CN104031157A

CN104031157A - 一种从牡丹粕中提取多糖的方法

Info

Publication number: CN104031157A
Application number: CN201410241449.7A
Authority: CN
Inventors: 余洪智; 毛文岳; 吴震生; 刘俊民
Original assignee: HEZE YAOSHUN PEONY BIOTECH CO Ltd
Current assignee: HEZE YAOSHUN PEONY BIOTECH CO Ltd
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2034-06-03
Also published as: CN104031157B

Abstract

本发明涉及植物提取的领域，具体涉及一种从牡丹粕中提取牡丹多糖的新的方法。一种从牡丹籽粕中提取牡丹多糖的方法，其特征在于，包括下述的步骤：粉碎、酶解、乙醇超声提取，乙醇微波提取，大孔树脂吸附，酶解+膜超滤脱蛋白，脱色，浓缩，干燥得牡丹多糖。本发明的有益效果在于，以废弃的牡丹籽粕为原料，采用酶解法先对牡丹籽粕进行酶解，然后再加入有机溶剂乙醇对芍药苷进行提取，再采用大孔吸附树脂吸附、酶解，膜超滤脱蛋白，浓缩，干燥得到的牡丹多糖的得率达到12.8%。

Description

一种从牡丹粕中提取多糖的方法

技术领域

本发明涉及植物提取的领域，具体涉及一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法。

背景技术

现今植物多糖研究日益受到关注，国际科学界甚至提出21世纪是多糖的世纪；科学实验研究显示，许多植物多糖具有生物活性，具有包括包括免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗辐射、抗菌抗病毒、保护肝脏等保健作用。所以植物多糖早已被广泛运用到医学界、餐饮界等大众生活领域中。

常见的植物多糖有茶多糖、枸杞多糖、魔芋甘露聚糖、银杏叶多糖、海藻多糖、香菇多糖、银耳多糖、灵芝多糖、黑木耳多糖、茯苓多糖等，植物多糖具有明显的机体调节功能和防病作用。

由于植物多糖优秀的吸水性和高保湿特性，植物多糖已被广泛运用到化妆品、食品等行业中，在纯天然护肤领域，植物多糖几乎是必不可少的调和剂，以法国天然护肤品牌霏蜜为例，其旗下的所有纯植物护肤品里都会用到植物多糖，这种来自于大自然的高保湿成分，与其他药用护肤成分搭配在一起，能给肌肤更好的保护。

但是牡丹多糖的报道，却鲜见。牡丹多糖经实验证明能增强机体特异性及非特异性免疫力，有抗氧化等能力。成熟牡丹的籽产量为300kg～500kg/年，2011年卫生部批准牡丹籽油作为新资源食品后，牡丹籽油及其深加工产业化，使牡丹籽变废为宝，使牡丹多糖做为一种天然植物多糖被发掘。

发明内容

本发明提供了一种从牡丹籽粕中提取牡丹多糖的方法，通过该方法提取的牡丹多糖，不仅纯度高，而且易于工业化生产。为牡丹产业的深加工提供更广的应用。

为实现上述目的，本发明提供一种从牡丹籽粕中提取牡丹多糖的方法，它包括以下步骤：

一种从牡丹籽粕中提取牡丹多糖的方法，该方法包含下述步骤：

（1）粉碎：将原料牡丹籽粕粉碎至200目，得牡丹籽粕粉，所述的原料牡丹籽粕为牡丹种仁榨油之后的固体饼粕；

（2）酶解：将步骤（1）中的牡丹籽粕粉以料液比1:10～20的比例加入水，在35～55℃的条件下，调pH4～6，加入纤维素酶、糖胺酶和果胶酶；

所加的纤维素酶占物料重的0.1～0.2%，其酶活≥8万U/g；

糖胺酶占物料重的0.1～0.2%，其酶活≥8万U/g；

果胶酶0.1～0.2%，其酶活≥10万U/g，酶解1～3 h，在95℃下灭酶5-10min，得酶解液；

（3）乙醇提取：取步骤（2）中的酶解浆液，加入95%的乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合溶液中的乙醇体积分数为45～65%，进行超声波提取，提取温度为10～60℃，提取时间为10～60 min；超声频率为20～30 kHz，抽滤，在残渣中加入95%的乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合液中乙醇的体积分数为45～65%，继续提取，其提取的超声波条件同前一次超声波提取；待两次超声波提取之后，再微波提取10～30min，微波提取的条件是:温度 20～50℃,微波功率2MHz～5MHz，得提取液，合并两次的提取液；并减压浓缩至无醇，得浓缩液；

（4）脱蛋白：将步骤（3）中的浓缩液上大孔树脂吸附柱，用纯化水冲洗，收集流出液，在35～55℃的条件下，调pH4～6，加入木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶，所加的木瓜蛋白酶占物料重的0.1～0.2%，其酶活≥8万U/g，所加的菠萝蛋白酶占物料重的0.1～0.2%，其酶活≥8万U/g，酶解1～3 h，在95℃下灭酶，得酶解液；真空浓缩后，采用Sevag法处理浓缩液，重复3次，再经超滤膜超滤和纳滤；所述的膜超滤、纳滤的条件如下：进液压力为0.1～0.5Mpa；料液流速为20～30ml/s；料液温度为20～35℃；当料液原液被超滤至1/10-1/9量时，再加纯化水稀释，重复超滤多次；料液的pH值控制在6～7；反冲洗周期为每批，反冲洗时间为1小时，所述的超滤膜的截留分子量为10000～100000Da；

（5）脱色：采用活性炭脱色，使多糖溶液达到无色透明，活性炭的用量为滤液重量的0.05%-2%；

（6）减压浓缩至无醇，干燥得牡丹多糖提取物，所述的干燥方式为真空冷冻干燥、喷雾干燥或真空烘干中的任一种。

优选的，上述的超声提取条件是，提取温度为30℃，提取时间为30min，频率为25kHz。

优选的，上述的微波提取的条件是，温度 25℃，微波频率2.5MHz。

上述的步骤（4）中的大孔树脂为HPD200A，HPD100， D-101，D-101A，AB-8中的任一种。

上述的步骤（4）中木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶的量分别占物料重的0.1%。

上述的步骤（4）中纳滤的条件为：进液压力为0.2Mpa；料液流速为25ml/s；料液温度为30℃。

上述的超虑膜结构为中空纤维超滤膜、卷式或管式超滤膜，采用错流过滤或采用死端过滤。

上述的超滤膜材料为纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物中的任一种。

上述的乙醇提取步骤中：取步骤（2）中的酶解浆液，加入95%的乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合溶液中的乙醇体积分数为50%，进行超声波提取，提取温度为40℃，提取时间为20 min，超声频率为20 kHz，抽滤，在残渣中加入乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合液中乙醇的体积分数为50%，继续提取，其提取条件同前一次超声波提取；待两次超声波提取之后，再微波提取20min，微波提取的条件是:温度 35℃，微波功率5MHz，得提取液，合并两次的提取液；并减压浓缩至无醇，得浓缩液。

上述的纳滤膜的截留分子量采用3000Da。

本发明的有益效果在于，以废弃的牡丹籽粕为原料，采用酶解法先对牡丹籽粕进行酶解，然后再加入有机溶剂乙醇对芍药苷进行提取，再采用大孔吸附树脂吸附、酶解，再通过超滤膜超滤脱蛋白，浓缩，干燥得到的牡丹多糖的得率达到12.8%，其总多糖的含量59.8%。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。

实施例1

（1）粉碎：将原料牡丹籽粕粉碎至200目，得牡丹籽粕粉，原料牡丹籽粕为牡丹种仁榨油之后的固体饼粕；

（2）酶解：将步骤（1）中的牡丹籽粕粉以料液比1:15的比例加入水，在45℃的条件下，调pH5，加入纤维素酶和果胶酶：

所加的纤维素酶占物料重的0.15%，其酶活≥8万U/g；

果胶酶0.15%，其酶活≥10万U/g，酶解2h，在95℃下灭酶8min，得酶解液；

（3）乙醇提取：取步骤（2）中的酶解浆液，加入95%的乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合溶液中的乙醇体积分数为60%，进行超声波提取，提取温度为40℃，提取时间为30 min；超声频率为20 kHz，抽滤，在残渣中加入乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合溶液中的乙醇体积分数为60%，继续提取，其提取条件同前一次超声波提取；待两次超声波提取之后，再微波提取20min，微波提取的条件是：温度 40℃，微波功率5MHz，得提取液，合并两次的提取液；并减压浓缩至无醇，得浓缩液；

（4）脱蛋白：将步骤（3）中的浓缩液上大孔树脂吸附柱，用纯化水冲洗，收集流出液，在45℃的条件下，调pH=5，加入木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶，所加的木瓜蛋白酶占物料重的0.15%，其酶活≥8万U/g，所加的菠萝蛋白酶占物料重的0.15%，其酶活≥8万U/g，酶解2 h，在95℃下灭酶8分钟，得酶解液；真空浓缩后，采用Sevag法处理浓缩液，重复3次，再经卷式改性丙烯酸聚合物超滤膜超滤；所述的膜超滤、纳滤的条件如下：进液压力为0.2Mpa；料液流速为25ml/s；料液温度为30℃；当料液原液被超滤至约1/10料液原液量时，再加纯化水稀释，重复超滤多次；料液的pH值控制在6.5左右；反冲洗周期为每批，反冲洗时间为1小时；超滤膜的截留分子量为100000Da；

（5）脱色：采用活性炭脱色，使多糖溶液达到无色透明，活性炭的用量为滤液重量的1%；

减压浓缩至无醇，真空冷冻干燥得牡丹多糖提取物。

检测得到的多糖提取率为12.8%，总多糖的含量59.8%。

实施例2

一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，该方法包含下述步骤：

（2）酶解：将步骤（1）中的牡丹籽粕粉以料液比1:10的比例加入水，在35℃的条件下，调pH4，加入纤维素酶和果胶酶，所加的纤维素酶占物料重的0.1%，其酶活≥8万U/g，果胶酶0.1%，其酶活≥10万U/g，酶解1 h，在95℃下灭酶，得酶解液；

（3）乙醇提取：取步骤（2）中的酶解浆液，加入95%的乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合溶液中的乙醇体积分数为45%，进行超声波提取，提取温度为20℃，提取时间为10 min；超声频率为20 kHz，抽滤，在残渣中加入95%的乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合溶液中的乙醇体积分数为45%，继续提取，其提取条件同前一次超声波提取；待两次超声波提取之后，再微波提取20min，微波提取的条件是：温度 30℃，微波功率5MHz，得提取液，合并两次的提取液；并减压浓缩至无醇，得浓缩液；

（4）脱蛋白：将步骤（3）中的浓缩液上大孔树脂吸附柱，用纯化水冲洗，收集流出液，在50℃的条件下，调pH=5，加入木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶，所加的木瓜蛋白酶占物料重的0.1%，其酶活≥8万U/g，所加的菠萝蛋白酶占物料重的0.2%，其酶活≥8万U/g，酶解2 h，在95℃下灭酶，得酶解液；真空浓缩后，采用Sevag法处理浓缩液，重复3次，再经中空纤维聚碳酸酯超滤膜超滤；所述的膜超滤、纳滤的条件如下：进液压力为0.2Mpa；料液流速为30ml/s；料液温度为30℃；当料液原液被超滤至约1/10料液原液量时，再加纯化水稀释，重复超滤多次；料液的pH值控制在6左右；反冲洗周期为每批，反冲洗时间为1小时；

（5）脱色：采用活性炭脱色，使多糖溶液达到无色透明，活性炭的用量是1%；

（6）减压浓缩至无醇，压力喷雾干燥法干燥得牡丹多糖提取物。

检测得到的多糖提取率为12.5%，总多糖的含量58.6% 。

实施例3

（2）酶解：将步骤（1）中的牡丹籽粕粉以料液比1: 20的比例加入水，在45℃的条件下，调pH6，加入纤维素酶和果胶酶，所加的纤维素酶占物料重的0.2%，其酶活≥8万U/g，果胶酶0.2%，其酶活≥10万U/g，酶解3 h，在95℃下灭酶，得酶解液；

（3）乙醇提取：取步骤（2）中的酶解浆液，加入乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合溶液中的乙醇体积分数为50%，进行超声波提取，提取温度为40℃，提取时间为20 min；超声频率为30 kHz，抽滤，在残渣中加入乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合溶液中的乙醇体积分数为50%，继续提取，其提取条件同前一次超声波提取；待两次超声波提取之后，再微波提取20min，微波提取的条件是：温度 40℃，微波功率5MHz，得提取液，合并两次的提取液；并减压浓缩至无醇，得浓缩液；

（4）脱蛋白：将步骤（3）中的浓缩液上大孔树脂吸附柱，用纯化水冲洗，收集流出液，在50℃的条件下，调pH=5，加入木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶，所加的木瓜蛋白酶占物料重的0.1%，其酶活≥8万U/g，所加的菠萝蛋白酶占物料重的0.2%，其酶活≥8万U/g，酶解3 h，在95℃下灭酶，得酶解液；真空浓缩后，采用Sevag法处理浓缩液，重复3次，再经管式聚丙烯腈超滤膜超滤；膜超滤、纳滤的条件如下：进液压力为0.2Mpa；料液流速为30ml/s；料液温度为30℃；当料液原液被超滤至约1/10料液原液量时，再加纯化水稀释，重复超滤多次；料液的pH值控制在7；反冲洗周期为每批，反冲洗时间为1小时；

（5）脱色：采用活性炭脱色，使多糖溶液达到无色透明，活性炭的用量是0.8%；

（6）减压浓缩至无醇，真空冷冻干燥得牡丹多糖提取物。

检测得到的多糖提取率为11.9%，总多糖的含量59.6% 。

Claims

1.一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，其特征在于，该方法包含下述步骤：

所加的纤维素酶占物料重的0.1～0.2%，其酶活≥8万U/g；

糖胺酶占物料重的0.1～0.2%，其酶活≥8万U/g；

（4）脱蛋白：将步骤（3）中的浓缩液上大孔树脂吸附柱，用纯化水冲洗，收集流出液，在35～55℃的条件下，调pH4～6，加入木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶，所加的木瓜蛋白酶占物料重的0.1～0.2%，其酶活≥8万U/g，所加的菠萝蛋白酶占物料重的0.1～0.2%，其酶活≥8万U/g，酶解1～3 h，在95℃下灭酶，得酶解液；真空浓缩后，采用Sevag法处理浓缩液，重复3次，再经超滤膜超滤和纳滤；所述的膜超滤、纳滤的条件如下：进液压力为0.1～0.5Mpa；料液流速为20～30ml/s；料液温度为20～35℃；当料液原液被超滤至1/10-1/9料液原液量时，再加纯化水稀释，重复超滤多次；料液的pH值控制在6～7；反冲洗周期为每批，反冲洗时间为1小时，所述的超滤膜的截留分子量为10000～100000Da；

2.如权利要求1所述的一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，其特征在于，所述的超声提取条件是，提取温度为30℃，提取时间为30min，频率为25kHz。

3.如权利要求1所述的一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，其特征在于，所述的微波提取的条件是，温度 25℃，微波频率2.5MHz。

4.如权利要求1所述一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，其特征在于，所述的步骤（4）中的大孔树脂为HPD200A，HPD100， D-101，D-101A，AB-8中的任一种。

5.如权利要求1所述的一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，其特征在于，所述的步骤（4）中木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶的量分别占物料重的0.1%。

6.如权利要求1所述的一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，其特征在于，所述的步骤（4）中纳滤的条件为：进液压力为0.2Mpa；料液流速为25ml/s；料液温度为30℃。

7.如权利要求1所述的一种从牡丹籽粕中提取牡丹多糖的方法，其特征在于，所述的超虑膜结构为中空纤维超滤膜、卷式或管式超滤膜，采用错流过滤或采用死端过滤。

8.如权利要求1所述的一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，其特征在于，所述的超滤膜材料为纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物中的任一种。

9.如权利要求1所述的一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，其特征在于，所述的乙醇提取步骤中：取步骤（2）中的酶解浆液，加入95%的乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合溶液中的乙醇体积分数为50%，进行超声波提取，提取温度为40℃，提取时间为20 min，超声频率为20 kHz，抽滤，在残渣中加入乙醇溶液，使酶解液和乙醇溶液的混合液中乙醇的体积分数为50%，继续提取，其提取条件同前一次超声波提取；待两次超声波提取之后，再微波提取20min，微波提取的条件是:温度 35℃，微波功率5MHz，得提取液，合并两次的提取液；并减压浓缩至无醇，得浓缩液。

10.如权利要求1所述的一种从牡丹籽粕中提取多糖的方法，其特征在于，所述的纳滤膜的截留分子量采用3000Da。