CN101798358B - 从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法。采用沸水浸提黑木耳中的多糖;用醇沉法初步纯化;以逆流色谱仪为分离设备分离纯化黑木耳多糖精提物中的β-葡聚糖,其溶剂系统由常温常压下处于固体的聚乙二醇1000、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和处于液体的水组成。用磷酸二氢钠和磷酸氢二钠使聚乙二醇1000饱和溶液分层,磷酸二氢钠、磷酸氢二钠使用量比为1∶3~3∶1;用截留分子量为20kDa的透析袋流水透析后,得到β-葡聚糖水溶液,冷冻干燥获其粉末。本发明的方案成本较低、分离效率较高,分离所得β-葡聚糖纯度在86%以上。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域,涉及黑木耳深加工技术,特别是从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法。
技术背景
黑木耳具有清肺、益气补血等功效。现代医学证明黑木耳中的多糖具有增强人体免疫力,防癌抗癌和防止血栓的形成等功能。β-葡聚糖是多糖中的一种,其活性结构是由葡萄糖单位组成的多聚糖,它们大多数通过β-1,3结合,这是葡萄糖链连接的方式。它能够活化巨噬细胞、嗜中性白血球等,因此能提高白细胞素、细胞分裂素和特殊抗体的含量,全面刺激机体的免疫系统。因此β-葡聚糖具有重要的应用价值。采用高速逆流色谱方法从黑木耳中分离制备β-葡聚糖高分子未见文献报道。
现有的关于β-葡聚糖的分离纯化方法主要是采用凝胶色谱,其局限性是分离成本高,分离速度慢。其次,凝胶色谱回收率低,再生使用相对困难,难以发展成为制备量大的分离技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本较低、效率高的从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法。为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:采用热水(100℃)浸提黑木耳中的多糖成分;用醇沉的方法对浸提得到提取物进行初步纯化,得到黑木耳多糖粗提物;以逆流色谱仪为分离设备分离纯化黑木耳多糖粗提物中的β-葡聚糖,其溶剂系统由常温常压下处于固体的聚乙二醇1000、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和处于液体的水组成。先将聚乙二醇1000的溶液达到饱和,再通过添加磷酸二氢钠和磷酸氢二钠使聚乙二醇1000饱和溶液分层,磷酸二氢钠、磷酸氢二钠的用量重量比为1∶3~3∶1。上相做固定相,下相做流动相。用截留分子量为20kDa的透析袋流水透析去除溶剂中的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和聚乙二醇1000,得到β-葡聚糖水溶液,冷冻干燥即得β-葡聚糖粉末。操作步骤如下:
(1)采用沸水浸提黑木耳干粉中的多糖,得到黑木耳多糖提取液;
(2)将黑木耳多糖提取液真空浓缩至含固形物质量分数40%-50%;
(3)在上述浓缩液中加入5-10倍体积的无水乙醇,得到醇沉多糖,将其真空浓缩干燥,得到固体黑木耳多糖提物;
(4)采用逆流色谱方法分离纯化黑木耳多糖提取物;
(5)收集逆流色谱分离的β-葡聚糖组分,用截留分子量为20kDa的透析袋流水透析去除溶剂中的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和聚乙二醇1000,得到β-葡聚糖水溶液;
(6)将β-葡聚糖水溶液真空浓缩至固形物质量分数达到60%以上,再采用冷冻干燥,得到纯化的β-葡聚糖粉末。
步骤(1)所述的浸提过程是:采用沸水浸提溶剂与黑木耳干粉的液料体积比为5~10∶1,条件为温度100℃,浸提时间2小时,浸提次数2~3次。
步骤(2)和步骤(3)所述真空浓缩的真空度低于0.09Mpa,温度为50~60℃。
步骤(4)所述逆流色谱方法为:采用逆流色谱仪为分离设备,溶剂系统由常温常压下处于固体的聚乙二醇1000、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和处于液体的水组成;先用水溶解聚乙二醇1000,使溶液达到饱和,再添加磷酸二氢钠和磷酸氢二钠使聚乙二醇1000饱和溶液分层,磷酸二氢钠、磷酸氢二钠的使用重量比为1∶3~3∶1;上相做固定相,下相做流动相;用泵将上述溶剂系统的上相注入逆流色谱仪的色谱柱,并取上述溶剂系统的部分上相溶解固体黑木耳多糖提物制备逆流色谱样品溶液;开启逆流色谱仪和流动相输液泵,将样品溶液和流动相输入逆流色谱分离柱;部分收集器收集流出组分,用薄层层析的方法检测各组分,并收集β-葡聚糖组分。
步骤(4)所述逆流色谱方法所用的逆流色谱仪为高速逆流色谱仪HSCCC。
步骤(6)所述冷冻干燥的真空度低于50Pa,温度低于-35℃。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为实施例1的HSCCC分离图谱。Fraction II:β-葡聚糖组分。
图3为实施例2的HSCCC分离图谱。Fraction II:β-葡聚糖组分。
图4为实施例3的HSCCC分离图谱。Fraction II:β-葡聚糖组分。
具体实施方式
实施例1
10kg黑木耳粉末,加80kg水,煮至沸腾,并保持100℃2小时,压滤;滤渣再加80kg水,煮至沸腾,并保持100℃2小时,压滤。合并两次滤液,得到黑木耳多糖提取液。将黑木耳多糖提取液真空浓缩至含固形物质量分数40%-50%,加8倍体积无水乙醇沉淀多糖,过滤,沉淀物经真空干燥,得到固体黑木耳多糖提物。此木耳多糖提物含β-葡聚糖约6.9%,直接用于逆流色谱分离。
本实施例的溶剂系统采用在35℃下的聚乙二醇1000饱和溶液,磷酸氢二钠∶磷酸二氢钠=1∶1,每1000毫升饱和液含盐量80克;逆流色谱仪为HSCCC-D800高速逆流色谱仪,黑木耳粗多糖中β-葡聚糖约占6.9%。
量取蒸馏水2000ml,加入聚乙二醇1000 265g,充分溶解后已经达到饱和,分别加入磷酸氢二钠、磷酸二氢钠240g,置于5000ml分液漏斗,充分摇匀,静置分层后,将上下两相分别装入试剂瓶。将上相以10ml/min的流速注入高速逆流色谱的色谱柱。称取黑木耳多糖粗提物2.0g溶于50ml上相中制备逆流色谱样品溶液,开启逆流色谱仪至800rpm,然后以1.0ml/min的流速输入样品溶液,待进样结束后,再以1.5ml/min的流速输入流动相以洗脱柱内的组分,用收集器收集洗脱组分,应用薄层色谱法检测黑木耳多糖组分。收集逆流色谱分离的β-葡聚糖组分,用截留分子量为20kDa的透析袋流水透析去除溶剂中的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和聚乙二醇1000,得到β-葡聚糖水溶液。β-葡聚糖水溶液50℃减压浓缩至浆状(固形物含量约50%),冷冻干燥得到黑木耳β-葡聚糖粉末93.2mg,纯度为90%以上。
实施例2
10kg黑木耳粉末,加50kg水,煮至沸腾,并保持100℃2小时,压滤;滤渣再加80kg水,煮至沸腾,并保持100℃2小时,压滤。合并两次滤液,得到黑木耳多糖提取液。将黑木耳多糖提取液真空浓缩至含固形物质量分数40%-50%,加5倍体积无水乙醇沉淀多糖,过滤,沉淀物经真空干燥,得到黑木耳多糖提物。此木耳多糖提物含β-葡聚糖约6.9%,直接用于逆流色谱分离。
本实施例的溶剂系统采用在30℃下的聚乙二醇1000饱和溶液,磷酸氢二钠∶磷酸二氢钠=3∶1,每1000毫升饱和液含盐量80克;逆流色谱仪为HSCCC-D800高速逆流色谱仪,黑木耳粗多糖中β-葡聚糖约占6.9%。
量取蒸馏水3000ml,加入聚乙二醇1000 375g,充分溶解后已经达到饱和,分别加入磷酸氢二钠180g,磷酸二氢钠60g,置于5000ml分液漏斗,充分摇匀,静置分层后,将上下两相分别装入试剂瓶。将上相以15ml/min的流速注入高速逆流色谱的色谱柱。称取黑木耳多糖粗提物2.5g溶于50ml上相中制备逆流色谱样品溶液,开启逆流色谱仪至800rpm,然后以1.0ml/min的流速输入样品溶液,待进样结束后,再以1.5ml/min的流速输入流动相以洗脱柱内的组分,用收集器收集洗脱组分,应用薄层色谱法检测黑木耳多糖组分。收集逆流色谱分离的β-葡聚糖组分,用截留分子量为20kDa的透析袋流水透析去除溶剂中的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和聚乙二醇1000,得到β-葡聚糖水溶液。β-葡聚糖水溶液50℃减压浓缩至浆状(固形物含量约50%),冷冻干燥得到黑木耳β-葡聚糖粉末110.7mg,纯度为86%。
实施例3
10kg黑木耳粉末,加100kg水,煮至沸腾,并保持100℃2小时,压滤;滤渣再加80kg水,煮至沸腾,并保持100℃2小时,压滤。合并两次滤液,得到黑木耳多糖提取液。将黑木耳多糖提取液真空浓缩至含固形物质量分数40%-50%,加10倍体积无水乙醇沉淀多糖,过滤,沉淀物经真空干燥,得到黑木耳多糖提物。此木耳多糖提物含β-葡聚糖约6.9%,直接用于逆流色谱分离。
本实施例的溶剂系统采用在25℃下的聚乙二醇1000饱和溶液,磷酸氢二钠∶磷酸二氢钠=1∶3,每1000毫升饱和液含盐量80克;逆流色谱仪为HSCCC-D800高速逆流色谱仪,黑木耳粗多糖中β-葡聚糖约占6.9%。
量取蒸馏水10L,加入聚乙二醇1000 1.2Kg,充分溶解后已经达到饱和,分别加入磷酸氢二钠200g,磷酸二氢钠600g,充分摇匀,静置分层后,将上下两相分别装入试剂瓶。将上相以10ml/min的流速注入高速逆流色谱的色谱柱。称取黑木耳多糖粗提物3.0g溶于60ml上相中制备逆流色谱样品溶液,开启逆流色谱仪至800rpm,然后以1.0ml/min的流速输入样品溶液,待进样结束后,再以1.5ml/min的流速输入流动相以洗脱柱内的组分,用收集器收集洗脱组分,应用薄层色谱法检测黑木耳多糖组分。收集逆流色谱分离的β-葡聚糖组分,用截留分子量为20kDa的透析袋流水透析去除溶剂中的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和聚乙二醇1000,得到β-葡聚糖水溶液。β-葡聚糖水溶液50℃减压浓缩至浆状(固形物含量约50%),冷冻干燥得到黑木耳β-葡聚糖粉末116.7mg,纯度为88%。
黑木耳中的β-葡聚糖具有抗肿瘤、提高人体免疫力等生物活性,本发明的方案提供了产品纯度高、成本较低、效率高的从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法。解决了现有技术分离成本高,分离速度慢的问题,可以发展成大量制备的工业化生产技术。
Claims (6)
1.从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法,其特征在于以下步骤:
(1)采用沸水浸提黑木耳干粉中的多糖,得到黑木耳多糖提取液;
(2)将黑木耳多糖提取液真空浓缩至含固形物质量分数40%-50%;
(3)在上述浓缩液中加入5-10倍体积的无水乙醇,得到醇沉多糖,将其真空浓缩干燥,得到固体黑木耳多糖提物;
(4)采用逆流色谱方法分离纯化黑木耳多糖提取物;
溶剂系统由常温常压下处于固体的聚乙二醇1000、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和处于液体的水组成;先用水溶解聚乙二醇1000,使溶液达到饱和,再添加磷酸二氢钠和磷酸氢二钠使聚乙二醇1000饱和溶液分层,磷酸二氢钠、磷酸氢二钠的使用重量比为1∶3~3∶1;上相做固定相,下相做流动相;
(5)收集逆流色谱分离的β-葡聚糖组分,用截留分子量为20kDa的透析袋流水透析去除溶剂中的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和聚乙二醇1000,得到β-葡聚糖水溶液;
(6)将β-葡聚糖水溶液真空浓缩至固形物质量分数达到60%以上,再采用冷冻干燥,得到纯化的β-葡聚糖粉末。
2.根据权利要求1所述从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法,其特征在于步骤(1)所述的浸提过程是:采用沸水浸提溶剂与黑木耳干粉的液料体积比为5~10∶1,条件为温度100℃,浸提时间2小时,浸提次数2~3次。
3.根据权利要求1所述从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法,其特征在于:步骤(2)和步骤(3)所述真空浓缩的真空度低于0.09Mpa,温度为50~60℃。
4.根据权利要求1所述从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法,其特征在于步骤(4)所述逆流色谱方法为:采用逆流色谱仪为分离设备,用泵将上述溶剂系统的上相注入逆流色谱仪的色谱柱,并取上述溶剂系统的部分上相溶解固体黑木耳多糖提物制备逆流色谱样品溶液;开启逆流色谱仪和流动相输液泵,将样品溶液和流动相输入逆流色谱分离柱;部分收集器收集流出组分,用薄层层析的方法检测各组分,并收集β-葡聚糖组分。
5.根据权利要求1所述从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法,其特征在于:步骤(4)所述逆流色谱方法所用的逆流色谱仪为高速逆流色谱仪HSCCC。
6.根据权利要求1所述从黑木耳中分离制备β-葡聚糖的方法,其特征在于:步骤(6)所述冷冻干燥的真空度低于50Pa,温度低于-35℃。
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