CN102816253A - 双酶偶联提取葫芦巴胶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双酶偶联提取葫芦巴胶的方法，其以葫芦巴种子为原料，经破粉碎后，先利用纤维素酶进行破壁处理，钝化酶活后固液分离，清液中加入脂肪酶进行破乳，钝化酶活后油水分离，水层经浓缩、干燥，得到葫芦巴胶。经测定，葫芦巴胶的收率为8%~10%。本发明工艺简单，反应条件温和，工艺周期短，能耗低，效率高；不使用有机溶剂，安全环保。

Description

双酶偶联提取葫芦巴胶的方法
技术领域
本发明涉及一种葫芦巴胶的提取方法，尤其涉及一种双酶偶联提取葫芦巴胶的方法。
背景技术
胡芦巴（Trigonellafoenum-graecumL.）为豆科蝶形花亚科胡芦巴属的一种一年生草本植物，广泛分布于亚洲、非洲和欧洲。葫芦巴植物地上部分干后有特殊香气，可防虫灭虱。其种子为中药材，亦作为医药工业的原料。食品工业则广泛用于咖啡、香精等，也用于烟草、糖果。葫芦巴胶是从葫芦巴种子胚乳中提取出的一种多糖胶，主要成分是半乳甘露聚糖。葫芦巴胶是天然高分子，具有较好的水溶性和交联性，较强的增稠能力和悬浮能力，在石油行业中代替化学材料用作压裂液稠化剂和钻井液悬砂剂应用，从而避免了对地层的污染。由葫芦巴胶及其衍生物制成的絮凝剂已经成为塑料炸药的一种基本成分而作为工业浆状炸药的重要胶结剂被应用。此外，葫芦巴胶在印刷、农药、森林灭火剂和化妆品行业中有广泛的应用。研究证明葫芦巴胶能有效的控制药物的释放，使药物能安全、无毒副作用的到达病变处，可作为良好的药物载体被应用。
目前，制备葫芦巴胶的主要方法有热水提取、超声波辅助提取、微波辅助提取等方法，常规热水提取耗时耗力，提取率不高；超声波辅助提取、微波辅助提取往往会使提取物的结构发生改变，使天然产物的生物学活性改变或丧失。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种纤维素酶-脂肪酶偶联提取葫芦巴胶的方法。
本发明纤维素酶-脂肪酶偶联提取葫芦巴胶的方法，是以葫芦巴种子为原料，经破粉碎后，先利用纤维素酶进行破壁处理，钝化酶活后固液分离，清液中加入脂肪酶进行破乳，钝化酶活后油水分离，水层经浓缩、干燥，得到葫芦巴胶。其具体提取工艺如下：
a：将葫芦巴种子粉碎至粒度为200目以上，充分溶于水中（原料:水=1:50～100 g/mL）；搅拌下加入占葫芦巴种子粉干重的0.2%～0.5%的纤维素酶，调PH至3.0～6.0，于30℃～65℃提取2～5h；升温至80～85℃，使纤维素酶灭活；收集提取液，冷却至室温，高速离心分离（在4000～5000转/分钟的转速下进行），收集清液，得物质A；
b：在物质A中加入占葫芦巴种子粉干重的0.6%～1.0%的脂肪酶，调PH至5.0～8.0，于30℃～60℃提取3～4h；升温至65℃～70℃，使脂肪酶灭活；收集提取液，冷却至室温，油水分离，收集水层，得物质B；
c：将物质B在0.07～0.09Mpa下减压浓缩至原体积的1/5～1/7；然后在浓缩液中加入乙醇，使乙醇含量占总体积的80～85％；室温下静置20～24小时；沉淀物在-65℃～-60℃，1～10Pa下冷冻干燥24～36小时，得葫芦巴胶C。
图1为本发明提取的葫芦巴胶的红外光谱。红外光谱显示：在3396-1nm处有O-H的伸缩振动峰，在2939-1nm处出现一宽峰，为C-H键的变角振动引起的，1612-1nm为-COO- 的伸缩振动峰，1060-1nm为-CO的伸缩振动，这些均为多糖的吸收峰，说明提取物的主要成分是多糖，葫芦巴胶提取成功。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：
1、本发明利用纤维素酶对葫芦巴种子进行处理，破坏了葫芦巴种子的细胞壁，可较温和地将葫芦巴种子组织分解，使葫芦巴胶能更有效的从种子中释放出来，简化了提取工艺，缩短提取葫芦巴胶的时间；再利用脂肪酶对葫芦巴种子中的游离脂肪具有水解作用，使葫芦巴胶结构变得松散，同时还会结合态的脂肪水解，降低了它们与原料的结合力，有利于葫芦巴胶的浸出，以除去所含的油脂，提高了提取效率。经测定，本发明葫芦巴胶的收率为8~10%。
2、本发明工艺简单，反应条件温和，能耗低； 
3、本发明不使用有机溶剂，安全环保。
附图说明
图1为本发明的方法制备葫芦巴胶的工艺流程图；
图2为本发明的方法制备出的葫芦巴胶的红外扫描图。
具体实施例
下面通过实施例对本发明纤维素酶-脂肪酶双酶偶联提取葫芦巴胶的方法详细的说明。
实施例1
1）称取烘干的葫芦巴种子200g，置于粉碎机中粉碎，过200目筛，加入到10000mL蒸馏水中，搅拌使其充分溶解；加入纤维素酶0.4g，调pH=4.5，控制提取温度为65℃，提取3h，然后升温至85℃使纤维素酶灭活，收集提取液，冷却至室温，在4000转/分钟的转速下离心分离，收集清液，得物质A；
2）物质A中加脂肪酶1.2g，调pH=6.0，控制提取温度在30℃下提取3.5h，然后升温至68℃使脂肪酶灭活，收集提取液，冷却至室温，通过油水分离器分离，收集水层，得物质B；
3）物质B在0.07Mpa下减压浓缩至原体积的1/6，在浓缩液中加入乙醇，使乙醇的含量占总体积的85％；室温下静置24小时，沉淀物在-65℃，1Pa条件下冷冻干燥24小时，得葫芦巴胶C。葫芦巴胶C的得率为10%。
实施例2
1）称取烘干的葫芦巴种子150g，置于粉碎机中粉碎，过200目筛，用10500mL蒸馏水充分溶解；在搅拌下加纤维素酶0.6g，调pH=3.0，控制提取温度为50℃，提取2h，然后升温至80℃使纤维素酶灭活，收集提取液，冷却至室温，在4200转/分钟的转速下离心分离，收集清液，得物质A；
2）物质A中加脂肪酶1.05g，调pH=5.0，控制提取温度为60℃，提取4h；然后升温度至70℃使脂肪酶灭活，收集提取液，冷却至室温，通过油水分离器分离，收集水层，得物质B；
3）物质B在0.08Mpa下减压浓缩至原体积的1/5，在浓缩液中加入乙醇，使乙醇含量占总体积的80％；室温下静置20小时，沉淀物在-65℃，10Pa下的条件下冷冻干燥36小时，得葫芦巴胶C。葫芦巴胶C的得率为8%。
实施例3
1）称取烘干的葫芦巴种子100g，置于粉碎机中粉碎，过200目筛，用蒸馏水10000mL充分溶解，在搅拌下加纤维素酶0.5g，调pH=6，控制提取温度为30℃，提取5h；然后升温至82℃使纤维素酶灭活；收集提取液，冷却至室温，在5000转/分钟的转速下离心分离，收集清液，得物质A；
2）物质A中加脂肪酶1.0g，调pH=8.0，控制提取温度为50℃，提取3h；然后升温至65℃使脂肪酶灭活，收集提取液，冷却至室温，通过油水分离器分离，收集水层，得物质B；
3）物质B在0.09Mpa下减压浓缩至原体积的1/7，在浓缩液中加入乙醇，使乙醇含量占总体积的82％；室温下静置24小时，沉淀物在-62℃，5Pa下的条件下冷冻干燥30小时，得葫芦巴胶C。葫芦巴胶C的得率为9%。

Claims (5)

1.一种双酶偶联法提取葫芦巴胶的方法，以葫芦巴种子为原料，经破粉碎后，先利用纤维素酶进行破壁处理，钝化酶活后固液分离，清液中加入脂肪酶进行破乳，钝化酶活后油水分离，水层经浓缩、干燥，得到葫芦巴胶。
2.如权利要求1所述双酶偶联法提取葫芦巴胶的方法，其特征在于：提取工艺如下：
a：将葫芦巴种子粉碎，充分溶于水中；搅拌下加入占葫芦巴种子粉干重0.2%～0.5%的纤维素酶，调PH至3.0～6.0，于30℃～65℃提取2～5h；升温至80～85℃，使纤维素酶灭活；收提取液，冷却至室温，高速离心分离，收集清液，得物质A；
b：在物质A中加入占葫芦巴种子粉干重0.6%～1.0%的脂肪酶，调PH至5.0～8.0，于30℃～60℃提取3～4h；升温至65℃～70℃，使脂肪酶灭活；收集提取液，冷却至室温，油水分离，收集水层，得物质B；
c：将物质B在0.07～0.09Mpa下减压浓缩至原体积的1/5～1/7；然后在浓缩液中加入乙醇，使乙醇含量占总体积的80～85％；室温下静置20～24小时；沉淀物在-65℃～-60℃，1～10Pa下冷冻干燥24～36小时，得葫芦巴胶C。
3.如权利要求2所述双酶偶联法提取葫芦巴胶的方法，其特征在于：步骤a中葫芦巴种子粉碎至粒度在200目以上。
4.如权利要求2所述双酶偶联法提取葫芦巴胶的方法，其特征在于：步骤a中，葫芦巴种子粉与水的比例为：原料:水=1:50～100g/mL。
5.如权利要求2所述双酶偶联法提取葫芦巴胶的方法，其特征在于：步骤a中，高速离心分离是在4000～5000转/分钟的转速下进行。
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