CN101559157A - 一种利用芦笋渣分级提取芦笋皂苷和芦笋多糖的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用芦笋渣分级提取芦笋皂甙和芦笋多糖的方法,属生物学活性物质提取的技术领域。该法以榨汁后的芦笋渣为原料,用热乙醇回流,浓缩回流液,浓缩的回流液经萃取、吸附、洗脱、分离、干燥,得芦笋皂苷,再将回流处理过的残渣用水热溶浸提,浓缩浸提液后,除蛋白、醇沉、结晶,得芦笋多糖。该法的优点:榨汁后的芦笋渣为工业废弃物,通过该法的一次工艺过程同时分级提取芦笋皂苷和芦笋多糖,溶剂回收、废液纯化后循环使用和废渣晾干粉碎后制备复合饲料添加剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用芦笋渣分级提取芦笋皂甙和芦笋多糖的方法,属生物学活性物质提取的技术领域。
背景技术
芦笋(Asparagus officinalis L.),中文学名石刁柏,百合科天门冬属多年生宿根性草本植物。芦笋中含有丰富的生物学活性物质:Shao Yu等人发现芦笋皂苷对人类白血病HL-60细胞具有明显的抑制作用(Shao Yu,Chin CheeKok,Ho ChiTang,Ma Wei,Garrison,S.A.,Huang MouTuan.Anti-tumor activity of the crude saponins obtainedfrom asparagus[J].Cancer Letters,1996,104:31-36.);季宇彬等人研究表明,芦笋皂苷可以抑制人肝癌HepG2和人胃癌SGC-7901肿瘤细胞增殖,诱导肿瘤细胞凋亡(汲晨锋,季宇彬,岳磊,“芦笋皂苷诱导肿瘤细胞凋亡作用及机制初步研究[J]”,中国药理通讯,2007,24:11-12.);苗明三等人研究显示,芦笋多糖具有明显的抗氧化作用(苗明三,顾丽亚,方晓燕,苗艳艳,“芦笋多糖对衰老模型小鼠的影响[J]”,中国中药杂志,2004,29:673-675.);此外,芦笋还具有显著降低血脂的功能(冯翠萍,常霞,卢耀环,“芦笋皮对实验性高脂症大鼠血脂水平的影响[J]”,山西农业大学学报,2001,21:265-267.)。
芦笋做为一种品味兼优、药食兼用的营养保健名贵蔬菜,畅销海内外。但其餐用部分嫩茎仅占整株生物学产量的1/3左右,近70%的茎叶被当作弃物,不仅浪费资源,也增加了环境负担。研究表明,芦笋茎叶也含有抗肿瘤,抗氧化和抗高脂血症的多糖和皂甙等生物学活性物质。若能充分利用这些活性物质,开发保健产品,加强芦笋茎叶的综合利用,增加芦笋的附加值,不但有益于人类健康,还具有广泛的市场前景。
近年来,利用芦笋老茎、下脚料提取皂苷、多糖的技术已有文献报道:方幼兰的论文“芦笋皂苷的提取纯化及其糖基组成”,生物工程学报,2005,21:446-450;黄晓德,赵伯涛,钱骅等的论文“芦笋茎叶多糖的提取纯化研究”,江西农业学报,2006,18:15-18;崔莹光的论文“芦笋多糖的提取及其生物学活性研究”,山东师范大学2005年硕士学位论文;孙春艳的论文“芦笋茎叶中黄酮类化合物和多糖的提取纯化研究”,南京农业大学2006年硕士学位论文;以及黄云祥的专利“一种芦笋皂苷的生产方法”,专利申请号:200510048265.X,审定公开号:CN1793165A。
但在上述方法中都是直接利用未去除原汁的芦笋茎叶,而且提取皂甙、多糖的方法各自分开,单独实施,这样不仅工艺存在重复,费时;同时,这些方法都未涉及废液和废渣的处理,提取皂苷和多糖后废弃的废液和芦笋渣会造成对环境的二次污染。
发明内容
迄今未见有国内外研究和报道涉及利用芦笋渣分级提取芦笋皂苷和芦笋多糖的方法。本发明要解决的技术问题是提出一种利用芦笋渣分级提取芦笋皂苷和芦笋多糖的方法。本发明采用的技术方案是以榨汁后的芦笋渣为原料,用热乙醇回流,浓缩回流液,浓缩的回流液经萃取、吸附、洗脱、分离、干燥,得芦笋皂苷,再将回流处理过的残渣用水热溶浸提,浓缩浸提液后,除蛋白、醇沉、结晶,得芦笋多糖。
现详细说明本发明的技术方案,一种利用芦笋渣分级提取芦笋皂苷和芦笋多糖的方法,其特征在于,具体操作步骤:
第一步提取芦笋皂苷
将榨汁后的芦笋渣自然晾干或烘干后粉碎,取100份重量的干燥芦笋渣为原料,以500-1000份重量的百分质量浓度为70%的乙醇为溶剂,芦笋渣∶乙醇的重量比为1∶5-10,70℃下,回流2次,每次3小时,分别收集回流液和芦笋残渣备用,回流液减压浓缩至100份重量,回收乙醇,浓缩液用100份重量的饱和正丁醇水溶液萃取3-5次,合并萃取液,减压浓缩,烘干,得3.5-4.5份重量的粗皂苷,回收正丁醇,粗皂苷用17.5-22.5份重量的蒸馏水溶解后上AB-8型大孔树脂柱吸附,先用350-450份重量的水洗脱,再用175-225份重量的百分质量浓度为50%乙醇洗脱,合并洗脱液,减压浓缩,回收乙醇,冷冻干燥浓缩物,得0.5-0.6份重量的芦笋皂苷;
第二步提取芦笋多糖
将100份重量的第一步中回流处理过的芦笋残渣,用2000-3000份重量的水热溶浸提2次,每次3小时,浸提温度为90-100℃,芦笋残渣与水的重量比为1∶20-30,分别收集浸提液和剩余的芦笋废渣备用,浸提液减压浓缩10倍,同时收集废水,浓缩后的浸提液加入2-3份重量的碱性蛋白酶,碱性蛋白酶与浓缩浸提液的重量比为1∶200,50℃下作用1.5小时后,沸水灭酶活性10分钟,离心后取上清液,脱水干燥,得6.5-7.6份重量的芦笋多糖;
第三步废液和废渣处理
第一步中回收得到的乙醇和正丁醇可循环使用,第二步中的废水经反渗透超滤,电透析、纯化后也可循环使用,第二步中的剩余的芦笋废渣干燥粉碎后作复合饲料的添加剂。
产品成分分析:
芦笋皂苷的结晶为棕黄色,干品得率为0.5-0.6%,以菝葜皂苷元为标准品香草醛-高氯酸法测定,纯度为50-60%,除皂苷外还含有黄酮类物质4.5-5.5%。
芦笋多糖的干品得率为6.5-7.4%,纯度为49-52%。
本发明与背景技术相比,有以下优点:
1、原料:背景技术直接以芦笋茎叶为原料,本发明以榨汁后的芦笋渣为原料。
2、工艺技术:背景技术以提取单项物质为目标,皂苷的分离提取(如乙醇提取)或多醣的分离提取(如水提法),本发明以在一次工艺过程中分级提取芦笋皂苷和芦笋多糖为目标。
3、背景技术均未对废液和废渣进行处理,溶剂利用率低,制备成本高,还会污染环境,本发明对废液和废渣进行处理,溶剂利用率高,制备成本低,不会污染环境。
具体实施方式
现结合实施例详细说明本发明的技术方案。所有实施例完全按照上述的发明内容的方法的操作步骤进行操作。
实施例1
第一步提取芦笋皂苷
将榨汁后的芦笋渣自然晾干或烘干后粉碎,取100g的干燥芦笋渣为原料,以500g的百分质量浓度为70%的乙醇为溶剂,芦笋渣∶乙醇的重量比为1∶5,70℃下,回流2次,每次3小时,分别收集回流液和芦笋残渣备用,回流液减压浓缩至100g,回收乙醇,浓缩液用100g饱和正丁醇水溶液萃取3次,合并萃取液,减压浓缩,烘干,得3.5g的粗皂苷,回收正丁醇,粗皂苷用17.5g的蒸馏水溶解后上AB-8型大孔树脂柱吸附,先用350份重量的水洗脱,再用175份重量的百分质量浓度为50%乙醇洗脱,合并洗脱液,减压浓缩,回收乙醇,冷冻干燥浓缩物,得0.5g的芦笋皂苷,纯度为57.5%;
第二步提取芦笋多糖
将100g的第一步中回流处理过的芦笋残渣,用2000g的水热溶浸提2次,每次3小时,浸提温度为90℃,芦笋残渣与水的重量比为1∶20,分别收集浸提液和剩余的芦笋废渣备用,浸提液减压浓缩10倍,同时收集废水,浓缩后的浸提液加入2g的碱性蛋白酶,碱性蛋白酶与浓缩浸提液的重量比为1∶200,50℃下作用1.5小时后,沸水灭酶活性10分钟,离心后取上清液,脱水干燥,得6.5g的芦笋多糖,纯度52%;
第三步废液和废渣处理
第一步中回收得到的乙醇和正丁醇可循环使用,第二步中的废水经反渗透超滤,电透析、纯化后也可循环使用,第二步中的剩余的芦笋废渣干燥粉碎后作复合饲料的添加剂。
实施例2
第一步提取芦笋皂苷
将榨汁后的芦笋渣自然晾干或烘干后粉碎,取100g的干燥芦笋渣为原料,以750g的百分质量浓度为70%的乙醇为溶剂,芦笋渣∶乙醇的重量比为1∶7.5,70℃下,回流2次,每次3小时,分别收集回流液和芦笋残渣备用,回流液减压浓缩至100g,回收乙醇,浓缩液用100g的饱和正丁醇水溶液萃取4次,合并萃取液,减压浓缩,烘干,得4g的粗皂苷,回收正丁醇,粗皂苷用20g的蒸馏水溶解后上AB-8型大孔树脂柱吸附,先用400g的水洗脱,再用200g的百分质量浓度为50%乙醇洗脱,合并洗脱液,减压浓缩,回收乙醇,冷冻干燥浓缩物,得0.56g的芦笋皂苷,纯度为55.8%;
第二步提取芦笋多糖
将100g的第一步中回流处理过的芦笋残渣,用2500g的水热溶浸提2次,每次3小时,浸提温度为95℃,芦笋残渣与水的重量比为1∶25,分别收集浸提液和剩余的芦笋废渣备用,浸提液减压浓缩10倍,同时收集废水,浓缩后的浸提液加入2.5g碱性蛋白酶,碱性蛋白酶与浓缩浸提液的重量比为1∶200,50℃下作用1.5小时后,沸水灭酶活性10分钟,离心后取上清液,脱水干燥,得7.1g的芦笋多糖,纯度51%;
第三步废液和废渣处理
第一步中回收得到的乙醇和正丁醇可循环使用,第二步中的废水经反渗透超滤,电透析、纯化后也可循环使用,第二步中的剩余的芦笋废渣干燥粉碎后作复合饲料的添加剂。
实施例3
第一步提取芦笋皂苷
将榨汁后的芦笋渣自然晾干或烘干后粉碎,取100g的干燥芦笋渣为原料,以1000g的百分质量浓度为70%的乙醇为溶剂,芦笋渣∶乙醇的重量比为1∶10,70℃下,回流2次,每次3小时,分别收集回流液和芦笋残渣备用,回流液减压浓缩至100g,回收乙醇,浓缩液用100g的饱和正丁醇水溶液萃取5次,合并萃取液,减压浓缩,烘干,得4.5g的粗皂苷,回收正丁醇,粗皂苷用22.5g的蒸馏水溶解后上AB-8型大孔树脂柱吸附,先用450g的水洗脱,再用225g的百分质量浓度为50%乙醇洗脱,合并洗脱液,减压浓缩,回收乙醇,冷冻干燥浓缩物,得0.6g的芦笋皂苷,纯度为59%;
第二步提取芦笋多糖
将100g的第一步中回流处理过的芦笋残渣,用3000份重量的水热溶浸提2次,每次3小时,浸提温度为100℃,分别收集浸提液和剩余的芦笋废渣备用,浸提液减压浓缩10倍,同时收集废水,浓缩后的浸提液加入加入3g的碱性蛋白酶,碱性蛋白酶与浓缩浸提液的重量比为1∶200,50℃下作用1.5小时后,沸水灭酶活性10分钟,离心后取上清液,脱水干燥,得7.4g的芦笋多糖,纯度49%;
第三步废液和废渣处理
第一步中回收得到的乙醇和正丁醇可循环使用,第二步中的废水经反渗透超滤,电透析、纯化后也可循环使用,第二步中的剩余的芦笋废渣干燥粉碎后作复合饲料的添加剂。
本发明的方法以芦笋非餐用部位榨汁后的工业废弃物芦笋渣为原料,通过一次连续的工艺路线,循序分离,提取纯化,同时分级提取芦笋皂苷和芦笋多糖,降低了工艺成本,缩短工艺时间,通过深度利用,延长资源加工产业链,提升附加值,溶剂回收、废水纯化后循环使用和废渣晾干粉碎后制备复合饲料添加剂,实现变废为宝的目的。用本发明的方法制得的产物芦笋皂苷和芦笋多糖是制备抗肿瘤、抗氧化和抗高脂血症药物的原料。
Claims (1)
1、一种利用芦笋渣分级提取芦笋皂苷和芦笋多糖的方法,其特征在于,具体操作步骤:
第一步提取芦笋皂苷
将榨汁后的芦笋渣自然晾干或烘干后粉碎,取100份重量的干燥芦笋渣为原料,以500-1000份重量的百分质量浓度为70%的乙醇为溶剂,芦笋渣∶乙醇的重量比为1∶5-10,70℃下,回流2次,每次3小时,分别收集回流液和芦笋残渣备用,回流液减压浓缩至100份重量,回收乙醇,浓缩液用100份重量的饱和正丁醇水溶液萃取3-5次,合并萃取液,减压浓缩,烘干,得3.5-4.5份重量的粗皂苷,回收正丁醇,粗皂苷用17.5-22.5份重量的蒸馏水溶解后上AB-8型大孔树脂柱吸附,先用350-450份重量的水洗脱,再用175-225份重量的百分质量浓度为50%乙醇洗脱,合并洗脱液,减压浓缩,回收乙醇,冷冻干燥浓缩物,得0.5-0.6份重量的芦笋皂苷;
第二步提取芦笋多糖
将100份重量的第一步中回流处理过的芦笋残渣,用2000-3000份重量的水热溶浸提2次,每次3小时,浸提温度为90-100℃,芦笋残渣与水的重量比为1∶20-30,分别收集浸提液和剩余的芦笋废渣备用,浸提液减压浓缩10倍,同时收集废水,浓缩后的浸提液加入2-3份重量的碱性蛋白酶,碱性蛋白酶与浓缩浸提液的重量比为1∶200,50℃下作用1.5小时后,沸水灭酶活性10分钟,离心后取上清液,脱水干燥,得6.5-7.6份重量的芦笋多糖;
第三步废液和废渣处理
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