CN101020720B - 葛根多糖提取工艺 - Google Patents

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Abstract

一种葛根多糖提取工艺，其是将葛根磨浆，在浆液中加入纤维素酶和蛋白酶进行酶解反应，同时进行低强度超声波处理，并用加入VC和木糖护色，然后经过滤除去纤维，滤液进行离心分离出淀粉，离心液真空浓缩后加入乙醇，再经离心分离，得到湿葛根多糖，干燥后即得葛根多糖成品。本发明在进行酶解反应时，同时进行超声波处理，可以提高酶的活性和底物的转化率，其不仅提高了糖内有效成分的提取，也提高了葛根黄酮类物质的提取。在酶解反应时，浆液中加入VC和木糖醇，可有效防止糖类及黄酮类物质发生褐变，确保提取率和产品自然色泽。

Description

葛根多糖提取工艺
技术领域
本发明涉及植物有效成分提取，具体地说，是提供一种葛根可溶性多糖的提取方法。
背景技术
葛根为多年生落叶藤本植物野葛或粉葛的块根。葛根为传统中药，始栽于《神农本草经》，李时珍《本草纲目》记载了葛根味甘、辛、平、无毒，具有清热解毒、除烦止渴、降低血糖、滋补营养、养颜护肤、解酒等功效，对风火牙痛、咽喉肿痛、热咳、高热、头痛、肥胖等有明显疗效，对预防高血压、高血脂、冠心病有特殊功效。现代科学证明，优质淀粉、活性多糖及异黄酮类化合物(isoflavoness)是葛根中所含的主要成分，还含有粗纤维、蛋白质、维生素、矿物质、葛根苷类(puerosides)、三萜皂苷类(triterpenoid saponin)、生物减类(alkaloids)及其它化合物。
鉴于葛根的特殊药用和保健价值，葛根的研究与开发一致受到人们的关注。自上世纪50年代以来，国内外就对葛根药用成分及药理作用进行了深入研究，开发出多种药用和保健产品，如葛根素等。总的来说，现有技术对葛根淀粉和葛根黄酮类极其下游产品的研究报道较多，而对葛根多糖的研究报道较少，葛根多糖产品市场上没有见到。中国专利公开的由本申请人和李全宏发明的“葛根同步提取葛根淀粉、葛根多糖、葛根异黄酮工艺”(03124754.7)是较少涉及葛根多糖提取的报道，其采用酶技术、醇沉技术、真空减压浓缩技术等，实现了葛根淀粉、葛根多糖、葛根异黄酮同步提取的目的。由于其强调同步提取多种成分的综合技术要求，对葛根多糖单一成分的提取率没有进行充分考虑，葛根多糖的提取率和纯度有进一步提高的可能。而且，包括上述技术在内的已有葛根有效成分的提取技术均有一个重要缺陷，就是所提取的产品在提取过程中以及存放过程中容易发生褐变，影响了产品色泽、纯度和存放时间。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种葛根多糖的提取工艺，其不仅可提高提取率 和产品纯度，而且可有效防止产品褐变。
为达到上述目的，本发明的实施方案为：一种葛根多糖提取工艺，包括以下步骤：
(1)、将葛根清洗，切段，用水浸泡10-24小时；
(2)、将葛根取出，加水磨浆，料水比1∶6，紫外线处理10-20分钟；
(3)、在浆液中加入酶制剂进行酶解反应，并同时进行低强度超声波处理，酶制剂用量为0.04克/100克葛根浆液，酶解条件为：时间1.0小时，温度45℃，PH6-6.5，超声波频率为12kHz。酶制剂为纤维素酶；
(4)、过滤，除去纤维，滤液进行离心分离，分离出淀粉，离心液真空浓缩；
(5)、将浓缩后的溶液加入乙醇，使溶液乙醇浓度为80％，静置2-3小时，离心分离，得到湿葛根多糖，再经干燥，即得葛根多糖成品。
步骤(3)中，酶制剂中最好加入一定量的蛋白酶，纤维素酶和蛋白酶的重量配比为纤维素酶∶蛋白酶＝5∶1，所述纤维素酶为复合纤维素酶，如LS-1复合纤维素酶，蛋白酶为水溶性蛋白酶，如木瓜蛋白酶。
步骤(3)中，在进行超声波下酶解时，浆液中加入0.05％VC和0.5％木糖醇。
步骤(4)中，浓缩温度60℃，真空度-0.08Mpa。
步骤(5)中所得的离心液浓缩干燥后，可得葛根异黄酮。
本发明在进行酶解反应时，同时进行超声波处理，可以提高酶的活性和底物的转化率，其不仅提高了糖类有效成分的提取，也提高了葛根黄酮类物质的提取。在酶解反应前，对葛根原料进行紫外线处理，可以减少葛根原料中可能存在的有害微生物对酶解反应的影响。在酶解反应时，浆液中加入VC和木糖醇，可有效防止糖类及黄酮类物质发生褐变，确保提取率和产品自然色泽。经测试，本发明的提取率为93.88％，产品葛根可溶性多糖含量62.46克/100克。
具体实施方式
葛根多糖提取工艺，具体步骤是：
(1)、清洗：取100葛根，将葛根清洗，切段，用水浸泡20小时；
(2)、磨浆：将葛根取出，加水磨浆，料水比1∶6，紫外线处理10-20分钟；
(3)、酶解和超声波处理：按LS-1复合纤维素酶∶木瓜蛋白酶＝5∶1的重量配比配制酶制剂，在浆液中加入酶制剂进行酶解反应，并同时进行超声波处理，酶制剂用量为0.04克/100克葛根浆液，酶解条件为：时间1.0小时，温度45℃， PH6-6.5，超声波频率为12kHz；
(4)、120目过滤，除去纤维；
(5)将滤液打入离心机，在转速1500转/分转速下离心分离10分种，除去淀粉；
(6)离心液在真空度-0.08Mpa、温度60℃的条件下，浓缩至可溶性固形物≥15％；
(7)、将浓缩后的溶液加入乙醇，使溶液乙醇浓度为80％，静置2-3小时，在转速1500转/分转速下离心分离10分种，得到湿葛根多糖，再在60℃下干燥干燥，即得葛根可溶性多糖成品27.46克产品。
由于较高超声波强度过大会破碎细胞或导致酶失活，因此超声波辐照强度不宜过高，但太低又不能起到激活酶的活性的作用。本发明经反复实验证明，采用12kHz的超声波强度最为合适。
酶用量对有效成分的提取有直接影响。本发明将葛根浆在超声波照射下用不同浓度的酶常温酶解1小时，测定提取物的含量，结果表明，以0.04克/100克葛根原料的酶用量较为合适，经多元相关分析，酶解过程多糖得率成正相关且极显著。再提高酶用量对提高得率无明显影响，并增加了生产成本。
本发明以0.04克/100克葛根浆液的酶用量，观察不同的酶解时间的提取效果，在12kHz的超声波强度下常温酶解1小时，能有效提高产品得率，随着酶解时间的进一步延长，提取物得率并无明显提高，考虑到生产的可行性，以酶解1小时较为合适。酶解时间进一步延长会增加溶液的褐变程度。这一酶解时间比不用超声波时减少了一半。
偏酸偏碱的环境不利于葛根可溶性多糖的提取，经多次实验证明，酶解的适宜PH值为6.0-6.5。
酶解温度是影响酶解效果的重要因素。以0.04克/100克的酶用量、PH6.5、12kHz的超声波强度下酶解1小时，观察不同温度下的提取效果，40℃的酶解温度可以获得较好的酶解效果，酶解温度过高也会增加溶液的褐变程度。
为了有效防止酶解溶液的褐变，本发明比较不同配比的VC、木糖醇、β-环状糊、Na2CO3进行护色提取研究，确定了0.05％VC和0.5％木糖醇的护色措施。
为了探讨适宜的醇沉浓度，本发明将一定量按优化条件提取、制备的浓缩液分别用65％、70％、75％、80％、85％乙醇醇沉，离心后沉淀加蒸溜水溶解，稀释并定容，用苯酚-硫酸法测定总多糖含量。结果表明80％的乙醇多塘回收率达到93.58％，实验认为80％的乙醇是适宜的醇沉浓度。

Claims (5)

1.一种葛根多糖提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将葛根清洗，切段，用水浸泡10-24小时；
(2)、将葛根取出，加水磨浆，料水比1∶6，紫外线处理10-20分钟；
(3)、在浆液中加入酶制剂进行酶解反应，并同时进行低强度超声波处理，酶制剂用量为0.04克/100克葛根浆液，酶解条件为：时间1.0小时，温度45℃，pH6-6.5，超声波频率为12kHz，酶制剂为纤维素酶；在进行超声波下酶解时，浆液中加入0.05％VC和0.5％木糖醇；
(4)、过滤，除去纤维，滤液进行离心分离，分离出淀粉，离心液真空浓缩；
(5)、将浓缩后的溶液加入乙醇，使溶液乙醇浓度为80％，静置2-3小时，离心分离，得到湿葛根多糖，再经干燥，即得葛根多糖成品。
2.根据权利要求1所述的葛根多糖提取工艺，其特征在于，步骤(3)中，酶制剂中加入一定量的蛋白酶，纤维素酶和蛋白酶的重量配比为纤维素酶∶蛋白酶＝5∶1，所述纤维素酶为复合纤维素酶，蛋白酶为水溶性蛋白酶。
3.根据权利要求2所述的葛根多糖提取工艺，其特征在于，所述复合纤维素酶为LS-1复合纤维素酶，所述水溶性蛋白酶为木瓜蛋白酶。
4.根据权利要求1所述的葛根多糖提取工艺，其特征在于，步骤(4)中，浓缩温度60℃，真空度-0.08MPa。
5.根据权利要求1所述的葛根多糖提取工艺，其特征在于，步骤(5)中所得的离心液浓缩干燥后，可得葛根异黄酮。 
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