CN105111325A

CN105111325A - 一种从金针菇菇脚中连续提取多糖、蛋白质和膳食纤维的方法

Info

Publication number: CN105111325A
Application number: CN201510544217.3A
Authority: CN
Inventors: 胡国元; 李伟伟; 朱丽萍
Original assignee: Wuhan Institute of Technology
Current assignee: Sanjiang Biologica Engineering Co ltd Xi An City
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: CN105111325B

Abstract

本发明公开了一种从金针菇菇脚中连续提取多糖、蛋白质和膳食纤维的方法，以金针菇菇脚废弃物为原材料，依次经水提多糖、碱提蛋白质和碱提膳食纤维等步骤，从金针菇菇脚中连续提取得到多糖、蛋白质和膳食纤维多种活性成分。本发明涉及的提取工艺简单、成本低，避免了直接燃烧所带来的环境污染问题，实现了资源的回收利用，具有很大的应用开发前景；本发明获得的金针菇菇脚多糖、蛋白质和膳食纤维，可应用于食品药品、功能保健等方面。

Description

一种从金针菇菇脚中连续提取多糖、蛋白质和膳食纤维的方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种从金针菇菇脚中连续提取多糖、蛋白质和膳食纤维的方法。

背景技术

金针菇富含蛋白质，还含有VB₁、VB₂、Vc等多种维生素，且富含钙、磷、铁等多种矿物质，营养十分丰富。金针菇中还含有18种氨基酸，每100g鲜菇中含氨基酸总量达20.9mg，其中含有8种人体必需的氨基酸，占总氨基酸量的42.29～51.17％，在必需氨基酸中精氨酸和赖氨酸含量较高，每100g干品中赖氨酸和精氨酸含量分达1.024g和1.231g，高于一般菇类。

金针菇多糖是金针菇主要活性物质中研究最多的一种化学成分，它的单糖组分主要有葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖和岩藻糖等。据目前报道，已分离出的多糖既有均一多糖也有杂多糖，且结构特征具有多样性，它具有抗肿瘤、调节免疫活性等作用。

金针菇中含有多种功能性蛋白，比如金针菇核糖体失活蛋白它主要作用于rRNA，能够破坏核糖体功能，抑制蛋白质生物合成。它能够抗肿瘤、抗病毒、抗昆虫、促进免疫调节以及抗人的免疫缺陷病毒(HIV)等作用，目前RIP免疫毒素已经表达成功并应用于癌症治疗中，并取得了很好的效果。金针菇中的免疫调节蛋白(FIP-five)具有与免疫球蛋白重连可变区相似的结构,抗癌、抗过敏、抗增殖、刺激免疫细胞产生多种细胞因子和免疫调节功能。

膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物，它对促进良好的消化和排泄固体废物有着举足轻重的作用。适量的补充膳食纤维，可使肠道中的食物增大变软，促进肠道蠕动，从而加快了排便速度，防止便秘和降低肠癌的风险。另外，膳食纤维还可调节血糖，有助预防糖尿病，又可减少人体在消化过程中对脂肪的吸收，从而降低血液中胆固醇、甘油三脂的水平，防止高血压、心脑血管等疾病。

目前金针菇的工厂化栽培规模日益扩大，随之产生的菇脚废料带来新的处理难度；且金针菇菇脚中含有多种有效活性成分，将其直接进行燃烧处理，在污染环境的同时也造成了资源的浪费。另外，从金针菇菇脚中单一提取某一成分的方法报道较多，但缺乏从金针菇菇脚中复合提取或连续提取多种成分的综合利用技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种从金针菇菇脚中连续提取多糖、蛋白质和膳食纤维的方法，该方法总提取率高、提取效果佳，可有效治理食用菌废弃物，实现资源的回收利用，促进食用菌工厂化栽培的可持续发展。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种从金针菇菇脚中连续提取多糖、蛋白质和膳食纤维的方法，它包括以下步骤：

a)原料预处理：将金针菇菇脚首先晾晒至半干，置于烘箱中烘干至完全干燥，再用粉碎机进行粉碎，过0.15mm(100目)筛，得金针菇菇脚粉末，置于干燥器中保存备用；

b)水提多糖：以水为提取液进行水浴浸提，提取条件为：液料比(20～50):1mL/g、提取温度80～90℃、提取时间2～4h、提取pH值5～8、提取次数2次；浸提后进行过滤，得滤液I滤渣I，将滤液I进行浓缩，采用Sevage法除蛋白，离心分离，得上清液I，然后进行醇沉、离心分离，将所得沉淀I进行烘干，即得多糖(粗多糖)；

c)碱提蛋白质：将步骤b)所得滤渣I进行烘干，以浓度为0.004～0.0045g/mL的NaOH溶液为提取液进行水浴浸提，提取条件为：液料比20～30:1mL/g、提取温度60～75℃、提取时间2～3h、提取次数2次；浸提后进行过滤，得滤液II和滤渣II，向滤液II中加入盐酸溶液调节pH至蛋白质等电点，然后进行离心分离，得上清液II和沉淀II，所得沉淀II即为蛋白质；

d)碱提膳食纤维：将步骤c)所得上清液II依次进行浓缩醇沉、离心分离，将所得沉淀III进行烘干，即得膳食纤维。

上述方案中，所述NaOH溶液的浓度为0.004～0.0045g/mL。

上述方案中，步骤b)中所述浓缩步骤为：将滤液I于50～60℃旋转蒸发浓缩至其原体积的1/3～1/5。

上述方案中，步骤b)中所述醇沉步骤为：向上清液I中加入其3～4倍体积的无水乙醇，然后在4℃下静置24h。

上述方案中，步骤d)所述浓缩醇沉步骤为：将步骤c)所得上清液于50～60℃下进行旋转蒸发浓缩至其原体积的1/3～1/5，向所得浓缩液加入3～4倍体积的无水乙醇，然后在4℃下静置24h。

上述方案中，所述离心分离步骤为在4000r/min下离心分离10分钟。

上述方案中，所述烘干温度为60℃。

根据上述方案提取的金针菇菇脚多糖、蛋白质和膳食纤维，可应用于食品药品、功能保健等方面。

上述方案中，静置醇沉过程乙醇消耗较大，蒸馏回收之后可重复使用或用于提取过程中仪器的清洗，降低提取成本。

本发明的有益效果为：

1)本发明以金针菇菇脚废弃物为原材料，经过水和碱液提取，依次获得粗多糖、蛋白质和膳食纤维3种有效成分，涉及的提取工艺简单、成本低，避免了直接燃烧所带来的环境污染问题，实现了资源的回收利用，可促进食用菌工厂化栽培的可持续发展，具有很大的应用开发前景。

2)本发明对各活性物质的提取条件进行了优化后，提取效果佳，可在金针菇菇脚废弃物中连续提取金针菇多糖、金针菇蛋白质和金针菇膳食纤维多种活性物质。

3)本发明科学优化了3种物质的提取工艺，实现了总提取率的最大化，有力提升金针菇菇脚废弃物的附加值。

附图说明

图1为本发明实施例1所得多糖的紫外吸收图谱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下实施例中，如无具体说明采用的试剂均为市售化学试剂。

所述金针菇菇脚为金针菇在加工过程中的废弃部分，由武汉如意食用菌高科技有限公司提供。

实施例1

一种从金针菇菇脚中连续提取多糖、蛋白质和膳食纤维的方法，具体包括以下步骤：

a)原料预处理：将新鲜金针菇菇脚晾晒至半干，经烘箱60℃烘至完全干燥，再用粉碎机粉碎，过0.15mm(100目)筛，得金针菇菇脚粉末，置于干燥器中保存备用。

b)水提多糖：以水为提取液对金针菇菇脚粉末进行水浴浸提，提取条件为：液料比40:1mL/g、提取温度80℃、提取时间2h、提取次数2次、提取pH值8；浸提后进行过滤，得滤液I和滤渣I，将滤液I在50℃下进行旋转蒸发浓缩至其原体积1/3，其浓缩液采用Sevage法除蛋白并进行离心分离，得上清液I，然后向所得上清液I中加入其3倍体积的无水乙醇，然后在4℃下静置24h，并在4000r/min离心10分钟，将所得沉淀I进行烘干(60℃)，即得多糖。

c)碱提蛋白质：将步骤b)所得滤渣I进行烘干，以浓度为0.004g/mL的NaOH溶液为提取液进行水浴浸提，提取条件为：液料比20:1mL/g、提取温度60℃、提取时间2h、提取次数2次；浸提后进行过滤，得滤液II和滤渣II，向滤液II中加入盐酸溶液(1mol/L)调节pH至蛋白质等电点，然后在4000r/min下离心分离10分钟，得上清液II和沉淀II，所得沉淀II即为蛋白质(碱提蛋白)。

d)碱提膳食纤维：将步骤c)所得上清液II于50℃进行浓缩醇沉，具体步骤为：进行旋转蒸发浓缩至其原体积的1/5，向所得浓缩液中加入其3倍体积无水乙醇，然后在4℃下静置24h，并在4000r/min下离心分离10分钟，将所得沉淀III进行烘干(60℃)，即得膳食纤维(碱提膳食纤维)。

本实施例中，多糖得率为8.19％，碱提蛋白得率为8.27％，碱提膳食纤维得率为11.63％。其中所获得的多糖经过紫外光谱检测没有蛋白质吸收峰(见图1)，说明杂蛋白除尽，获得的为多糖纯品。

实施例2

b)水提多糖：以水为提取液对金针菇菇脚粉末进行水浴浸提，提取条件为：液料比30:1mL/g、提取温度90℃、提取时间4h、提取次数2次、提取pH值5；浸提后进行过滤，得滤液I和滤渣I，将滤液I在60℃下进行旋转蒸发浓缩至其原体积1/3，其浓缩液采用Sevage法除蛋白并进行离心分离，得上清液I，然后向所得上清液I中加入其4倍体积的无水乙醇，然后在4℃下静置24h，并在4000r/min离心10分钟，将所得沉淀I进行烘干(60℃)，即得多糖。

c)碱提蛋白质：将步骤b)所得滤渣I进行烘干，以浓度为0.0045g/mL的NaOH溶液为提取液进行水浴浸提，提取条件为：液料比30:1mL/g、提取温度65℃、提取时间3h、提取次数2次；浸提后进行过滤，得滤液II和滤渣II，向滤液II中加入盐酸溶液(1mol/L)调节pH至蛋白质等电点，然后在4000r/min下离心分离10分钟，得上清液II和沉淀II，所得沉淀II即为蛋白质(碱提蛋白)。

d)碱提膳食纤维：将步骤c)所得上清液II于60℃进行浓缩醇沉，具体步骤为：进行旋转蒸发浓缩至其原体积的1/3，向所得浓缩液中加入其4倍体积无水乙醇，然后在4℃下静置24h，并在4000r/min下离心分离10分钟，将所得沉淀III进行烘干(60℃)，即得膳食纤维(碱提膳食纤维)。

本实施例中，多糖得率为8.39％，碱提蛋白的得率为8.21％，碱提膳食纤维的得率为11.56％。其中所获得的多糖经过紫外光谱检测没有蛋白质吸收峰，说明杂蛋白除尽，获得的为多糖纯品。

实施例3

b)水提多糖：以水为提取液对金针菇菇脚粉末进行水浴浸提，提取条件为：液料比20:1mL/g、提取温度85℃、提取时间3h、提取次数2次、提取pH值7；浸提后进行过滤，得滤液I和滤渣I，将滤液I在60℃下进行旋转蒸发浓缩至其原体积1/5，其浓缩液采用Sevage法除蛋白并进行离心分离，得上清液I，然后向所得上清液I中加入其3倍体积的无水乙醇，然后在4℃下静置24h，并在4000r/min离心10分钟，将所得沉淀I进行烘干(60℃)，即得多糖。

c)碱提蛋白质：将步骤b)所得滤渣I进行烘干，以浓度为0.00425g/mL的NaOH溶液为提取液进行水浴浸提，提取条件为：液料比20:1mL/g、提取温度70℃、提取时间2h、提取次数2次；浸提后进行过滤，得滤液II和滤渣II，向滤液II中加入盐酸溶液(1mol/L)调节pH至蛋白质等电点，然后在4000r/min下离心分离10分钟，得上清液II和沉淀II，所得沉淀II即为蛋白质(碱提蛋白)。

d)碱提膳食纤维：将步骤c)所得上清液II于60℃进行浓缩醇沉，具体步骤为：进行旋转蒸发浓缩至其原体积的1/5，向所得浓缩液中加入其4倍体积无水乙醇，然后在4℃下静置24h，并在4000r/min下离心分离10分钟，将所得沉淀III进行烘干(60℃)，即得膳食纤维(碱提膳食纤维)。

本实施例中，多糖得率为8.27％，碱提蛋白的得率为8.20％，碱提膳食纤维的得率为11.61％。其中所获得的多糖经过紫外光谱检测没有蛋白质吸收峰，说明杂蛋白除尽，获得的为多糖纯品。

实施例4

b)水提多糖：以水为提取液对金针菇菇脚粉末进行水浴浸提，提取条件为：液料比40:1mL/g、提取温度85℃、提取时间3h、提取次数2次、提取pH值7；浸提后进行过滤，得滤液I和滤渣I，将滤液I在60℃下进行旋转蒸发浓缩至其原体积1/3，其浓缩液采用Sevage法除蛋白并进行离心分离，得上清液I，然后向所得上清液I中加入其3倍体积的无水乙醇，然后在4℃下静置24h，并在4000r/min离心10分钟，将所得沉淀I进行烘干(60℃)，即得多糖。

c)碱提蛋白质：将步骤b)所得滤渣I进行烘干，以浓度为0.0045g/mL的NaOH溶液为提取液进行水浴浸提，提取条件为：液料比20:1mL/g、提取温度60℃、提取时间2h、提取次数2次；浸提后进行过滤，得滤液II和滤渣II，向滤液II中加入盐酸溶液(1mol/L)调节pH至蛋白质等电点，然后在4000r/min下离心分离10分钟，得上清液II和沉淀II，所得沉淀II即为蛋白质(碱提蛋白)。

本实施例中，多糖得率为8.91％，碱提蛋白的得率为8.27％，碱提膳食纤维的得率为11.63％。其中所获得的多糖经过紫外光谱检测没有蛋白质吸收峰，说明杂蛋白除尽，获得的为多糖纯品。

实施例5

b)水提多糖：以水为提取液对金针菇菇脚粉末进行水浴浸提，提取条件为：液料比30:1mL/g、提取温度85℃、提取时间2h、提取次数2次、提取pH值7；浸提后进行过滤，得滤液I和滤渣I，将滤液I在60℃下进行旋转蒸发浓缩至其原体积1/3，其浓缩液采用Sevage法除蛋白并进行离心分离，得上清液I，然后向所得上清液I中加入其4倍体积的无水乙醇，然后在4℃下静置24h，并在4000r/min离心10分钟，将所得沉淀I进行烘干(60℃)，即得多糖。

c)碱提蛋白质：将步骤b)所得滤渣I进行烘干，以浓度为0.00445g/mL的NaOH溶液为提取液进行水浴浸提，提取条件为：液料比25:1mL/g、提取温度75℃、提取时间2h、提取次数2次；浸提后进行过滤，得滤液II和滤渣II，向滤液II中加入盐酸溶液(1mol/L)调节pH至蛋白质等电点，然后在4000r/min下离心分离10分钟，得上清液II和沉淀II，所得沉淀II即为蛋白质(碱提蛋白)。

本实施例中，多糖得率为8.49％，碱提蛋白的得率为8.25％，碱提膳食纤维的得率为12.35％。其中所获得的多糖经过紫外光谱检测没有蛋白质吸收峰，说明杂蛋白除尽，获得的为多糖纯品。

上述结果表明：本发明优化的连续提取工艺，其总提取率接近30％，实现了金针菇菇脚废弃物的再利用率最大化。其中多糖、蛋白质、膳食纤维的提取能耗和成本大幅降低，简化了提取工艺，实现了节能降排的目标。

显然，上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或者变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims

1.一种从金针菇菇脚中连续提取多糖、蛋白质和膳食纤维的方法，其特征在于，包括有以下步骤：

a)原料预处理：将金针菇菇脚进行干燥、粉碎、过筛，得金针菇菇脚粉末；

b)水提多糖：以水为提取液进行水浴浸提，提取条件为：液料比(20～50):1mL/g、提取温度80～90℃、提取时间2～4h、提取pH值5～8、提取次数2次；浸提后进行过滤，得滤液I和滤渣I，将滤液I进行浓缩，采用Sevage法除蛋白，离心分离，得上清液I，然后进行醇沉、离心分离，将所得沉淀I进行烘干，即得多糖；

2.根据权利1所述的方法，其特征在于，步骤b)中所述浓缩步骤为：将滤液I于50～60℃旋转蒸发浓缩至其原体积的1/3～1/5。

3.根据权利1所述的方法，其特征在于，步骤b)中所述醇沉步骤为：向上清液I中加入其3～4倍体积的无水乙醇，然后在4℃下静置24h。

4.根据权利1所述的方法，其特征在于，步骤d)所述浓缩醇沉步骤为：将步骤c)所得上清液于50～60℃下进行旋转蒸发浓缩至其原体积的1/3～1/5，向所得浓缩液加入3～4倍体积的无水乙醇，然后在4℃下静置24h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离心分离步骤为在4000r/min下离心分离10分钟。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干温度为60℃。