CN104761655B - 一种从海鲜菇下脚料中提取海鲜菇多糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从海鲜菇下脚料中提取海鲜菇多糖的方法，属于生化分离纯化技术领域。所述方法包括粉碎机粉碎、高压均质破碎、高速离心、磁性膜超滤和干燥。该方法与现有技术相比，使提取工艺简单，提取时间短，可用于工业化生产。本发明采用的破碎方法，破碎效率高，破碎时间短，使海鲜菇活性多糖物质的提取率高(提取率在70%以上)、功能活性保存完好，可用于工业化大规模生产。本发明的从海鲜菇下脚料中提取活性多糖的方法，提取工艺简单，提取时间短，成本降低，可用于工业化生产。所得制品可供制备不同类型的食品、保健食品或药品使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种从海鲜菇下脚料中提取海鲜菇多糖的方法，属于生化分离纯化技术领域。
背景技术
海鲜菇（[Hypsizygus marmoreus (Peck) H.E.Bigelow），中文正名真姬菇，又名玉蕈、斑玉蕈。属低温型草生菌，具有很高的营养价值和药用价值，颜色洁白，菌肉肥厚，口感细腻，气味芬芳，味道鲜美。该菇营养丰富，是一种非常珍贵的食用菌。
海鲜菇的蛋白质中氨基酸种类齐全，包括8种人体必需氨基酸，其中赖氨酸、精氨酸含量高于一般菇类，对青少年智、增高起着重要作用。还含有数种多糖体。海鲜菇的提取物具有多种生理活性成份。其中真菌多糖、嘌呤、腺苷能增强免疫力，促进抗体形成抗氧化成分能延缓衰老、美容等等。β-1，3-D葡聚糖具有很高的抗肿瘤活性。而且从海鲜菇中分离得到的聚合糖酶的活性也比其它菇类要高许多。另外，海鲜菇的热水提取物和有机溶剂提取物有清除体内自由基作用。因此，有防止便秘、抗癌、防癌、提高免疫力、预防衰老、延长寿命的独特功效。
目前对于真菌多糖提取通常采用热水浸提、溶剂浸提和酶法浸提。热水浸提工艺简单，提取的主要是胞外多糖，得率较低。而酶法浸提常采用纤维素酶、果胶酶和蛋白酶,以除去胞壁合膜上的果胶、纤维素及蛋白质等成分，有利于胞内多糖的溶出，而使多糖的提取率提高。但由于提取过程需要加酶，不仅生产成本高，同时也给产物的分离带来困难。溶剂提取法多采用酸性或碱性物质，可能会对多糖的生物活性及其结构有一定的影响。
而对海鲜菇多糖的提取，除了上述方法外，也有联合使用超声波破壁和热水浸提的研究报道，由于采用先超声波破碎海鲜菇，然后再恒温水浴浸提多糖，使得海鲜菇的处理量少及提取时间均较长，无法正真走出实验室，进行工业化生产。
发明内容
基于上述背景，本发明的目的在于提供一种从海鲜菇下脚料中提取活性多糖的方法，该方法与现有技术相比，使提取工艺简单，提取时间短，可用于工业化生产。
本发明的目的是通过下述技术方案得以实现：
一种从海鲜菇下脚料中提取活性多糖的方法，包括粉碎机粉碎、高压均质破碎、高速离心、磁性膜超滤和干燥。
更具体地，首先将海鲜菇下脚料经过粉碎机粉碎成糊状体后，通过高压均质机破碎后，通过滤布过滤，并将滤液在5000～18000转/分钟高速离心10～60min，去除沉淀物，上清液即为海鲜菇多糖粗提物。将上清液于磁性膜超滤系统中，在磁场大小为0.1～1.2T的条件下进行超滤，超滤时的操作压力为0.1～0.5MPa，收集磁性膜超滤所得的海鲜菇多糖截留液，经醇沉、干燥后得海鲜菇多糖。
作为优选，所述高压均质破碎的条件为：均质机的压力为10～50MPa，均质破碎次数为1～3次，破碎时温度应控制在90℃以内。
采用高压均质机来破碎海鲜菇下脚料，海鲜菇下脚料经过粉碎机粉碎成糊状体后，在增压机构（10-150MPa)的作用下，高压快速的通过均质机的均质腔，会同时受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击等机械力作用和相应的热效应，由此引发的机械力及化学效应可诱导物料大分子的物理、化学及结构性质发生变化，最终达到超微破碎的效果，提高了海鲜菇活性物质的提取率和加快了效率；操作简便。同时，在破碎的过程中，海鲜菇体系温度始终控制在90℃以内。
所述高速离心是将滤液在5000～14000转/分钟高速离心10～30min。
所述磁性膜超滤中，磁场大小为0.2～0.6T。
因膜分离没有相变、常温操作，特别适用于多糖活性物质的分离、浓缩、纯化。超滤膜技术与凝胶柱层、化学试剂法等传统工艺相比，分离多糖得率高、能耗低、不容易破坏多糖的生理活性，在多糖分离方面具有广阔的应用前景。
虽然超滤技术在多糖分离中的应用日益广泛，目前制造的各种分离膜，其截留分子量是固定的，只能分离一定分子量的物质，调控范围较小。多糖类物质分子量分布范围广泛，欲得到多组不同分子量的目标物质，则需要通过更换不同截留分子量的超滤膜多次操作，不但操作繁琐而且使生产成本大大增加。为解决膜分离在实际应用中受到的限制，本发明采用一种截留率可调控的电磁约束分离膜（它是通过在制膜液中添加纳米磁性粒子，使制成的超滤膜具有一定的磁性，可以通过调节外加磁场的大小和方向，改变超滤膜的皮肤层和膜孔结构，从而改变膜对物质的截留率，使一系列不同的物质先后被分离开来）。与普通的超滤膜相比，磁性超滤膜具有可连续分离一系列物质的特性，增加了分离对象范围，从而节约了成本。
作为优选，采用的磁性超滤膜的纳米磁性粒子为Fe3O4、γ-Fe2O3、Fe、Co、Ni、纳米氧化镝铁等。
所述干燥为真空冷冻干燥。
真空冷冻干燥技术是先将湿物料在共晶点温度以下冻结，使水分变成固态的冰，然后在适当的真空度下，使冰直接升华为水蒸汽，再用真空系统中的水气凝结器将水蒸汽冷凝，从而获得干燥制品的技术。由于整个干燥过程是在高真空（0.1mmHg）、超低温的条件下完成的，缩短了冷冻时间，有效地保证了物质的活性构象，避免了氧化及高温对生物活性物质的作用，最大限度地保存了产品中的生物活性物质。冷冻干燥的基础是冰从样品中升华，即水分从固态直接转化为气态，不经过中间的液态，不存在气相和液相之间的表面张力对样品的作用，从而减轻在干燥过程中对样品的损伤且干燥后的产品呈多孔海绵状结构，极易溶于水（甚至在冰水中）而迅速复原。
本发明采用的破碎方法，破碎效率高，破碎时间短，使海鲜菇活性多糖物质的提取率高(提取率在70%以上)、功能活性保存完好，可用于工业化大规模生产。本发明的从海鲜菇下脚料中提取活性多糖的方法，提取工艺简单，提取时间短，成本降低，可用于工业化生产。所得制品可供制备不同类型的食品、保健食品或药品使用。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明具体实施方式的描述说明但不限制本发明。
实施例1、一种从海鲜菇下脚料中提取活性多糖的制备方法
称取鲜海鲜菇下脚料500g,加入1000ml纯净水中，用粉碎机进行初粉碎成糊状体，将糊状体通过高压均质机破碎提取。均质机的压力为70MPa，均质破碎次数为1次,破碎时温度应控制在90℃以内。
破碎液通过在5000转/分钟（rpm）高速离心60min，去除沉淀物，将上清液于磁性膜（Psf+ Fe3O4膜，Mw=1.0×105Da)超滤系统中，在磁场大小为0. 3T的范围内下进行超滤，超滤时的操作压力为0.5MPa，收集磁性膜超滤所得的海鲜菇多糖截留液，加入3倍体积的75%乙醇，置于4℃环境中沉淀。醇沉液5000rpm离心15min，收集沉淀。沉淀用超纯水溶解，并经真空冷冻干燥后得海鲜菇多糖。
实施例2、一种从海鲜菇下脚料中提取活性多糖的制备方法
称取鲜海鲜菇下脚料500g,加入1000ml纯净水中，用粉碎机进行初粉碎成糊状体，将糊状体通过高压均质机破碎提取。均质机的压力为50MPa，均质破碎次数为1次,破碎时温度应控制在90℃以内。
破碎液通过在18000转/分钟（rpm）高速离心10min，去除沉淀物，将上清液于磁性膜（Psf+ Fe膜，1.0×105Da)超滤系统中，在磁场大小为1.2T的范围内下进行超滤，超滤时的操作压力为0.1MPa，收集磁性膜超滤所得的海鲜菇多糖截留液，，加入3倍体积的75%乙醇，置于4℃环境中沉淀。醇沉液5000rpm离心15min，收集沉淀。沉淀用超纯水溶解，并经真空冷冻干燥后得海鲜菇多糖。
实施例3、一种从海鲜菇下脚料中提取活性多糖的制备方法
称取鲜海鲜菇下脚料500g,加入1000ml纯净水中，用粉碎机进行初粉碎成糊状体，将糊状体通过高压均质机破碎提取。均质机的压力为10MPa，均质破碎次数为3次,破碎时温度应控制在90℃以内。破碎液通过在14000转/分钟（rpm）高速离心30min，去除沉淀物，将上清液于磁性膜（Psf+ 纳米氧化镝铁膜，1.0×105Da)超滤系统中，在磁场大小为0.5T的范围内下进行超滤，超滤时的操作压力为0.2MPa，收集磁性膜超滤所得的海鲜菇多糖截留液，加入3倍体积的75%乙醇，置于4℃环境中沉淀。醇沉液5000rpm离心15min，收集沉淀。沉淀用超纯水溶解，并经真空冷冻干燥后得海鲜菇多糖。
Claims (5)
1.一种从海鲜菇下脚料中提取海鲜菇多糖的方法，其特征在于：所述方法包括粉碎机粉碎、高压均质破碎、高速离心、磁性膜超滤和干燥；
所述方法的具体步骤包括：首先将海鲜菇下脚料经过粉碎机粉碎成糊状体后，通过高压均质机破碎、滤布过滤，并将滤液在5000～18000转/分钟高速离心10～60min，去除沉淀物，上清液即为海鲜菇多糖粗提物,将上清液于磁性膜超滤系统中，在磁场大小为0.1～1.2T的条件下进行超滤，超滤时的操作压力为0.1～0.5MPa，收集磁性膜超滤所得的海鲜菇多糖截留液，经醇沉、干燥后得海鲜菇多糖；
所述高压均质破碎的条件为：高压均质机的压力为10～50MPa，均质破碎次数为1～3次，破碎时温度应控制在90℃以内。
2.根据权利要求1所述的从海鲜菇下脚料中提取海鲜菇多糖的方法，其特征在于：所述高速离心是将滤液在5000～14000转/分钟高速离心10～30min。
3.根据权利要求1所述的从海鲜菇下脚料中提取海鲜菇多糖的方法，其特征在于：所述磁性膜超滤的磁场大小为0.2～0.6T。
4.根据权利要求1所述的从海鲜菇下脚料中提取海鲜菇多糖的方法，其特征在于：所述磁性超滤膜的纳米磁性粒子为Fe3O4、γ-Fe2O3、Fe、Co、Ni或纳米氧化镝铁。
5.根据权利要求1所述的从海鲜菇下脚料中提取海鲜菇多糖的方法，其特征在于：所述干燥为真空冷冻干燥。
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