超聲波法提取:將步驟3)酶解后的濾渣加入蒸餾水,超聲提取2~4次,離心收集濾液;
5)濃縮:將上述所得的濾液減壓濃縮;
6)醇沉:將濃縮后的濾液冷卻后加入無水乙醇,靜置過夜,離心后收集沉淀;
7)真空干燥:將所得的沉淀真空干燥,得到目標產物西洋參多糖。
作為改進,所述步驟2中的西洋參須根粉末與氫氧化鈉溶液的料液比為1g:20ml~1g:25ml,堿浸時間為2~3小時。
優選的,所述氫氧化鈉溶液的溫度為90℃,質量百分比為3%,西洋參須根粉末與氫氧化鈉溶液的料液比為1g:25ml,堿浸時間3小時。
作為優選,所述步驟3)的復合酶為纖維素酶、果膠酶、葡聚糖酶、果汁酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白或枯草桿菌蛋白酶中的二種,復合酶中二種酶的質量比為1:1,復合酶酶解料液比為1g:8ml~1g:12ml,恒溫振蕩器的溫度為45~50℃。
再優選,所述復合酶酶解料液比為1g:10ml,酶解時間1小時、恒溫振蕩器的溫度為50℃。
作為優選,所述步驟4)的濾渣與蒸餾水的料液比為1g:25ml~1g:30ml,超聲提取功率為45~60W,超聲提取3次,每次時間為15~30min。
再優選,所述濾渣與蒸餾水的料液比為1g:25ml,超聲提取功率為60W,每次提取時間為20min.
進一步改進,所述步驟5)的減壓濃縮的溫度為50~60℃,壓力為0.07~0.09MPa,濃縮的相對密度為1.25~1.30。
進一步改進,所述步驟6)的乙醇的最終體積百分數達到70~80%,靜置11~13小時。
最后,所述步驟7)的真空干燥的溫度為70~80℃,壓力為0.08~0.09MPa。
與現有技術相比,本發明的優點在于:
(1)一定量濃度的堿溶液促進西洋參多糖顆粒內部及之間的物理化學反應,而使得顆粒內部的多糖更快更多的溶出,從而提高多糖的提取率;
(2)利用纖維素酶能特異性的降解植物細胞壁的主要成分纖維素,使植物的細胞壁破裂,多糖易從細胞內釋放而增加出汁,提高多糖得率;
(3)利用蛋白酶對植物細胞中游離的蛋白質具有分解作用,使其結構松散;
(4)利用蛋白酶還會使糖蛋白和蛋白聚糖中游離的蛋白質水解,降低對原料的結合力,有利于多糖的浸出;
(5)利用木瓜蛋白酶是一種在酸性、中性、堿性環境下均能分解蛋白質的蛋白酶,具有較寬的底物特異性;
本發明突破了傳統的水提或醇提西洋參多糖的方法,采用堿浸法結合雙酶解和超聲輔助工藝進行提取,三重工藝疊加,極大的提高了西洋參多糖的提取率,本發明工藝簡單,易操作,顯著提高了西洋參多糖的提取率和得率,為西洋參多糖提取的工業化生產提供理論參考依據。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
實施例1
將100g已干燥的西洋參須根用粉碎機粉碎后,過40目篩備用。按料液比1:25(g:ml)加入90℃的3%氫氧化鈉浸泡3小時,過濾得濾渣,濾渣揮干;所得的濾渣按料液比為1:10(g:ml)加入酶底質量分數為1%復合酶(纖維素酶:木瓜蛋白酶=1:1),在50℃的恒溫振蕩器上酶解1小時;酶解的濾渣按料液比1:28(g:ml)加入蒸餾水,60W超聲提取三次,每次20min,離心回集濾液;所得的濾液料減壓濃縮,減壓濃縮的溫度為60℃,壓力為0.07~0.09MPa,濃縮的相對密度為1.25;濃縮液冷卻后加入無水乙醇,乙醇的最終體積分數達到80%,靜置12小時,離心后收集沉淀;所得的沉淀真空干燥后,得到目標產物西洋參多糖,得率13.55%;真空干燥的溫度為70~80℃,壓力為0.08~0.09MPa。
實施例2
將100g已干燥的西洋參須根用粉碎機粉碎后,過40目篩備用。按料液比1:20(g:ml)加入90℃的2%氫氧化鈉浸泡2小時,過濾得濾渣,濾渣揮干;所得的濾渣按料液比為1:8(g:ml)加入酶底質量分數為1%復合酶(果膠酶:木瓜蛋白酶=1:1),在45℃的恒溫振蕩器上酶解1小時;酶解的濾渣按料液比1:25(g:ml)加入蒸餾水,45W超聲提取三次,每次15min,離心回集濾液。所得的濾液減壓濃縮,減壓濃縮的溫度為50℃,壓力為0.07~0.09MPa,濃縮的相對密度為1.30;濃縮液冷卻后加入無水乙醇,乙醇的最終體積分數達到70%,靜置12小時,離心后收集沉淀;所得的沉淀真空干燥后,得到目標產物西洋參多糖,得率11.17%;真空干燥的溫度為70~80℃,壓力為0.08~0.09MPa。
實施例3
將100g已干燥的西洋參須根用粉碎機粉碎后,過40目篩備用;按料液比1:23(g:ml)加入90℃的4%氫氧化鈉浸泡3小時,過濾得濾渣,濾渣揮干;所得的濾渣按料液比為1:12(g:ml)加入酶底質量分數為1%復合酶(纖維素酶:菠蘿蛋白酶=1:1),在50℃的恒溫振蕩器上酶解1小時。酶解的濾渣按料液比1:30(g:ml)加入蒸餾水,50W超聲提取三次,每次25min,離心回集濾液;所得的濾液減壓濃縮,減壓濃縮的溫度為55℃,壓力為0.07~0.09MPa,濃縮的相對密度為1.25;濃縮液冷卻后加入無水乙醇,乙醇的最終體積分數達到75%,靜置12小時,離心后收集沉淀;所得的沉淀真空干燥后,得到目標產物西洋參多糖,得率12.32%;真空干燥的溫度為70~80℃,壓力為0.08~0.09MPa。
實施例4(對比例)
將100g已干燥的西洋參須根用粉碎機粉碎后,過40目篩備用;按料液比1:25(g:ml)加入90℃3%氫氧化鈉浸泡3小時,過濾得濾渣,濾渣揮干;濾渣按料液比1:25(g:ml)加入水,60W超聲提取三次,每次20min,離心回集濾液;所得的濾液料減壓濃縮,減壓濃縮的溫度為60℃,壓力為0.07~0.09MPa,濃縮的相對密度為1.25;濃縮液冷卻后加入無水乙醇,乙醇的最終體積分數達到80%,靜置12小時,離心后收集沉淀;所得的沉淀真空干燥后,得到目標產物西洋參多糖,得率7.15%;真空干燥的溫度為70~80℃,壓力為0.08~0.09MPa。
可以看到,本實施例沒有酶解步驟,堿浸后直接用超聲波提取,最終西洋參多糖的得率較低。
實施例5(對比例)
將100g已干燥的西洋參須根用粉碎機粉碎后,過40目篩備用;按料液比1:25(g:ml)加入90℃的3%氫氧化鈉浸泡3小時,過濾得濾渣,濾渣揮干;所得的濾渣按料液比為1:10(g:ml)加入酶底質量分數為1%復合酶(纖維素酶:木瓜蛋白酶=1:1),在50℃的恒溫振蕩器上酶解1小時;酶解的濾渣按料液比1:28(g:ml)加入蒸餾水,100℃水浴回流2次,每次2.5個小時,離心回集濾液;所得的濾液料減壓濃縮,減壓濃縮的溫度為60℃,壓力為0.07~0.09MPa,濃縮的相對密度為1.25;濃縮液冷卻后加入無水乙醇,乙醇的最終體積分數達到80%,靜置12小時,離心后收集沉淀;所得的沉淀真空干燥后,得到目標產物西洋參多糖,得率10.77%;真空干燥的溫度為70~80℃,壓力為0.08~0.09MPa。
本實施例在酶解后采用水浴回流提取的方法,可以看到與采用超聲波提取相比較,得率有所下降。