CN101704900A - 仙人掌多糖的提取方法及其在卷烟中的应用 - Google Patents

仙人掌多糖的提取方法及其在卷烟中的应用 Download PDF

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Abstract

一种仙人掌多糖的提取方法，其特征在于：该提取方法包括下述步骤：高温灭酶→烘干、粉碎→浸提、离心分离、过滤→滤液浓缩，加入到乙醇中，沉析，收集仙人掌粗多糖→将仙人掌粗多糖复溶提纯→收集沉淀，洗涤、真空干燥后即得仙人掌多糖。将本发明的仙人掌多糖经水溶解后，随料液施加到卷烟烟丝上，燃吸卷烟时，烟气无异味，可改善香气质、醇和度和甜润感，改善口腔舒适性，杂气和刺激性有所降低，干燥感得到一定程度改善，保润性能明显提高。而且本发明不改变卷烟的原有性能，不改变卷烟原有的加工工艺，不改变或影响卷烟的吸食品质，因此更具有实际生产的意义和价值。

Description

仙人掌多糖的提取方法及其在卷烟中的应用
技术领域
本发明涉及植物多糖提取及其应用，特别是仙人掌多糖的提取方法及其在卷烟中的应用。这一技术的应用不改变卷烟的现有加工工艺，可提高卷烟的吸食品质和感官舒适度。
背景技术
与国外知名品牌卷烟相比，我国卷烟产品的保润性能较差，干燥感强。开发新型卷烟保润剂无疑是解决方法之一。我国的植物资源丰富，尤其是中草药资源，可对其有效成分的提取方法加以深入研究，将提取物有效地应用于卷烟中，以期改善中式卷烟的保润性能和感官舒适度。
仙人掌为热带、亚热带植物，多生长于沙漠地区。有些品种茎含水量高达90％，细胞中的多糖以一种粘液质的形式存在。这种粘液多糖是仙人掌保持水分，能够在沙漠等干旱环境中生存的必要因素之一。清代赵学敏的《本草纲目拾遗》中记载，仙人掌性寒味苦，外用可治疗多种疾病。印第安人会把仙人掌汁液涂在皮肤上，利用粘液质多糖起到保湿的作用[Draelos ZD.Clin.Dermato1.2001，19(4)：474.]，对于擦伤、瘀伤和烧伤也有一定疗效[Eric Yarnell，N.D.Altern.&Complement Ther.，April 1999，5(2)：106-109.]。以仙人掌为主要原料制备的具有保湿性能的化妆品，国外已有相关专利，如US20050196373A1，采用仙人掌压榨后的原汁，混合人参果等其他植物提取物，制备了一种皮肤护理产品，文中记录了利用仙人掌原汁进行皮肤保湿的实验过程，结果显示具有明显的保湿效果。
从结构上来讲，多糖分子结构中存在大量羟基和羧基等极性基团，可与水分子形成氢键，并相互交联形成网状结构，从而表现出良好的吸湿和保湿性能。国内关于仙人掌多糖主要应用于保健品、食品及化妆品等行业。而仙人掌多糖在卷烟中的应用未见相关报道。
发明内容
本发明的目的正是基于上述现状而专门针对仙人掌进行研究，提取仙人掌多糖，将其应用在卷烟中，可提高烟丝的持水力，改善产品的保润性能，从而提高卷烟的吸食品质和感官舒适度。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现：本发明的仙人掌多糖的提取方法包括下述步骤：
a、经前处理后的仙人掌，置于40～70℃条件下烘2～4h，至水分含量10％以下，粉碎至40～100目，即为仙人掌干粉；
b、取步骤a所得的仙人掌干粉，在40～100℃条件下加水提取1～4小时，水∶料(质量比)＝20～70，浸提液经高速离心机离心15分钟，上清液经200目滤布过滤；
c、滤液浓缩至原体积的1/2-1/15，加入到95％乙醇中，使体系中乙醇的体积分数达50～90％，4℃下静置沉析4～12小时，高速离心机离心沉淀3-20分钟，收集沉淀即得仙人掌粗多糖；
d、将步骤c所得的仙人掌粗多糖复溶，进行分离除杂提纯，即得提纯液；
e、将经过d步骤所得的提纯液，浓缩至原体积的1/2-1/10，加入到95％乙醇中，使体系中乙醇的体积分数达50～85％，4℃下静置沉析4～12小时，高速离心机离心沉淀20分钟；
f、收集沉淀，依次使用无水乙醇、丙酮洗涤多次，真空干燥后即得仙人掌多糖。
本发明的步骤a所述仙人掌的前处理指的是高温灭酶过程，即在80～105℃条件下热处理(即在烘箱中烘干)3-5分钟；
分离除杂提纯过程可通过以下两种方案实现：第一种方案为：离心除杂后上大孔树脂柱，用水洗脱至流出液无多糖检出，收集流出液即为提纯液。第二种方案为：sevag法脱蛋白，振荡静置；待溶液分层后，去除下层有机层，保留上层水层；重复3次；用氨水将水层pH值调节到8～11，30～70℃条件下，慢慢加入适量双氧水至溶液变为无色，即得到提纯液。
将本发明方法所得的仙人掌多糖经水溶解后，随料液施加到卷烟烟丝上，燃吸卷烟时，烟气无异味，可改善香气质、醇和度和甜润感，改善口腔舒适性，杂气和刺激性降低，干燥感得到一定程度得改善。具体使用比例是仙人掌多糖用量为烟丝质量的0.1‰～1％。
本发明的有益效果如下：
添加由本发明方法所制备的仙人掌多糖的烟丝其保润效果有所提高，具体测试步骤为：将仙人掌多糖经水溶解后，通过喷洒方式在加料工序施加到空白烟丝上，空白烟丝施加同等剂量的水，一并放置于25℃，相对湿度50％环境中，结果显示，施加仙人掌多糖的卷烟烟丝保润效果明显优于空白对照烟丝，具体测试结果见图1。
添加由本发明方法所制备的仙人掌多糖的卷烟，在燃吸时发现，杂气减轻，烟气变得细腻柔和，透发性好，刺激减小，干燥程度明显减轻，且口感回甜较好，余味较干净、舒适，有生津效果，能够提高卷烟的吸食品质，改善口感，保润效果显著。另一方面多糖可降低自由基，对降低卷烟中的某些有害成分具有一定效果。而且本发明不改变卷烟的原有性能，不改变卷烟原有的加工工艺，不改变或影响卷烟的吸食品质，因此更具有实际生产的意义和价值。评吸结果见表1：
表1添加仙人掌多糖的样品卷烟和空白对照卷烟对比评吸实验结果
Figure G200910172520XD0000031
附图说明
附图为烟丝添加仙人掌多糖前后保润效果测试图。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例做进一步描述，但并不是限制本发明。
实施例1
a、仙人掌鲜茎经过洗涤、除刺、去皮、晾干后高温灭酶(即80-105℃条件下烘3-5分钟)，置于40℃条件下进行烘干3h，至水分含量8％后将其粉碎至80目；
b、取步骤a所得的仙人掌干粉，在60℃条件下加水提取2小时，水∶料(质量比)＝50∶1，浸提液经高速离心机离心15分钟，上清液经200目滤布过滤；
c、滤液浓缩至原体积的1/4，加入到95％乙醇中，使体系中乙醇的体积分数达70％，4℃下静置沉析4小时，高速离心机离心20分钟，收集沉淀即得仙人掌粗多糖；
d、将步骤c所得的仙人掌粗多糖加水溶解，离心除杂后上大孔树脂柱，用水洗脱至流出液无多糖检出，收集流出液；
e、流出液浓缩至原体积的1/6加入到95％乙醇中，使体系中乙醇的体积分数达65％，4℃下静置沉析6小时，高速离心机沉淀20分钟；
f、收集沉淀，依次使用无水乙醇、丙酮洗涤多次，真空干燥后即得仙人掌多糖，产率为17.2％；
g、将本发明方法所得的仙人掌多糖经水溶解后，配制成烟用料液，施加到卷烟烟丝上即可；具体使用比例为：仙人掌多糖用量为烟丝质量的0.3‰；通过喷洒方式，在卷烟加工的加料工序把仙人掌多糖溶液添加到烟丝上。
实施例2
a、仙人掌鲜茎经过洗涤、除刺、去皮、晾干后高温灭酶即80-105℃条件下烘3-5分钟，置于50℃条件下进行烘干2.5h，至水分含量6％后将其粉碎至80目；
b、取步骤a所得的仙人掌干粉，在80℃条件下加水提取1小时，水∶料(质量比)＝40∶1，浸提液经高速离心机离心15分钟，上清液经200目滤布过滤；
c、滤液浓缩至原体积的1/6，加入到95％乙醇中，使体系中乙醇的体积分数达70％，4℃下静置沉析4小时，高速离心机沉淀15分钟，收集沉淀即得仙人掌粗多糖；
d、将c步骤所得仙人掌粗多糖放入水中进行复溶，配制成质量浓度为4％的溶液，再加入体积为粗多糖0.7倍的sevag试剂(氯仿的体积∶正丁醇的体积＝4∶1)，振荡静置，待溶液分层后，去除下层的稠状sevag试剂和蛋白质的混合物；重复3次；
e、将去除蛋白质的多糖溶液用氨水把pH值调节到9，在60℃条件下，缓慢滴加质量浓度为30％的双氧水，搅拌至溶液变为无色；
f、将步骤e所得溶液浓缩至原体积的1/3，加入到无水乙醇中，保持乙醇体积分数为85％，4℃下静置沉析4小时，收集沉淀，依次使用无水乙醇、丙酮洗涤多次，真空干燥后即得仙人掌多糖，产率为12.6％；
g、将本发明方法所得的仙人掌多糖经水溶解后，配制成烟用料液，施加到卷烟烟丝上即可；具体使用比例为：仙人掌多糖用量为烟丝质量的0.8‰；通过喷洒方式在加料工序把仙人掌多糖溶液添加到烟丝上。
实施例3
a、仙人掌鲜茎经过洗涤、除刺、去皮、晾干后高温灭酶即80-105℃条件下3-5分钟，置于65℃条件下进行烘干2h，至水分含量5％后将其粉碎至100目；
b、取步骤a所得的仙人掌干粉，在70℃条件加水提取4小时，水∶料(质量比)＝70∶1，浸提液经高速离心机离心15分钟，上清液经200目滤布过滤；
c、滤液浓缩至原体积的1/10，加入到95％乙醇中，使体系中乙醇的体积分数达80％，4℃下静置沉析8小时，高速离心机沉淀20分钟，收集沉淀即得仙人掌粗多糖；
d、将步骤c所得的仙人掌粗多糖复溶，离心除杂后上大孔树脂柱，用水洗脱至流出液无多糖检出，收集流出液；
e、流出液浓缩至原体积的1/6加入到95％乙醇中，使体系中乙醇的体积分数达85％，4℃下静置沉析7小时，高速离心机沉淀20分钟；
f、收集沉淀，依次使用无水乙醇、丙酮洗涤多次，真空干燥后即得仙人掌多糖，产率为19.4％；
g、将本发明方法所得的仙人掌多糖经水溶解后，配制成烟用料液，施加到卷烟烟丝上即可；具体使用比例为：仙人掌多糖用量为烟丝质量的1‰；通过喷洒方式在加料工序把仙人掌多糖溶液添加到烟丝上。

Claims (6)

1.一种仙人掌多糖的提取方法，其特征在于：该提取方法包括下述步骤：
a、经前处理后的仙人掌，置于40～70℃条件下烘2～4h，至水分含量10％以下，粉碎至40～100目，即为仙人掌干粉；
b、取步骤a所得的仙人掌干粉，在40～100℃条件下加水提取1～4小时，水∶料(质量比)＝20～70，浸提液经高速离心机离心15分钟，上清液经200目滤布过滤；
c、滤液浓缩至原体积的1/2-1/15，加入到95％乙醇中，使体系中乙醇的体积分数达50～90％，4℃下静置沉析4～12小时，高速离心机离心沉淀3-20分钟，收集沉淀即得仙人掌粗多糖；
d、将步骤c所得的仙人掌粗多糖复溶，进行分离除杂提纯，即得提纯液；
e、将经过d步骤所得的提纯液，浓缩至原体积的1/2-1/10，加入到95％乙醇中，使体系中乙醇的体积分数达50～85％，4℃下静置沉析4～12小时，高速离心机离心沉淀20分钟；
f、收集沉淀，依次使用无水乙醇、丙酮洗涤多次，真空干燥后即得仙人掌多糖。
2.根据权利要求1所述的仙人掌多糖的提取方法，其特征在于：步骤a所述仙人掌的前处理指的是高温灭酶过程，即在80～105℃条件下热处理3-5分钟。
3.根据权利要求1所述的仙人掌多糖的提取方法，其特征在于：分离除杂提纯过程包括离心除杂后上大孔树脂柱，用水洗脱至流出液无多糖检出，收集流出液即为提纯液。
4.根据权利要求1所述的仙人掌多糖的提取方法，其特征在于：分离除杂提纯过程包括：sevag法脱蛋白，振荡静置；待溶液分层后，去除下层有机层，保留上层水层；重复3次；用氨水将水层pH值调节到8～11，30～70℃条件下，慢慢加入适量双氧水至溶液变为无色，即得到提纯液。
5.一种权利要求1所述的仙人掌多糖在卷烟中的应用，其特征在于：将仙人掌多糖经水溶解后，随料液施加到卷烟烟丝上，燃吸卷烟时，烟气无异味，可改善香气质、醇和度和甜润感，改善口腔舒适性，杂气和刺激性降低，干燥感得到一定程度得改善。
6.根据权利要求4所述的仙人掌多糖在卷烟中的应用，其特征在于：仙人掌多糖用量为烟丝质量的0.1‰～1％。
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