CN103524348A - 一种通过生物酶处理从金银花及忍冬藤干叶中提取绿原酸的工艺 - Google Patents

一种通过生物酶处理从金银花及忍冬藤干叶中提取绿原酸的工艺 Download PDF

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罗红梅
罗穏桃
熊新春
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract

本发明涉及一种通过生物酶处理从金银花及忍冬藤干叶中提取绿原酸的工艺，采用植物提取复合酶将金银花或忍冬藤干叶进行发酵处理后进行低温水提，通过大孔吸附树脂除去色素类杂质，再通过超滤除去大分子蛋白等杂质，喷雾干燥得到高纯度的绿原酸。本发明采用植物提取复合酶处理，破坏细胞壁结构，使绿原酸在低温条件下可以更好的浸出，大大提高绿原酸的提取率，较之传统的提取方法，同样温度下，绿原酸的提取率可以提高20％；通过大孔吸附柱层析和超滤处理后的绿原酸含量可达45%以上，简化生产工艺。本发明生产成本低，设备简单，没有用到有机溶剂，基本无废气、废水、废渣排放，对环境污染少，是环境友好型清洁的生产工程。

Description

一种通过生物酶处理从金银花及忍冬藤干叶中提取绿原酸的工艺
技术领域
本发明涉及一种提取绿原酸的工艺，尤其是涉及一种通过生物酶处理从金银花及忍冬藤干叶中提取绿原酸的工艺。
背景技术
金银花属忍冬科植物忍冬Lonicera japonica Thunb的干燥花蕾或初开的花，是传统的清热解毒常用中药，其主要活性成分为绿原酸。绿原酸是一种多酚类化合物，异名咖啡鞣酸，是植物在有氧呼吸过程中产生的苯丙素类化合物。绿原酸具有抗菌、抗病毒、止血、抗氧化、消除自由基、抑制突变和抗肿瘤等多种生物活性，在医药、卫生等领域具有很大的应用价值，因此，从植物中提取分离绿原酸具有重要的意义。忍冬藤叶、茎中同样含有绿原酸。茎中含量微小，几乎可以忽略，但叶中含量较高，经验数值为其花中含量的60%左右，有一定利用价值。
目前，有关绿原酸提取的方法主要有水提和醇提，分离方法主要有沉淀法，萃取法，大孔树脂法等。沉淀法简单，但在碱性条件下，绿原酸易发生水解，得率低；萃取法产品质量有所提高，但工序复杂，需大量有机溶剂；大孔树脂法分离速度快，但除杂效果不理想，所得产物绿原酸含量较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种提取率高，设备简单，生产成本低的生物酶处理从金银花及忍冬藤干叶中提取绿原酸的工艺。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种通过生物酶处理从金银花及忍冬藤干叶中提取绿原酸的工艺，采用的生物酶是一种复合酶，能破坏细胞壁的纤维素、果胶等，使绿原酸更易浸出，在温度小于45℃时提取率大大提高，杂质量大大降低。通过大孔吸附树脂除去色素类杂质，得到纯度较高的绿原酸，再通过超滤除去大分子蛋白等杂质，喷雾干燥得到高纯度的绿原酸。
具体包括以下步骤：
（1）原料复合酶处理：在金银花或忍冬藤干叶表面喷洒相当于原料重量0.1%-0.3%的植物提取复合酶，再将金银花或忍冬藤干叶原料堆积在温度40±2℃的暗室内，堆头上面覆盖一层塑料膜，发酵2-3天；
（2）水提：将经步骤（1）发酵的原料投入提取罐中，按每千克原料加水10.0～12.5升，并加热到35℃-45℃浸泡提取2-4h，重复提取2-3次，收集合并提取液；
（3）大孔吸附树脂柱层析：将步骤（2）所得提取液直接通过装有大孔吸附树脂的层析柱，实时监测绿原酸流出情况，当绿原酸开始流出时收集过柱流出液，然后用2-4倍柱体积的去离子水洗脱大孔吸附树脂柱，收集洗脱液，实时监测绿原酸的流出情况，待无绿原酸流出时停止收集，合并流出液和洗脱液；
（4）超滤：将步骤（3）所得流出液和洗脱液的混合液通过超滤装置，在操作压力为0.11-0.6MPa，温度小于60℃时，超滤膜的膜通量以100-400L/m2h为宜，收集透过液；
（5）喷雾干燥：将步骤（4）所得到的透过液浓缩到干物质含量10%左右时，进行喷雾干燥，得到绿原酸含量大于90的产品。
步骤（1）中，所述植物提取复合酶由以下重量百分比的酶组成：纤维素酶50%-60%、半纤维素酶10%-20%、果胶酶20%-30%，各种酶的重量百分比之和为100％。
所述大孔吸附树脂为D941、D285等脱色树脂。
本发明采用植物提取复合酶处理，破坏细胞壁结构，使绿原酸可以更好的浸出，大大提高绿原酸的提取率，较之传统的提取方法，在温度小于45℃时，绿原酸的提取率可以提高20％以上；通过大孔吸附柱层析和超滤处理后的绿原酸含量可达45%以上，简化生产工艺。
本发明生产成本低，设备简单，没有用到有机溶剂，基本无废气、废水、废渣排放，对环境污染少，是环境友好型清洁的生产工程。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
（1）原料复合酶处理：取绿原酸含量为4.5%的金银花干花500kg，在金银花干花表面喷洒1000g的植物提取复合酶，再将金银花干花堆积在温度40±2℃的暗室内，堆头上面覆盖一层塑料膜，发酵2天；所述植物提取复合酶由以下重量百分比的酶组成：纤维素酶50%、半纤维素酶20%、果胶酶30%；
（2）将步骤（1）经生物复合酶处理后的金银花干花投入到提取罐中，加入5000L（升）加热至42℃的去离子水，浸提2h，收集提取液，再重复提取2次，合并提取液；
（3）将步骤（2）所得的提取液直接通过装有大孔吸附树脂D941的层析柱，收集流出液，待提取液通过完后用4倍柱体积去离子水洗脱，收集洗脱液，合并过柱流出液和洗脱液；
（4）将收集的过柱流出液和洗脱液通过超滤装置，操作压力0.2MPa，膜通量150L/m2h，收集透过液；
（5）将收集的透过液浓缩到干物质含量10%左右时，进行喷雾干燥，得到含量为53.3%绿原酸37.4kg。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
（1）原料复合酶处理：取绿原酸含量为2.5%忍冬藤干叶500kg，在忍冬藤干叶表面喷洒1200g的植物提取复合酶，再将忍冬藤干叶堆积在温度40±2℃的暗室内，堆头上面覆盖一层塑料膜，发酵3天；所述植物提取复合酶由以下重量百分比的酶组成：纤维素酶60%、半纤维素酶20%、果胶酶20%；
（2）将步骤（1）经生物复合酶处理后的忍冬藤干叶投入到提取罐中，加入6000L（升）加热至40℃的去离子水，浸提3h，收集提取液，再重复提取1次，合并提取液；
（3）将步骤（2）所得的提取液直接通过装有大孔吸附树脂D285的层析柱，收集流出液，待提取液通过完后用3倍柱体积去离子水洗脱，收集洗脱液，合并过柱流出液和洗脱液；
（4）将收集的过柱流出液和洗脱液通过超滤装置，操作压力0.3MPa，膜通量200L/m2h，收集透过液；
（5）将收集的透过液浓缩到干物质含量10%左右时，进行喷雾干燥，得到含量为46.5%绿原酸25.0kg。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
（1）原料复合酶处理：取绿原酸含量为4.5%的金银花干花500kg，在金银花干花表面喷洒900g的植物提取复合酶，再将金银花干花堆积在温度40±2℃的暗室内，堆头上面覆盖一层塑料膜，发酵3天；所述植物提取复合酶由以下重量百分比的酶组成：纤维素酶60%、半纤维素酶10%、果胶酶30%；
（2）将步骤（1）经生物复合酶处理后的金银花干花投入到提取罐中，加入5500L（升）加热至45℃的去离子水，浸提3h，收集提取液，再重复提取1次，合并提取液；
（3）将步骤（2）所得的提取液直接通过装有大孔吸附树脂D285的层析柱，收集流出液，待提取液通过完后用3倍柱体积去离子水洗脱，收集洗脱液，合并过柱流出液和洗脱液；
（4）将收集的过柱流出液和洗脱液通过超滤装置，操作压力0.4MPa，膜通量300L/m2h，收集透过液；
（5）将收集的透过液浓缩到干物质含量10%左右时，进行喷雾干燥，得到含量为51.6%绿原酸40.6kg。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
（1）原料复合酶处理：取绿原酸含量为2.5%的忍冬藤干叶500kg，在忍冬藤干叶表面喷洒1500g的植物提取复合酶，再将忍冬藤干叶堆积在温度40±2℃的暗室内，堆头上面覆盖一层塑料膜，发酵2天；所述植物提取复合酶由以下重量百分比的酶组成：纤维素酶60%、半纤维素酶20%、果胶酶20%；
（2）将步骤（1）经生物复合酶处理后的忍冬藤干叶投入到提取罐中，加入5200L（升）加热至36℃的去离子水，浸提2h，收集提取液，再重复提取2次，合并提取液；
（3）将步骤（2）所得的提取液直接通过装有大孔吸附树脂D941的层析柱，收集流出液，待提取液通过完后用2倍柱体积去离子水洗脱，收集洗脱液，合并过柱流出液和洗脱液；
（4）将收集的过柱流出液和洗脱液通过超滤装置，操作压力0.5MPa，膜通量350L/m2h，收集透过液；
（5）将收集的透过液浓缩到干物质含量10%左右时，进行喷雾干燥，得到含量为47.3%绿原酸23.8kg。

Claims (6)

1.一种通过生物酶处理从金银花及忍冬藤干叶中提取绿原酸的工艺，其特征在于：将原料经复合酶处理后进行水提，通过大孔吸附树脂柱层析，除去色素类杂质，再通过超滤除去大分子蛋白等杂质，喷雾干燥得到高纯度的绿原酸，具体包括以下步骤：
（1）原料复合酶处理：在金银花干花和干叶表面喷洒相当于原料重量0.1%-0.3%的植物提取复合酶，再将金银花原料堆积在温度40±2℃的暗室内，堆头上面覆盖一层塑料膜，发酵2-3天；
（2）水提：将经步骤（1）发酵的金银花原料投入提取罐中，按每千克金银花原料加水10.0～12.5升，并加热到35℃-45℃浸泡提取2-4h，重复提取2-3次，收集合并提取液；
（3）大孔吸附树脂柱层析：将步骤（2）所得提取液直接通过装有大孔吸附树脂的层析柱，实时监测绿原酸流出情况，当绿原酸开始流出时收集过柱流出液，然后用2-4倍柱体积的去离子水洗脱大孔吸附树脂柱，收集洗脱液，实时监测绿原酸的流出情况，待无绿原酸流出时停止收集，合并流出液和洗脱液；
（4）超滤：将步骤（3）所得流出液和洗脱液的混合液通过超滤装置，在操作压力为0.11-0.6MPa，温度小于60℃时，超滤膜的膜通量以100-400L/m2h为宜，收集透过液；
（5）喷雾干燥：将步骤（4）所得到的透过液浓缩到干物质含量10%左右时，进行喷雾干燥，得到绿原酸含量大于90的产品。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的植物提取复合酶由以下重量百分比的酶组成：纤维素酶50%-60%、半纤维素酶10%-20%、果胶酶20%-30%，各种酶的重量百分比之和为100％。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的大孔吸附树脂为D285、D941等脱色类树脂。
4.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于：所述的植物提取复合酶由以下重量百分比的酶组成：纤维素酶50%、半纤维素酶20%、果胶酶30%。
5.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于：所述的植物提取复合酶由以下重量百分比的酶组成：纤维素酶60%、半纤维素酶20%、果胶酶20%。
6.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于：所述的植物提取复合酶由以下重量百分比的酶组成：纤维素酶60%、半纤维素酶10%、果胶酶30%。
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