CN101020911A - 一种生物学提取方法及其应用 - Google Patents

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石正国
马静
黄文荣
李江
王昌菊
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Abstract

本发明公开了一种生物学提取方法及其应用,该方法是用天然来源或者经过初步纯化生产的微生物菌种对原料物质进行浸泡发酵,发酵温度为10~80℃,发酵生产时间1~70天,pH值1.0~12.0。此方法可应用在中药、保健品、功能性食品或功能性饮料的生产中。与现有技术相比,本发明利用生物学原理、方法帮助中药材等物质中有效成分的释放和转化,用发酵液类产品作为生产辅料,对产品进行发酵转化及酶学降解,不需要额外接种微生物或添加酶类,大幅度提高了有效成分的提取效率,促进了原料物中各种成分的释放。同时,由于发酵过程的生物学转化作用,对药材成分进行了必要的转化,使其利于人体吸收,大大改善了产品的使用效果。

Description

一种生物学提取方法及其应用
技术领域
:本发明涉及一种生物学提取方法及其在药品、保健品、食品、饮料生产中的应用。
背景技术
:大部分中药材的有效成分往往包裹在细胞壁内。植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质、木质素等物质构成的致密结构。在药用植物有效成分提取过程中,当存在于细胞原生质体中的有效成分向提取介质扩散时,必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力,选用适当的酶作用于药用植物材料,如水解纤维素的纤维素酶、水解果胶质的果胶酶等等,可以使细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素、果胶质等物质被降解,破坏细胞壁的致密构造,减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有效成分从细胞内向细胞外提取介质扩散的传质阻力,从而有利于有效药物成分的溶出提取。另一方面,通过选择适当的酶类,可以有效的使中药材中的目标物溶出,同时控制非目标物的溶出,提高溶出转移效率的同时,为后续的提取液精制创造有利条件。如在葛根黄酮的工业提取中就常用淀粉酶水解葛根中含有的大量淀粉。总之,酶法提取过程的实质就是通过酶促水解反应强化传质过程。
目前,用于中药提取方面研究较多的酶是纤维素酶,大部分中药材的细胞壁主要是由纤维素类物质构成的,植物的有效成分往往包裹在细胞内部;纤维素则是由β-D-葡萄糖以1,4-β-葡萄糖苷键连接,用纤维素酶酶解可以破坏纤维素的1,4-β-葡萄糖苷键,使植物细胞壁破坏,有利于对有效成分的提取。根据这一原理,国内有人将纤维素酶用于黄柏提取小檗碱中的预处理,并与未加酶的提取进行对比,经薄层层析法测定,其有效成分小檗碱的收率可从0.870%提高到1.156%。此后又有人研究将其用于黄连、穿心莲提取时的预处理。薄层色谱分析结果证明,黄连中小檗碱收率可从2.5148%提高到4.2336%;穿心莲内酯收率可从0.252%提高到0.321%,有效成分的收率均有明显提高。
名称为“酶处理提取中药材中皂甙成分的方法”、专利号为96115151.X的专利报道了一种酶处理提取中药材中皂甙成分的方法,其特征是:(1)将被提取物加水浸泡,(2)取内切糖苷酶类或其它不含外切糖苷酶成分的酶类与被提取物水浸液相混合、反应,(3)以水、乙醇或甲醇作浸出剂,采用浸出法工艺步骤对经过上述酶处理步骤的被提取物进行浸出、提取皂甙成分。其优点是可将皂甙提取率提高20~150%以上、而且皂甙结构不被破坏,同时还提高了其它可溶性物质的提取率。
名称为“一种提取中药成份的方法”、专利号为90107831.X的专利报道了一种中药成份的提取方法,主要通过用液体预浸提然后加入蛋白质,最好为蛋清,作为沉淀剂,把药物有效部位和无效部分分离,这种方法可代替常用的乙醇和其它沉淀剂沉淀法,节约、安全、高效,被提取物含杂质少。其特征在于用液体进行预浸提,加入蛋白质使其部分成份溶于或络入其中。
上述文献报道及现有其他中药材酶法提取,其特点都是要加入特定高纯度的微生物或酶类,这样就提高了酶法提取技术在产业中应用的困难,同时也会因为酶的种类较单一而使生物学降解作用不彻底,导致在中药材酶法提取的生产实际中生物学方法的作用得不到充分发挥。
发明内容
:本发明的目的在于:提供一种生物学提取方法以及该方法在药品、食品、保健品、饮料生产中的应用。申请人经过长期研究,探索出一种以发酵液类产品为发酵介质,不另外添加菌种或酶类,生物学作用时间更持久,更利于中药材等有效成分提取加工的生物学提取方法本发明是这样实现的:一种生物学提取方法为:用天然来源或者经过初步纯化生产的微生物在发酵介质中对原料物质进行浸泡发酵,发酵温度为10~80℃,发酵生产时间1~70天,pH值1.0~12.0。(通过对体系pH的监测,可以为生产的质量一致等方面提供较为直观的证据。因为一旦有杂菌感染,体系发酵过程中的pH变化就会出现不同的趋势。)所述的微生物来源于原料物质本身或者含有生物活力的发酵液,所含微生物菌种为曲霉属、根霉属、毛霉属、红曲霉菌属、担子菌类、酵母菌、产酸耐酸类的细菌中的一种或多种。
所述的发酵介质为纯化水或含有生物活力的发酵液。
所述的发酵液为醋、乙醇或乳酸。
发酵生产过程中不搅拌不通氧或搅拌通氧。具体根据主要微生物菌群的生长情况进行调节,适当的增加搅拌强度,增加通氧量,可维持微生物菌群的良好生长及最大限度利用体系中的酶活力。
如上所述生物学提取方法在中药、保健品、功能性食品或功能性饮料的生产中的应用。
在中药生产中的应用如:(1)八味和胃口服液的生产工艺为:取五灵脂12.5g、竹茹25g、醋制延胡索25g、木香12.5g、五味子25g、甘草12.5g、麦冬50g和沙参37.5g,粉碎成细粉,过筛,混匀,加入含有酶类及菌类的特种醋1000ml,10~65℃温度下浸泡发酵1~10天,pH值范围为3.0~5.0,隔日搅拌1次,于第8天隔水蒸2小时,放冷,滤过,滤液加入单糖浆100ml,加水至总量1000ml,混匀,滤过,灌装,灭菌,即得。
上述含有酶类及菌类的特种醋可以从市场上选购,也可以在普通的醋中添加酶类及菌类。特种醋中酶类及菌类的含量>0即可,增加酶类及菌类的含量可相应缩短发酵时间。
(2)杜仲提取物的生产工艺为:取杜仲药材(杜仲皮或杜仲叶)100克,粉碎成细粉,加纯化水适量,密封,10~75℃温度下浸泡发酵5~20天,pH值范围为3.0~9.0,过滤,浓缩,干燥,即得。
在保健品生产中的应用如:五精酒的生产工艺为:(1)先将细曲1.2kg加工成细末,备用;(2)枸杞子500g、松叶600g、黄精400g、白术400g和天冬500g置于大砂锅中,加水煮到10升,待冷备用;(3)将糯米12.5kg淘净,蒸煮后沥半干,倒入净缸中待冷;(4)将药并汁倒入缸中,加入细曲末,用柳枝搅拌均匀,加盖密封,置保温处,浸泡发酵温度为10~85℃,pH值范围为3.0~9.0;(5)5~50日后开封,压榨去糟渣,过滤装瓶备用。
在功能性食品、功能性饮料生产中的应用,其生产工艺为:将蔬菜洗干净后,荫干至表面无水;密封,用适量的盐水浸泡,10~85℃温度下浸泡发酵5~50天,pH值范围为3.0~9.0;调和,根据产品需要进行相应的后处理,即得成品。
本发明利用生物学原理、方法来帮助中药材等物质中有效成分的释放和转化。与以往技术的不同在于利用含有生物酶的发酵产品(发酵液类的酒精产品、醋产品或乳酸类产品等等)进行浸泡发酵,利用原发酵液中的微生物对药材等物质进行生物转化,利用原发酵液产品带来的生物酶及浸泡发酵过程中新产生的酶类对药材等物质进行必要的降解和转化。
在这个发酵生产过程中利用的酶类有多个来源,一是发酵液带来的酶类,二是在浸泡发酵过程中,由微生物重新分泌产生的酶类。该过程中涉及的生物学作用主要有三个:一是微生物对药材等物质中各种营养成分的利用,促进了组织中各种成分的流动转移;二是各种酶类对药材等组织的有效降解,破坏了植物的组织细胞结构,直接增加组织内成分的流动转移;三是对药材等物质中特定成分的生物学转化,微生物或酶类对特定成分的转化,这些作用包括酶促降解、酶促合成等作用。
由于本发明的工艺是利用微生物在发酵过程中产生的酶类及微生物本身对药材等原料物质进行加工处理,而在整个浸泡发酵过程中,微生物在不断的生长,同时也在不断的分泌胞外酶,所以,整个产品的生产周期相对要长,但是在生产过程中很少利用高温等这类的较剧烈的生产方式。但是,一定的利用这些物理学方式比如加热或超声处理,可进一步提高生产的效果。
与现有技术相比,本发明利用生物学原理、方法帮助中药材等物质中有效成分的释放和转化,利用发酵工程与酶学降解相结合的技术,用发酵液类产品作为生产辅料,对原料物质进行发酵转化及酶学降解,不需要额外接种微生物或添加酶类,大幅度提高了有效成分的提取效率,促进了原料物中各种成分的释放,对于保健类药品、食品的生产有很大的帮助。同时,由于发酵过程的生物学转化作用,对药材成分进行了必要的转化,使其利于人体吸收,大大改善了产品的使用效果。
具体实施方式
:实施例1:八味和胃口服液的生产:配方:五灵脂12.5g、竹茹25g、延胡索(醋制)25g、木香12.5g、五味子25g、甘草12.5g、麦冬50g、沙参37.5g。
生产工艺为:五灵脂、竹茹、延胡索(醋制)、木香、五味子、甘草、麦冬、沙参八味药材,粉碎成细粉,过筛,混匀,加入含有酶类及菌类的特种醋1000ml,10~65℃温度下浸泡发酵7天,pH值范围为3.0~5.0,隔日搅拌1次,于第3天隔水蒸2小时,放冷,滤过,滤液加入单糖浆100ml,加水至总量1000ml,混匀,滤过,灌装,灭菌,即得。
实施例2:八味和胃口服液的生产:配方:五灵脂12.5g、竹茹25g、延胡索(醋制)25g、木香12.5g、五味子25g、甘草12.5g、麦冬50g、沙参37.5g。
生产工艺为:五灵脂、竹茹、延胡索(醋制)、木香、五味子、甘草、麦冬、沙参八味药材,粉碎成细粉,过筛,混匀,加入含有酶类及菌类的特种醋1000ml,20~55℃温度下浸泡发酵10天,pH值范围为3.0~5.0,隔日搅拌1次,于第11天隔水蒸2小时,放冷,滤过。药渣加纯化水300mL,超声处理30分钟,过滤。合并滤液,加入单糖浆100ml,加水至总量1000ml,混匀,滤过,灌装,灭菌,即得。
实施例3:五精酒的生产:配方:枸杞子500g、松叶600g、黄精400g、白术400g、天冬500g、糯米12.5kg、细曲1.2kg生产工艺为:(1)先将细曲加工成细末,备用;(2)枸杞子、松叶、黄精、白术、天冬五味药置于大砂锅中,加水煮到10升,待冷备用;(3)将糯米淘净,蒸煮后沥半干,倒入净缸中待冷;(4)将药并汁倒入缸中,加入细曲末,用柳枝搅拌均匀,加盖密封,置保温处,浸泡发酵温度为10~85℃,pH值范围为3.0~7.0;(5)21日后开封,压榨去糟渣,过滤装瓶备用。
实施例4:五精酒的生产:配方:枸杞子500g、松叶600g、黄精400g、白术400g、天冬500g、糯米12.5kg、细曲1.2kg生产工艺为:(1)先将细曲加工成细末,备用;(2)枸杞子、松叶、黄精、白术、天冬五味药置于大砂锅中,加水煮到10升,待冷备用;(3)将糯米淘净,蒸煮后沥半干,倒入净缸中待冷;(4)将药并汁倒入缸中,加入细曲末,用柳枝搅拌均匀,加盖密封,置保温处,浸泡发酵温度为20~65℃,pH值范围为4.0~9.0;(5)50日后开封,压榨去糟渣,过滤装瓶备用。
实施例5:杜仲药材的提取:取杜仲药材(杜仲皮或杜仲叶)100克,粉碎成细粉。加纯化水适量,密封。10~75℃温度下浸泡发酵15天,pH值范围为3.0~7.0。提取提纯有效成分,提取收率大副提高。以京尼平苷酸为考察指标,提取率为1.65%,较常规提取方法提高了15%。
实施例6:杜仲药材的提取:取杜仲药材(杜仲皮或杜仲叶)100克,加纯化水适量,密封。20~50℃温度下浸泡发酵20天,pH值范围为5.0~9.0。提取提纯有效成分,提取收率提高了12%。
实施例7:乳酸型泡菜的浸泡发酵原料:胡萝卜、榨菜头将蔬菜洗干净后,荫干至表面无水。密封,用适当量的盐水浸泡,10~85℃温度下浸泡发酵20天,pH值范围为3.0~6.0。调和,根据产品需要进行必要的后处理,即得成品。
实施例8:乳酸型泡菜的浸泡发酵原料:胡萝卜、榨菜头将蔬菜洗干净后,荫干至表面无水。接种乳酸菌,密封,用适当量的盐水浸泡,60~70℃温度下浸泡发酵50天,pH值范围为5.0~9.0。调和,根据产品需要进行必要的后处理,即得成品。

Claims (10)

1.一种生物学提取方法,其特征在于:用天然来源或者经过初步纯化生产的微生物在发酵介质中对原料物质进行浸泡发酵,发酵温度为10~80℃,发酵生产时间1~70天,pH值1.0~12.0。
2.按照权利要求1所述的生物学提取方法,其特征在于:所述的微生物来源于原料物质本身或者含有生物活力的发酵液,所含微生物菌种为曲霉属、根霉属、毛霉属、红曲霉菌属、担子菌类、酵母菌、产酸耐酸类的细菌中的一种或多种。
3.按照权利要求1所述的生物学提取方法,其特征在于:所述的发酵介质为纯化水或含有生物活力的发酵液。
4.按照权利要求2或3所述的生物学提取方法,其特征在于:所述的发酵液为醋、乙醇或乳酸。
5.按照权利要求1所述的生物学提取方法,其特征在于:发酵生产过程中不搅拌不通氧或搅拌通氧。
6.如权利要求1所述生物学提取方法在中药、保健品、功能性食品或功能性饮料的生产中的应用。
7.按照权利要求6所述生物学提取方法在中药生产中的应用,其特征在于:八味和胃口服液的生产工艺为:取五灵脂12.5g、竹茹25g、醋制延胡索25g、木香12.5g、五味子25g、甘草12.5g、麦冬50g和沙参37.5g,粉碎成细粉,过筛,混匀,加入含有酶类及菌类的特种醋1000ml,10~65℃温度下浸泡发酵1~10天,pH值范围为3.0~5.0,隔日搅拌1次,于第8天隔水蒸2小时,放冷,滤过,滤液加入单糖浆100ml,加水至总量1000ml,混匀,滤过,灌装,灭菌,即得。
8.按照权利要求6所述生物学提取方法在中药生产中的应用,其特征在于:杜仲提取物的生产工艺为:取杜仲药材100克,粉碎成细粉,加纯化水适量,密封,10~75℃温度下浸泡发酵5~20天,pH值范围为3.0~9.0,过滤,浓缩,干燥,即得。
9.按照权利要求6所述生物学提取方法在保健品生产中的应用,其特征在于:五精酒的生产工艺为:(1)先将细曲1.2kg加工成细末,备用;(2)枸杞子500g、松叶600g、黄精400g、白术400g和天冬500g置于大砂锅中,加水煮到10升,待冷备用;(3)将糯米12.5kg淘净,蒸煮后沥半干,倒入净缸中待冷;(4)将药并汁倒入缸中,加入细曲末,用柳枝搅拌均匀,加盖密封,置保温处,浸泡发酵温度为10~85℃,pH值范围为3.0~9.0;(5)5~50日后开封,压榨去糟渣,过滤装瓶备用。
10.按照权利要求6所述生物学提取方法在功能性食品、功能性饮料生产中的应用,其特征在于:功能性食品、饮料的生产工艺为:将蔬菜洗干净后,荫干至表面无水;密封,用适量的盐水浸泡,10~85℃温度下浸泡发酵5~50天,pH值范围为3.0~9.0;调和,根据产品需要进行相应的后处理,即得成品。
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