本發明涉及功能性食品領域，尤其涉及一種提升枸杞多糖品質的方法及其應用。
背景技術：
枸杞具有提高免疫力、抗腫瘤、降血糖、保護肝臟、保護生殖系統、調節免疫等多種藥理作用，枸杞多糖(Lyciumbarbarum polysaccharides，LBP)是枸杞的主要有效成份之一，枸杞多糖的藥理活性越來越受到重視，因此高品質枸杞多糖的工業化生產成為制約枸杞多糖開發藥品、保健食品、特殊醫學用途配方食品等產品的關鍵性性因素，枸杞多糖的品質不但影響產品外觀，而且影響產品功效。
但由于目前常規方法制備枸杞多糖容易造成分子量容易斷鏈、產品褐變、生物活性喪失等缺點，而且由于枸杞多糖的高粘性造成產業化過程自動化控制困難，為此，本發明針對這些問題提出了相應的解決方案。
技術實現要素：
本發明的目的在于解決傳統的生產方法造成的多糖分子容易斷鏈、產品色澤差以及生物活性容易喪失等缺點，提供了一種提高枸杞多糖品質的方法及其得到的枸杞多糖的應用。
為達此目的，本發明采用了以下技術方案：
第一方面，本發明提供了一種提升枸杞多糖品質的方法，其包括以下步驟：
(1)將枸杞用含有抗氧化劑的水溶液浸泡；打漿；加酶提取；提取后固液分離得上清液；
(2)將上清液進行濃縮，濃縮液加乙醇進行沉淀；脫除乙醇得粘性膏狀物；
(3)粘性膏狀物加濃度為80～100％的乙醇進行攪拌；脫除乙醇得團狀物；
(4)將團狀物加水溶解，進行柱層析，得除雜枸杞多糖溶液；
(5)除雜枸杞多糖溶液經濃縮后進行干燥，得枸杞多糖粉。
本發明中采用了將枸杞用含有抗氧化劑的水溶液浸泡和加酶提取的組合方式，使得最終制備得到的枸杞多糖產品色澤好、多糖分子不容易斷鏈，更好地保證了枸杞多糖的生物活性。
本發明中通過控制加入抗氧化劑的水溶液比例以及加入的酶種類，其能夠控制在將上清液濃縮后用乙醇進行沉淀時，脫除乙醇得到特定的粘性膏狀物；同時，對該粘性膏狀物加入乙醇進行攪拌，脫除乙醇得到團狀物是本發明所述提升枸杞多糖品質中的特色步驟，通過將得到的團狀物加水溶解，柱層析，能夠得到純度高達95％以上的枸杞多糖溶液。
根據本發明，步驟(1)中所述枸杞為鮮枸杞或干枸杞，也可以是二者的混合，在此不做特殊限定。
根據本發明，步驟(1)中所述枸杞與含有抗氧化劑的水溶液的質量體積比(g/mL)為1:9～1:15，例如1:9、1:9.5、1:10、1:10.5、1:11、1:11.5、1:12、1:12.5、1:13、1:14、1:14.5或1:15。
根據本發明，步驟(1)中所述抗氧化劑為抗壞血酸及其鈉鹽、異抗壞血酸及其鈉鹽、檸檬酸、植酸或茶多酚中的任意一種或至少兩種以上的混合物，例如可以是抗壞血酸及其鈉鹽、異抗壞血酸及其鈉鹽、檸檬酸、植酸或茶多酚中的任意一種，典型但非限制性的混合物為：抗壞血酸和異抗壞血酸，檸檬酸和植酸，抗壞血酸鈉和茶多酚。
根據本發明，步驟(1)中所述打漿的方式為：采用刀片式打漿機或采用自動分籽機將枸杞籽分離出來；其中刀片式打漿機和自動分籽機均為本領域熟知的設備，本發明不做特殊限定，只是其中所述自動分籽機優選為雙道打漿機。
根據本發明，步驟(1)中所述酶為纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶中的任意一種或至少兩種以上的混合物，例如可以是纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶中的任意一種，典型但非限制性的混合物為：纖維素酶和果膠酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶，果膠酶和淀粉酶、淀粉酶和蛋白酶。
本發明中優選采用酶的混合物，當采用酶的混合物時，其能夠更充分地對枸杞中的多糖進行水解，從而使得枸杞多糖具有更優異的生物活性；其中，優選采用纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶組成的混合酶，當采用這4種酶進行組合時，所述纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶的質量比優選為1～2:2～3:1～5:2～4，進一步優選為1:2:1:3。
根據本發明，步驟(1)中所述提取的方式為超聲提取或常溫攪拌提取，優選超聲提取。
本發明通過采用將枸杞先用含有抗氧化劑的水溶液浸泡，再用酶提取，并采用超聲提取，能夠最大程度地提高枸杞多糖的純度，使其能達到70％以上，并使其具有色澤白的特點，提取率高，能夠達到95％以上；更好地保證枸杞多糖的生物活性。
根據本發明，步驟(1)中所述超聲提取的條件為：溫度為15～35℃，例如15℃、16.5℃、17℃、18.5℃、19℃、21℃、23℃、25℃、26.3℃、29.7℃、31℃、33.2℃或35℃；超聲功率為600～1800W，例如600W、650W、700W、750W、800W、952W、1000W、1050W、1180W、1350W、1500W、1680W或1800W；循環攪拌轉速為700～1500rpm，例如700rpm、800rpm、900rpm、1000rpm、1100rpm、1250rpm、1350rpm、1440rpm或1500rpm；占空比為1:1～1:2，例如1:1、1:1.2、1:1.3、1:1.5、1:1.7、1:1.9或1:2；超聲提取時間為1～2h，例如1h、1.2h、1.3h、1.5h、1.8h或2h。
根據本發明，步驟(1)中所述固液分離的方式為粗過濾之后再進行精過濾。
優選地，所述粗過濾采用滾筒式帶濾網過濾裝置。
優選地，所述精過濾采用碟式離心機過濾或管式離心機過濾或板框過濾。
根據本發明，步驟(2)中所述濃縮采用真空減壓濃縮或膜濃縮，濃縮倍數為提取液體積的1/10～1/5。
根據本發明，步驟(2)中所述加乙醇進行沉淀時，乙醇的加入量為至體系終濃度為75～95％，例如75％、76％、80％、82％、85％、88％、90％、92％或95％，優選至體系終濃度為80％。
根據本發明，所述提高枸杞多糖品質的方法中需重復步驟(3)1～5次，例如1次、2次、3次、4次或5次，優選2～5次。
根據本發明，步驟(4)中所述柱層析的填料為：活性炭、D201、D900、201×7、D113、D72、D301、D-101、D318、D208、HPD-100、HPD300、HPD-600、HPD-100A、HPD-400A、HPD-722、DM301、ADS-17、NHK、ADS-8、ADS-1或AB-8樹脂中的任意一種。
優選地，所述柱層析時需控制參數為：層析柱的徑高比為1:3～1:15，例如1:3、1:5、1:6、1:7、1:8、1:10、1:11、1:1、1:14或1:15，優選1:7～1:10，更優選1:8；枸杞多糖樣品濃度3～60％，例如3％、5％、8％、10％、12％、20％、24％、30％、35％、38％、41％、45％、48％、53％、57％或60％，優選20～40％，更優選35％；枸杞多糖樣品體積為1～3個柱體積，例如1個體積柱、2個體積柱或3個體積柱，優選2個柱體積；洗脫液為蒸餾水或去離子水；洗脫液體積為1～5個柱體積，例如1個體積柱、2個體積柱、3個體積柱、4個體積柱或5個體積柱，優選4個柱體積；樹脂的再生采用乙醇梯度洗脫，乙醇濃度為20～85％，例如20％、25％、30％、32％、41％、45％、53％、58％、60％、67％、72％、75％、77％、80％或85％。
根據本發明，步驟(5)中所述干燥的方式為超聲波干燥、噴霧干燥、沸騰干燥或冷凍干燥中的任意一種，優選為超聲波干燥。
本發明中優選采用CN104677066A中公開的超聲設備，并設置超聲波干燥的條件為：超聲波功率為0.1～100W/cm2，例如0.1W/cm2、0.5W/cm2、1W/cm2、10W/cm2、20W/cm2、30W/cm2、40W/cm2、50W/cm2、70W/cm2或100W/cm2，優選10W/cm2。
優選地，所述噴霧干燥的條件為：進風溫度為120℃～220℃，例如120℃、131℃、135℃、145℃、160℃、170℃、185℃、192℃、200℃或220℃，優選175℃；出風溫度為70～110℃，例如70℃、75℃、80℃、85℃、92℃、95℃或110℃；進料密度為1.01～1.05g/cm3，例如1.01g/cm3、1.02g/cm3、1.03g/cm3、1.04g/cm3或1.05g/cm3，優選1.03g/cm3。
第二方面，本發明還提供了如第一方面所述的方法生產得到的枸杞多糖。
第三方面，本發明還提供了如第二方面所述的枸杞多糖在食品或保健食品或特殊膳食用食品或特殊醫學用途配方食品或藥品中應用。
本發明還提供了如第二方面所述的枸杞多糖在降血糖、保肝護肝或治療酒精性肝損傷以及化學性肝損傷保健品或藥物的應用。
本發明所述的枸杞多糖在降血糖、保肝護肝或治療酒精性肝損傷以及化學性肝損傷保健品或藥物中的含量為0.01～99％，例如0.01％、0.5％、1％、5％、10％、20％、35％、30％、33％、35％、40％、45％、55％、60％、65％、70％、80％、85％、90％、95％或99％，優選0.5～80％，進一步優選10～30％，更優選25％。
與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：
本發明所提供的枸杞多糖純度高，可使純度達到70％以上，色澤白，品質優異，提取率高，能達到95％以上，同時還具有良好的保肝護肝作用，可用于開發保肝護肝、酒精性肝損傷、化學性肝損傷的藥品、保健食品或特殊醫學用途配方食品。
具體實施方式
為便于理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
實施例1
一種提升枸杞多糖品質的方法，包括以下步驟：
(1)鮮枸杞加含有抗壞血酸的水溶液浸泡；采用刀片式打漿機打漿；加0.3％纖維素酶常溫攪拌提取，其中枸杞與水的比例為1:9；提取后固液分離，粗過濾之后再進行精過濾；粗過濾采用滾筒式帶濾網過濾裝置；精過濾采用碟式離心機過濾，得上清液；
(2)將上清液進行真空減壓濃縮，濃縮倍數為提取液體積的1/5；濃縮液加乙醇的量為至體系終濃度為80％，進行沉淀；脫除乙醇得粘性膏狀物；
(3)粘性膏狀物加濃度為90％的乙醇進行攪拌；脫除乙醇得團狀物；
(4)將團狀物加水溶解，多糖濃度為35％，(取小樣，水分快速測定儀，測定濃度)進行柱層析，柱層析填料為活性炭，層析柱的徑高比為1:3，枸杞多糖樣品體積為3個柱體積，洗脫液為蒸餾水；洗脫液體積為1個柱體積；得除雜枸杞多糖溶液；
(5)除雜枸杞多糖溶液濃縮后采用超聲波干燥，超聲波功率為10W/cm2，得枸杞多糖粉。
實施例2
與實施例1相比，除在步驟(1)中采用由纖維素酶和果膠酶按質量比為1:2組成的混合酶外，其它與實施例1相同。
實施例3
與實施例1相比，除在步驟(1)中采用由纖維素酶、果膠酶和β-葡聚糖酶按質量比為1:2:1組成的混合酶外，其它與實施例1相同。
實施例4
與實施例1相比，除在步驟(1)中采用由纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶按質量比為1:2:1:3組成的混合酶外，其它與實施例1相同。
實施例5
與實施例1相比，除在步驟(1)中采用果膠酶外，其它與實施例1相同。
實施例6
與實施例1相比，除在步驟(1)中采用β-葡聚糖酶外，其它與實施例1相同。
實施例7
與實施例1相比，除在步驟(1)中采用木聚糖酶外，其它與實施例1相同。
上述實施例1～7所制備得到的枸杞多糖粉的純度和提取率如表1所示。
表1
通過上述結果可以看出，本發明通過采用由纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶按質量比為1:2:1:3組成的混合酶，其相比采用單一酶、任意兩種酶或三種酶時，能夠使制備得到的枸杞多糖具有更高的純度和提取率，從而說明了纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶這四種酶之間具有協同增效作用，其使枸杞多糖的品質得到了大幅提高。
實施例8
一種提升枸杞多糖品質的方法，包括以下步驟：
(1)干枸杞加含有異抗壞血酸的水溶液浸泡；采用自動分籽機將枸杞籽分離出來；加混合酶(即由纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶按1:2:1:3的質量比組成的混合酶)；采用超聲提取，其中枸杞與水的比例為1:15；超聲提取條件為：溫度為35℃；超聲功率為1800W；循環攪拌轉速為1500rpm；占空比為1:2；超聲提取時間為1h；提取后固液分離，粗過濾采用滾筒式帶濾網過濾裝置，采用專利CN104606940A所述的裝置進行過濾；精過濾采用板框過濾得上清液；
(2)將上清液進行膜濃縮，濃縮倍數為提取液體積的1/5；濃縮液加乙醇的量為至體系終濃度為85％，進行沉淀；脫除乙醇得粘性膏狀物；
(3)粘性膏狀物加80％乙醇進行攪拌；脫除乙醇；得團狀物；循環此步驟4次；
(4)團狀物加水溶解，進行柱層析，柱層析填料為AB-8樹脂。層析柱的徑高比為1:8；枸杞多糖樣品濃度30％；枸杞多糖樣品體積為3個柱體積，洗脫液為蒸餾水；洗脫液體積為5個柱體積；得除雜枸杞多糖溶液；
(5)除雜枸杞多糖溶液濃縮后采用進風溫度為160℃噴霧干燥，得枸杞多糖粉。
實施例9
與實施例8相比，除步驟(1)中不采用超聲提取，而是采用常溫攪拌提取外，其它與實施例8相同。
實施例10
與實施例8相比，除步驟(1)中不采用混合酶，而是采用單一的纖維素酶外，其它與實施例8相同。
實施例11
與實施例8相比，除步驟(1)中不采用混合酶，而是采用單一的果膠酶外，其它與實施例8相同。
實施例12
與實施例8相比，除步驟(1)中不采用混合酶，而是采用單一的β-葡聚糖酶外，其它與實施例8相同。
實施例13
與實施例8相比，除步驟(1)中不采用混合酶，而是采用單一的木聚糖酶外，其它與實施例8相同。
對比例1
與實施例8相比，除步驟(1)中不采用抗氧化劑外，其它與實施例8相同。
對比例2
與實施例8相比，除步驟(1)中不采用加酶提取外，其它與實施例8相同。
上述實施例8～13和對比例1～2所制備得到的枸杞多糖粉的純度和提取率如表2所示。
表2
通過上述結果可以看出，本發明通過采用加含有抗氧化劑的水溶液、超聲提取和混合物酶提取的組合方式，其相比單獨采用超聲提取或單獨采用混合酶提取的方式，能夠使制備得到的枸杞多糖具有更高的純度和提取率，從而說明了加含有抗氧化劑的水溶液、超聲提取和混合酶提取之間具有協同增效作用。
實施例14
一種提升枸杞多糖品質的方法，包括以下步驟：
(1)干枸杞加含有檸檬酸的水溶液浸泡；采用雙道打漿機打漿；加酶(由淀粉酶和蛋白酶按1:3的質量比組成的混合酶)常溫攪拌提取，其中枸杞與水的比例為1:15，溫度為30℃，提取時間2h，提取后固液分離得上清液；
(2)將上清液進行真空減壓濃縮，濃縮液加乙醇的量為至體系終濃度為75％進行沉淀；脫除乙醇得粘性膏狀物；
(3)粘性膏狀物加90％乙醇進行攪拌；脫除乙醇；得團狀物；循環此步驟5次；
(4)團狀物加水溶解，進行柱層析，柱層析填料為HPD-600；層析柱的徑高比為1:3，枸杞多糖樣品濃度10％；枸杞多糖樣品體積為1個柱體積，洗脫液為蒸餾水；洗脫液體積為1個柱體積，得除雜枸杞多糖溶液；
(5)除雜枸杞多糖溶液濃縮后采用沸騰干燥進行干燥，得枸杞多糖粉。
該實施例得到的枸杞多糖的純度為72.3％，枸杞多糖的提取率為95.1％。
實施例15
一種提升枸杞多糖品質的方法，包括以下步驟：
(1)鮮枸杞或干枸杞加含有植酸的水溶液浸泡；打漿；加酶(由纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶按1:2:1:3:2:1的質量比組成的混合酶)超聲提取，其中枸杞與水的比例為1:9；超聲提取條件為：溫度為25℃；超聲功率為600W；循環攪拌轉速1000rpm；占空比1:1；超聲提取時間1h；提取后固液分離得上清液；
(2)將上清液進行膜濃縮，濃縮液加乙醇的量為至體系終濃度為90％，進行沉淀；脫除乙醇；得粘性膏狀物；
(3)粘性膏狀物加80％乙醇進行攪拌；脫除乙醇；得團狀物；循環此步驟3次；
(4)團狀物加水溶解，進行柱層析，柱層析填料為D72；層析柱的徑高比為1:10；枸杞多糖樣品濃度20％；枸杞多糖樣品體積為3個柱體積；洗脫液為去離子水；洗脫液體積為3個柱體積；得除雜枸杞多糖溶液；
(5)除雜枸杞多糖溶液濃縮后采用冷凍干燥干燥，得枸杞多糖粉。
該實施例得到的枸杞多糖的純度為73.1％，枸杞多糖的提取率為95.2％。
實施例16
一種提升枸杞多糖品質的方法，包括以下步驟：
(1)鮮枸杞加茶多酚水溶液打漿；加酶(由纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶按質量比為1:2:1組成的混合酶)超聲提取，其中枸杞與水的比例為選1:12；超聲提取條件為：溫度為15℃；超聲功率為1000W；循環攪拌轉速800rpm；占空比為1:2；超聲提取時間為1h；提取后固液分離，粗過濾之后再進行精過濾，粗過濾采用滾筒式帶濾網過濾裝置；管式離心機過濾得上清液；
(2)上清液進行真空減壓濃縮，濃縮倍數為提取液體積的1/8；濃縮液加乙醇的量為至體系終濃度為80％；進行沉淀；脫除乙醇；得粘性膏狀物；
(3)粘性膏狀物加少量80％乙醇進行攪拌；脫除乙醇得團狀物；循環此步驟3次；
(4)團狀物加水溶解，進行柱層析，柱層析填料為HPD-722。層析柱的徑高比為1:7；枸杞多糖樣品濃度10％；枸杞多糖樣品體積為1個柱體積，洗脫液為蒸餾水；洗脫液體積為2個柱體積得除雜枸杞多糖溶液；
(5)除雜枸杞多糖溶液濃縮后采用噴霧干燥，得枸杞多糖粉。
該實施例得到的枸杞多糖的純度為73.2％，枸杞多糖的提取率為95.3％。
通過上述實施例可以看出，本發明所提供的枸杞多糖純度高，可使純度達到70％以上，色澤白，品質優異，提取率高，能達到95％以上，同時還具有良好的保肝護肝作用，可用于開發保肝護肝、酒精性肝損傷、化學性肝損傷的藥品、保健食品或特殊醫學用途配方食品。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。