CN104497159A

CN104497159A - 一种酶预处理-微波辅助提取-壳聚糖絮凝技术纯化食用菌多糖的方法

Info

Publication number: CN104497159A
Application number: CN201410845693.4A
Authority: CN
Inventors: 韩伟; 罗文锋; 满宁; 韩乐; 马迪; 豆欣欣; 汪佳丹
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2015-04-08

Abstract

本发明涉及一种利用酶预处理-微波辅助提取-壳聚糖絮凝纯化食用菌多糖的方法，包括如下步骤：在粉碎后的食用菌中加入酶，用水搅拌混合，酶解一定时间；微波辐射一段时间后冷却抽滤，获得多糖提取液；提取液进行浓缩，然后加入壳聚糖进行絮凝，等絮凝结束后过滤除去沉淀，得到纯化后的多糖溶液，干燥后获得较纯的食用菌多糖，并验证了其具有良好的体外抗氧化活性。本发明首先采用酶解技术，对食用菌细胞壁和细胞间质进行一定程度的水解破坏，然后采用微波的“体加热”特性，促进有效成分的溶出，该方法高效节能，节省溶剂用量；壳聚糖作为天然的絮凝剂，能很好地除去蛋白类高分子杂质，除杂效果好，成本低廉，不影响产品质量。

Description

一种酶预处理-微波辅助提取-壳聚糖絮凝技术纯化食用菌多糖的方法

技术领域

本发明涉及一种从食用菌中提取纯化有效成分的方法。

背景技术

近年来，植物中天然活性成分已经成为人类寻找新药的重要手段之一。食用菌多糖具有抗氧化、抗肿瘤和免疫调节等作用，具有潜在开发价值，但由于其有效成分含量低，怎样从中有效获取纯度高的食用菌多糖是工艺研究工作者面对的重要课题。

传统的提取技术，如渗漉法、索氏提取法、浸渍法、回流提取等普遍存在提取效率低，能耗高，生产周期长等缺点；纯化方法常用水提醇沉法，具有生产周期长，乙醇使用量大等缺点。在此背景下，一些新的提取分离纯化技术应运而生。

植物细胞壁主要是由纤维素、果胶质等物质构成的致密结构，采用合适的酶对食用菌细胞壁酶解，可以达到破坏细胞壁结构，降低有效成分溶出时的阻力，从而提高了提取效率。微波辅助提取技术是利用微波“体加热”特性，使得能量能直接作用于被加热物质，相比传统加热方式，能量利用效率更高，而且由于非极性或者弱极性成分对微波吸收弱，从而使微波提取具有选择性。

絮凝技术主要采用电中和及吸附架桥原理，打破液体体系稳定性，使得杂质粒子絮凝沉降，从而起到纯化效果。絮凝剂种类繁多，有天然类和人工合成类。壳聚糖为甲壳素脱乙酰化产物，来源广泛、性质稳定、安全无毒，为阳离子聚合物，可用于食品及医药领域。

如何整合酶、微波、壳聚糖絮凝各自的优点，采取集成的方法，从食用菌中获取多糖类物质，是本领域的一个重要课题，具有重要的研究价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种酶预处理-微波辅助提取-壳聚糖絮凝集成技术分离纯化食用菌多糖的方法，以满足相关领域发展的需求。

技术方案：先通过酶解预处理，使得食用菌细胞壁受损，然后进行微波加热，强化活性成分从细胞中溶出，然后再对提取液进行壳聚糖絮凝纯化，除去一些如蛋白类高分子杂质。具体步骤如下：

（1）采用乙醇对食用菌进行回流预处理，并干燥后粉碎得到预处理食用菌粉末；

（2）将步骤（1）得到的预处理食用菌粉末加入酶，并用溶剂水搅拌混合后酶解，得到混合物；

（3）将步骤（2）得到的混合物转移到微波提取装置中，微波辐射1～4min，冷却到室温后减压抽滤，得到食用菌多糖提取液；

（4）将步骤（3）得到的食用菌多糖提取液进行浓缩，在搅拌状态下加入壳聚糖进行絮凝纯化，然后离心过滤，得到纯化后的食用菌多糖溶液；然后干燥处理，即得所述纯化食用菌多糖。

步骤（1）中食用菌与乙醇的重量比为1：10～1：30，回流时间为1～2h，干燥温度为50～70℃。

步骤（2）中食用菌的液固比（溶剂体积：食用菌质量）为20：1～40：1，所述酶选自纤维素酶、果胶酶或两者的混合物，溶剂水的pH值为2～7，所述酶的质量占所述粉末质量的百分浓度为0%～3.5%，酶解温度为35～65℃，酶解时间为15～60min。

步骤（3）的微波提取装置的输出功率为500～1000W，频率为2450MHz，辐射过程中鼓泡搅拌。

步骤（4）的浓缩比为4 mL：1 g～14 mL：1 g，所述浓缩比的是指食用菌多糖提取液的体积与预处理食用菌粉末的质量之间的比例；壳聚糖以体积计算的加入量占预处理食用菌粉末质量的比例为0.4～1.2mL/g，絮凝纯化的温度为5～80℃，体系的pH值为1～6，絮凝纯化时间为0.25～4h。

所述食用菌为金针菇或灰树花。

本专利集成酶预处理、微波辅助提取和壳聚糖絮凝技术，简化操作，降低成本，强化了提取效果，缩短提取纯化时间，保证有效成分的质量。具体有以下优势：

1. 本专利对药材的颗粒度没有限制。常用方法都会把药材粉得超细，这样不便于后续的分离操作，因此相对来说本专利的工序更加便捷；

2. 虽然一些专利提取方面采用单一提取技术，或者两种技术集成。但分离环节普遍使用传统的醇沉工艺，相比本专利的絮凝工艺需要花好几十倍的时间，所以本专利能显著提高生产效率；

3. 本专利整个生产环节都是以水做溶剂，其中壳聚糖是FDA认可的食品添加剂，可以确保产品质量，无其他有机溶剂残留；

4. 虽然提取效果与传统回流提取效果相差不多，但是该方法更加节能，省时，安全。

具体实施方式

实施例1

从金针菇中提取纯化金针菇多糖

（1）将晒干的金针菇按照料液比1：10在乙醇中回流2h，65℃下热风干燥；

（2）称取5g预处理后的金针菇，置于三口烧瓶中，加入果胶酶125mg，再加入125mL去离子水，混合后在40℃的水浴锅中酶解45min；

（3）将步骤（2）中的混合物转移到微波提取装置中，在微波功率650W下辐射150s, 冷却到室温后减压抽滤，得到金针菇多糖粗提液，多糖得率为11.35%；

（4）将步骤（3）中金针菇多糖粗提液按照浓缩比10:1浓缩后，调节pH为2.0，加入4mL 1%的壳聚糖溶液，恒温35℃，搅拌状态下絮凝15min，然后离心过滤，得到纯化后的金针菇多糖溶液；

（5）将步骤（4）中得到的金针菇多糖溶液进行干燥处理，即得纯化的金针菇多糖；

絮凝操作后多糖保留率为86.90%，蛋白质脱除率为60.52%，多糖纯度为21.26%。

该实施例结果中虽然在提取效果方面略差于专利CN103788223A，也与对比实验2h的水煮提取效果相差不大，但一方面本专利对药材颗粒度没有限制，不需要粉磨过细，造成生产操作的不便捷，另一方面纯化环节采用絮凝技术，相比醇沉可节约大量时间。

实施例2

从灰树花中提取纯化灰树花多糖

（1）将晒干的灰树花按照料液比1：10在乙醇中回流2h，65℃下热风干燥，粉碎后取粒径为10～20目的灰树花颗粒；

（2）称取5g预处理后的灰树花，置于三口烧瓶中，加入150mL pH为6去离子水；

（3）将步骤（2）中的混合物转移到微波提取装置中，在微波功率650W下辐射210s, 冷却到室温后减压抽滤，得到灰树花多糖粗提液，多糖得率为22.61%；

（4）将步骤（3）中灰树花多糖粗提液按照浓缩比4：1浓缩后，调节pH为6.0，加入5mL 1%的壳聚糖溶液，恒温45℃，搅拌状态下絮凝60min，然后离心过滤，得到纯化后的灰树花多糖溶液；

（5）将步骤（4）中得到的灰树花多糖溶液进行干燥处理，即得纯化的灰树花多糖；

絮凝操作后多糖保留率为91.25%，蛋白质脱除率为81.54%，多糖纯度为25.20%。

相比专利CN103833866A，该实施例中的提取方法更加节能，絮凝工艺可以省去反复的醇沉环节，节约大量时间。

Claims

1.一种酶预处理-微波辅助提取-壳聚糖絮凝技术纯化食用菌多糖的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中食用菌与乙醇的重量比为1：10～1：30，回流时间为1～2h，干燥温度为50～70℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中食用菌的液固比（溶剂体积：食用菌质量）为20：1～40：1，所述酶选自纤维素酶、果胶酶或两者的混合物，溶剂水的pH值为2～7，所述酶的质量占所述粉末质量的百分浓度为0%～3.5%，酶解温度为35～65℃，酶解时间为15～60min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）的微波提取装置的输出功率为500～1000W，频率为2450MHz，辐射过程中鼓泡搅拌。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）的浓缩比为4：1～14：1 mL/g，所述浓缩比的是指食用菌多糖提取液的体积与预处理食用菌粉末的质量之间的比例；壳聚糖以体积计算的加入量占预处理食用菌粉末质量的比例为0.4～1.2mL/g，絮凝纯化的温度为5～80℃，体系的pH值为1～6，絮凝纯化时间为0.25～4h。

6.根据权利要求1～5任一所述的方法，其特征在于，所述食用菌为金针菇或灰树花。