CN100543039C - 一种龙眼、荔枝多糖超声强化提取及其纯化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种龙眼、荔枝多糖的提取及纯化新工艺。采用超声强化提取龙眼、荔枝多糖，提取液经液-固分离后，再经浓缩、絮凝或乙醇沉淀、过滤、冷冻干燥后即可得到粗多糖；浓缩的多糖粗提液或粗多糖重新溶解后，进行分级沉淀或层析纯化、干燥、粉碎后即可得到龙眼、荔枝多糖纯品。由于采用可用于工业大规模生产的超声强化提取技术，提取温度从90-100℃降低到30℃左右，提取时间从4h减少到0.5h左右，多糖提取回收率也显著高于传统提取方法，超声提取得到的提取物更有利于后续的分离纯化过程，从而可显著降低龙眼、荔枝多糖的提取纯化成本。

Description

一种龙眼、荔枝多糖超声强化提取及其纯化方法

技术领域

本发明属于生化工程技术，涉及龙眼、荔枝多糖提取及纯化新工艺。

背景技术

多糖是由单糖聚合而成的天然高分子化合物，分子量从几千至几百万不等，广泛分布于植物、动物和微生物中。近二十年来，随着细胞生物学和分子生物学的发展，人们认识到多糖不仅参与构成生命的基本物质，具有作为细胞骨架、传递细胞间信号等功能，更重要的是发现多糖在机体免疫调节、增强细胞抗肿瘤活性等方面具有重要的生物活性。

龙眼(Dimocarpus Longan Lour，别名桂圆)和荔枝(Litchi Chinensis Sonn.)，均为无患子科植物，在我国主要分布在广东、广西、福建、海南和台湾等地，栽培面积和产量均居世界首位，为我国著名的亚热带水果，因具有较高的营养价值和多种滋补养颜效果，一直被视为“果中珍品”。龙眼、荔枝其果球形，果肉白色透明，汁多味甜，卫生部将它们定为既是食品又是药品的水果。龙眼、荔枝果实营养价值很高，自古以来被视为珍贵补品。但龙眼、荔枝果实含水、含糖量高，下果期短、不宜储存、容易腐败。龙眼、荔枝深加工近来仍以干货和果肉为主，产品附加值较低。利用龙眼、荔枝果肉提取多糖不仅可以实现龙眼、荔枝产品深加工，为医药、保健食品等提供独特的龙眼、荔枝多糖，增加种植附加值，这将有利于增加果农种植的积极性。

多糖提取常用以下方法，加热浸提法，这是目前最常用的多糖的提取方法，即将原料干燥、粉粹后，用热水提取，经分离、浓缩、干燥、精制取得成品(吴亚林等，无花果多糖的分离、纯化和鉴定，浙江大学学报，2004，31(2)：177-179)；酶法提取法，在浸提液中加入一些蛋白酶水解游离的蛋白质，以便于多糖的浸出(赵素霞，酶法提取桑椹多糖的工艺，中医研究，2003，16(6)：19-20)；微波萃取法，其原理是利用在微波场中，利用微波吸收能力的差异使得基体物质的某些组分被选择性加热，从而使其得到分离(刘青梅等，采用微波技术提取紫菜多糖的工艺研究，农业工程学报，2005，21(2)：153-156)。

陈哲超等提供一种从龙眼中分离出多糖和透明饮料的加工方法。采用超滤膜分离提纯技术，选择1万分子量单位的膜分离器，使小于这一孔径的单糖、维生素、微量元素和无机盐等排入到饮料液中，获得一种精品的透明营养饮料；大于这一孔径的大分子多糖就被分离出来，获得龙眼多糖(专利申请号CN200410077958.7)。黄寿祺等公开了一种龙眼多糖提取工艺，包括脱脂、双酶水解、水浸提、酒精沉淀和干燥粉碎等步骤(专利申请号CN00107538.1)。黄寿祺等还公开了一种荔枝多糖的提取工艺，包括选料、打浆、酶解、过滤去渣，配料调味、装罐、消毒灭菌、成品检验、合格贴标、包装入库工序(专利申请号CN03100544.6)。

李雪华等建立热水提取-乙醇沉淀，酶法结合sevag法除去蛋白，H₂O₂脱色工艺制备龙眼多糖与荔枝多糖(李雪华等，龙眼多糖、荔枝多糖的分离提取及其抗氧化作用的探讨，广西医科大学学报，2004，21(3)：342-344)。李雪华等利用热水提取，乙醇沉淀提取荔枝多糖，通过去蛋白、去色素对多糖进行纯化，用凝胶色谱柱sephadex G—25对荔枝多糖进行分级纯化，纯化后的多糖分别用聚丙烯酰胺凝胶柱P—100、聚丙烯酰胺凝胶电泳和醋酸纤维薄膜电泳法检测多糖的纯度(李雪华等，荔枝多糖分离纯化及纯度鉴定，广西医科大学学报，2005，22(3)：366-367)。唐小俊等研究结果表明，荔枝多糖最佳提取条件为：料水比为1:9，浸提温度为100℃，浸提时间为4h；多糖平均质量分数为4.36％(唐小俊等，荔枝多糖的提取条件及含量测定，华南师范大学学报(自然科学版)，2005，No.2：27-31)

超声波是频率大于20KHz，人耳听觉阀以外的弹性机械振动波。超声波对各种植物有效成份提取分离的强化作用主要源于其空化作用。在空化发生时液体中的微小气泡核在高强度超声波作用下发生振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。空化时产生的湍流效应、微扰效应、界面效应和聚能效应促进了植物细胞的破碎和传质过程，从而达到降低提取温度、缩短提取时间、提高产物提取得率、降低产物提取分离成本的目的。

本发明采用超声强化提取龙眼、荔枝多糖，使提取温度从90—100℃降低为20—40℃，提取时间从4h减少为≤1h，多糖提取率高于常规提取方法，采用超滤浓缩、絮凝和电场絮凝、层析和乙醇分级沉淀等技术实现多糖的纯化，显著降低了多糖提取纯化成本。

发明内容

本发明针对目前龙眼、荔枝多糖提取温度高、提取时间长、提取时间长等问题，利用超声空化效应产生的湍流效应、微扰效应、界面效应和聚能效应等独特机制，达到降低提取温度、缩短提取时间、提高提取效率、降低生产成本等目的。

本发明采用可在大规模生产中应用的超声提取技术，以水为提取溶剂，利用正交试验设计和人工神经网络模型，优化了龙眼、荔枝多糖的提取条件，对优化结果进行了单因素试验验证，多糖的规模化提取得率可达15％。多糖粗提液经超滤浓缩、絮凝沉淀、干燥后可得多糖粗品。多糖粗提液或多糖粗品经乙醇分级沉淀、层析等纯化后多糖总得率可达10％。

1.一种龙眼、荔枝多糖超声强化提取及其纯化方法，其步骤如下：

(1).将新鲜龙眼、荔枝脱皮、去核得到的鲜果肉或已经干燥的干果肉加水粉碎至一定细度；

(2).将粉碎后的龙眼、荔枝浆料调节适宜的液固比，放入超声提取装置中进行提取，提取条件为超声功率100w-1800w，占空比10％-90％，温度10-60℃，液固比的体积/重量比2:1-50:1，果肉打浆细度20-200目，提取时间5-50min，液-固分离后得龙眼、荔枝多糖粗提液；

(3).多糖粗提液采用超滤浓缩至一定浓度；

(4).浓缩后的多糖粗提液加絮凝剂和电场强化进行絮凝沉淀，或者进行乙醇沉淀，离心分离取沉淀物；

(5).将龙眼、荔枝多糖沉淀物鼓风干燥得多糖粗品；

(6).在龙眼、荔枝粗提多糖浓缩液或者多糖粗品溶解液中加入乙醇进行分级沉淀，离心分离取沉淀，回收乙醇；或者进行柱层析分离，取单一峰的洗脱液并浓缩，冷冻干燥后得多糖纯品。

具体实施方式

实施例一：

取10g荔枝果肉，加水打浆过40目筛，调节液/固比为30:1，置于超声提取装置内，超声波功率300W，占空比30％，温度30℃，提取时间20min。浸提液真空浓缩、乙醇沉淀、冷冻干燥，得1.6g多糖粗品。

实施例二：

取50g龙眼果肉，加水打浆过60目筛，调节液/固比为40:1，置于2.5L循环超声提取装置内，超声波功率1200W，占空比30％，温度40℃，提取时间30min。浸提液真空浓缩、乙醇沉淀，沉淀重新溶解经CM-葡聚糖凝胶柱纯化，根据多糖的洗脱曲线，收集吸收峰附近的洗脱液，烘干，得5g多糖纯品。

实施例三：

取龙眼超声提取后的滤清液500ml，在温度为40℃，pH＝7，加入400ppm壳聚糖，以800rpm搅拌5分钟，电场强度E＝20V/cm，100rpm搅拌，电场作用时间30min，多糖提取率为70％。取龙眼超声提取后，再经超滤浓缩液100ml，在温度为30℃，pH＝6，加入200ppm壳聚糖和200ppm聚苯乙烯磺酸钠，以1000rpm搅拌5分钟，电场强度E＝50V/cm，100rpm搅拌，电场作用时间20min，多糖提取率为85％。

实施例四：

取120g荔枝果肉，加水打浆过80目筛，调节液/固比为40:1，置于5.0L循环超声提取装置内，超声波功率1500W，占空比50％，温度40℃，提取时间40min。滤清液超滤浓缩、乙醇沉淀、冷冻干燥，得16g多糖粗品。

实施例五：

取荔枝超声提取后的滤清液1000ml，在温度为20℃，pH＝6.5，加入500ppm壳聚糖，以900rpm搅拌5分钟，电场强度E＝60V/cm，100rpm搅拌，电场作用时间50min，多糖提取率为75％。取荔枝超声提取后，再经超滤浓缩液300ml，在温度为30℃，pH＝6，加入300ppm壳聚糖和300ppm聚苯乙烯磺酸钠，以1000rpm搅拌5分钟，电场强度E＝50V/cm，100rpm搅拌，电场作用时间30min，多糖提取率为90％。

实施例六：

取160g龙眼果肉，加水打浆过80目筛，调节液/固比为30:1，置于5.0L循环超声提取装置内，超声波功率1800W，占空比40％，温度30℃，提取时间30min。滤清液超滤浓缩、乙醇沉淀，沉淀重新溶解经CM-葡聚糖凝胶柱纯化，根据多糖的洗脱曲线，收集吸收峰附近的洗脱液，烘干，得15g多糖纯品。

Claims (1)

1.一种龙眼、荔枝多糖超声强化提取及其纯化方法，其步骤如下：

(1).将新鲜龙眼、荔枝脱皮、去核得到的鲜果肉或已经干燥的干果肉加水粉碎至一定细度；

(2).将粉碎后的龙眼、荔枝浆料调节适宜的液固比，放入超声提取装置中进行提取，提取条件为超声功率100w-1800w，占空比10％-90％，温度10-60℃，液固比的体积/重量比2:1-50:1，果肉打浆细度20-200目，提取时间5-50min，液-固分离后得龙眼、荔枝多糖粗提液；

(3).多糖粗提液采用超滤浓缩至一定浓度；

(4).浓缩后的多糖粗提液加絮凝剂和电场强化进行絮凝沉淀，或者进行乙醇沉淀，离心分离取沉淀物；

(5).将龙眼、荔枝多糖沉淀物鼓风干燥得多糖粗品；

(6).在龙眼、荔枝粗提多糖浓缩液或者多糖粗品溶解液中加入乙醇进行分级沉淀，离心分离取沉淀，回收乙醇；或者进行柱层析分离，取单一峰的洗脱液并浓缩，冷冻干燥后得多糖纯品。