CN105199008A - 一种壶瓶枣多糖溶液的脱色方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壶瓶枣多糖溶液的脱色方法，其具体步骤为：1)将壶瓶枣脱皮、去核、切片后制浆，采用真空冷冻干燥技术干燥处理，得壶瓶枣粉；2)称量一定量枣粉，经提取、浓缩、醇沉、醇洗等步骤得到粗多糖；3)将粗多糖复溶于蒸馏水中，分别加入大孔树脂、活性炭和聚酰胺树脂三类脱色剂脱色，筛选出D900型大孔吸附树脂为理想脱色剂；4)将粗多糖复溶于PH值为11~12的缓冲溶液中，D900型大孔吸附树脂脱色、浓缩、干燥得到壶瓶枣多糖。采用本发明对壶瓶枣粗多糖溶液脱色方便简单，不引入有害化学物质，一次性脱色率可达80%~90%，多糖保留率可达80%~90%，脱蛋白率也可达到30%~40%，且树脂可再生重复利用，成本和设备要求较低，有利于壶瓶枣多糖的工业化生产。

Description

一种壶瓶枣多糖溶液的脱色方法

技术领域

本发明涉及一种壶瓶枣多糖溶液的脱色方法，属于功能食品生物化学领域。

背景技术

红枣是鼠李科（Rhamnaceae）枣属（ZizyphusjujubeMill.）植物枣树的果实，在我国的栽培面积及产量均居世界第一位，已有4000年的栽培历史，与桃、李、栗、杏并称为“古代五果”。红枣营养丰富，含有50多种化学物质，富含糖类、维生素、氨基酸、矿物质、粗纤维等营养成分，其含糖量居各类果品之首，鲜枣含糖量20%以上，干枣含糖量60%~80%，既可以食用也可以入药，具有多种营养保健功能。《本草纲目》、《本草求真》、《齐民要术》等书中早就有关于红枣药用的记载，认为它具有补中益气、养血安神、生津液、润心肺、补五脏、治虚损及解毒等功效。现代药理研究还表明，它具有抗衰老、抗肿瘤、抗变态反应、镇静、保肝、抗炎等多方面药理作用。深人研究大枣中的有益成分，揭示其作用机理，对丰富和发展我国传统中医药宝库，挖掘红枣深层次的开发利用十分必要也很有意义。

壶瓶枣(ZiziphusJujubeMill.cv.Hupingzao)是中国最好的枣品种之一，主要分布于山西省太谷等地，鲜食、制干兼用，其果实个大、皮簿、肉厚，风味甘美，有“八个一尺，十个一斤”之美称，在国内外享有盛誉。

多糖是红枣中重要的生物活性物质，多糖的分子由数十到数千个单糖单元通过糖苷键结合在一起而形成，其中一部分是由相同的单糖单元构成的同多糖，而大部分多糖则是由多种不同的单糖单元构成的异多糖。研究表明，红枣多糖具有抗肿瘤、降血脂、抗衰老、抗病毒、抗溃疡等多种生理活性。其中，多糖在癌症的辅助治疗中，具有毒副作用小、安全性高、抑瘤效果好等优点。现在，随着新型分离检测手段的出现和生命科学的发展，红枣多糖的生理活性和生物学功能逐渐受到人们的关注，逐渐成为当今新药开发的重要方向之一。

粗多糖中含有大量的杂质，需对其进行分离纯化，而脱色是多糖纯化的关键步骤。红枣多糖的脱色一直是业界的难题，现有的脱色方法有吸附法和氧化法。目前尚未见红枣多糖双氧水脱色的相关专利，公开号CN101914166A的中国专利中采用双氧水对玉米须多糖脱色，脱色率和多糖损失率分别为90.7%和18.80%，此法脱色率较高，但双氧水会导致多糖降解，不利于多糖的分析研究与应用；公开号CN101899120A的中国专利中采用活性炭对金丝小枣多糖脱色，最终产品中多糖含量≥95%，但专利中未对脱色率进行相关的测定和说明，且该法脱色后溶液中的活性炭难以完全分离、多糖损失较高；公开号CN102477104A和CN102079792A的中国专利中分别采用离子交换树脂柱层析法和聚酰胺树脂柱层析法对红枣多糖脱色，工序较为繁琐，设备要求较高，且未对脱色率进行相关的测定和说明。因此，必须寻找一种脱色率高、多糖损失少、投入低、操作工序简单的红枣多糖的脱色工艺和方法。

发明内容

现有的红枣多糖的脱色技术的操作工序比较复杂，或会造成多糖结构的破坏，本发明的目的是提供一种脱色率高、多糖损失少、操作工序简单的壶瓶枣多糖溶液的脱色方法。以壶瓶枣为原料，经脱皮、去核、切片、制浆、真空冷冻干燥、减压内部沸腾法提取、醇沉、醇洗、脱色剂筛选、多糖缓冲溶液配制、D900型大孔吸附树脂脱色、真空冷冻干燥得成品壶瓶枣多糖。

本发明的技术方案为：一种壶瓶枣多糖溶液的脱色方法，工艺流程见图3，工艺要点如下：

壶瓶枣预处理：以壶瓶枣为原料，用不锈钢刀将其削皮、去核、切片后，加入料液比为1:5(g:ml)的蒸馏水，用胶体磨制浆。

(2)壶瓶枣干燥制粉：将所得壶瓶枣浆液采用真空冷冻干燥技术干燥制粉。

(3)壶瓶枣多糖提取：采用减压内部沸腾法提取，参照专利申请号201410054542.7中的工艺为液料比为40:1(ml:g)～60:1(ml:g)，内部温度为50℃～70℃，提取时间为30min～45min，此时真空度为70kPa～90kPa，外部温度为60℃～80℃。

(4)醇沉：将提取液抽滤，在50℃~60℃下减压浓缩至一定体积，用浓度为90%~95%的乙醇按体积比为1:2~1:4醇沉，冷藏静置过夜，过滤得粗多糖用一定量无水乙醇洗涤，冷藏备用。

(5)脱色剂筛选：将D900、OU-1、AB-8、D101、D1300和HYA-607型大孔吸附树脂，焦糖脱色>100%的粉末活性炭和颗粒活性炭，30~60目和60~100目的聚酰胺树脂分别加入壶瓶枣粗多糖溶液中，脱色工艺参数为脱色剂添加量为1.5%，温度为30℃，时间为12h，PH为6.5，脱色釜转速为150rpm~200rpm。以脱色率、脱蛋白率和多糖保留率为指标，各脱色剂脱色效果见图1，确定D900型大孔吸附树脂为理想脱色剂。

(6)多糖缓冲溶液的配制：用氢氧化钠与磷酸氢二钠配制成PH值为11~12的缓冲溶液，将一定量粗多糖复溶于其中，配制成多糖浓度为0.30mg/ml~0.40mg/ml的壶瓶枣多糖缓冲溶液。

(7)脱色：准确量取多糖缓冲溶液于脱色釜中，脱色工艺参数为D900型大孔吸附树脂添加量为3.5%~4.5%，温度为30℃~50℃，时间为16h~20h，脱色釜转速为150rpm~200rpm。将提取液抽滤，在50℃~60℃下减压浓缩至一定体积。

(8)干燥：将脱色后多糖溶液真空冷冻干燥制粉，装袋保存。

步骤(2)和(8)中真空冷冻干燥工艺参数为-40℃下预冻4h后，在真空度320mtorr、冷凝温度-55℃下干燥100h，干燥曲线见附图2。

步骤(4)中用布氏漏斗连续抽滤两次以确保残渣与溶液的分离。

有益效果

首先，本发明在预处理过程中将壶瓶枣皮削除，而红枣的色素主要分布于枣皮中，因而显著提高了多糖的纯度；采用真空冷冻干燥技术干燥及减压内部沸腾法提取壶瓶枣多糖，最大程度保护了多糖的结构，且真空低温的干燥环境减弱了美拉德反应的发生；本发明对十种脱色剂进行筛选，以脱色率、多糖损失率和脱蛋白率为指标，确定D900型大孔吸附树脂为理想脱色剂。采用D900型大孔吸附树脂对壶瓶枣粗多糖溶液静态吸附脱色，方便简单，不引入有害化学物质，脱色率及多糖保留率较高，并对蛋白质有一定的脱除作用，且树脂可再生重复利用，成本和设备要求较低，有利于壶瓶枣多糖的工业化生产；本工艺脱色效果见图4和图5。

附图说明

图1是十种脱色剂的脱色效果。

图2是真空冷冻干燥在线监控曲线。

图3是本发明的工艺流程图。

图4是脱色前壶瓶枣多糖。

图5是脱色后壶瓶枣多糖。

具体实施方式

实施例1

将一定量壶瓶枣用不锈钢刀削皮、去核、切片，取1000g枣肉，加5000ml蒸馏水用胶体磨制浆，采用真空冷冻干燥技术将其干燥制粉，工艺参数为-40℃下预冻4h后，在真空度320mtorr、冷凝温度-55℃下干燥100h，干燥曲线见附图2，测粉末含水量为6.87%。采用减压内部沸腾法提取壶瓶枣多糖，工艺参数为体系内温度50℃，液料比为50:1(ml:g)，时间为30min，真空度为87kPa，外界温度为60℃。将提取液连续抽滤两次，在50℃下减压浓缩至一定体积，用4倍体积95%乙醇醇沉，过滤后沉淀用一定量乙醇洗涤。将大孔吸附树脂，活性炭和聚酰胺树脂等10种脱色剂分别加入壶瓶枣粗多糖溶液中，脱色工艺参数为脱色剂添加量为1.5%，温度为30℃，时间为12h，PH为6.5，脱色釜转速为150rpm。以脱色率、脱蛋白率和多糖保留率为指标，各脱色剂脱色效果见图1，确定D900型大孔吸附树脂为理想脱色剂。用氢氧化钠与磷酸氢二钠按比例配制成PH=11.7的缓冲溶液，将壶瓶枣粗多糖复溶于其中，配制成多糖浓度为0.29mg/ml的多糖缓冲溶液，加入3.5%的D900型大孔吸附树脂，于40℃脱色釜中脱色18h，脱色釜转速为150pm，过滤后将其在50℃下减压浓缩，冻干后装袋保存，此时脱色率、脱蛋白率和多糖保留率分别为83.17%，35.27%和86.43%。

实施例2

将一定量壶瓶枣用不锈钢刀削皮、去核、切片，取800g枣肉，加4000ml蒸馏水用胶体磨制浆，采用真空冷冻干燥技术将其干燥制粉，工艺参数为-40℃下预冻4h后，在真空度320mtorr、冷凝温度-55℃下干燥100h，干燥曲线见附图2，测粉末含水量为6.87%。采用减压内部沸腾法提取壶瓶枣多糖，工艺参数为体系内温度60℃，液料比为50:1(ml:g)，时间为45min，真空度为80kPa，外界温度为71℃。将提取液连续抽滤两次，在55℃下减压浓缩至一定体积，用4倍体积95%乙醇醇沉，过滤后沉淀用一定量乙醇洗涤。将大孔吸附树脂，活性炭和聚酰胺树脂等10种脱色剂分别加入壶瓶枣粗多糖溶液中，脱色工艺参数为脱色剂添加量为1.5%，温度为30℃，时间为12h，PH为6.5，脱色釜转速为180rpm。以脱色率、脱蛋白率和多糖保留率为指标，各脱色剂脱色效果见图1，确定D900型大孔吸附树脂为理想脱色剂。用氢氧化钠与磷酸氢二钠按比例配制成PH=11.7的缓冲溶液，将壶瓶枣粗多糖复溶于其中，配制成多糖浓度为0.41mg/ml的多糖缓冲溶液，加入4.5%的D900型大孔吸附树脂，于30℃脱色釜中脱色20h，脱色釜转速为180rpm，过滤后将其在55℃下减压浓缩，冻干后装袋保存，此时脱色率、脱蛋白率和多糖保留率分别为80.55%，38.03%和86.27%。

实施例3

将一定量壶瓶枣用不锈钢刀削皮、去核、切片，取500g枣肉，加2500ml蒸馏水用胶体磨制浆，采用真空冷冻干燥技术将其干燥制粉，工艺参数为-40℃下预冻4h后，在真空度320mtorr、冷凝温度-55℃下干燥100h，干燥曲线见附图2，测粉末含水量为6.87%。采用减压内部沸腾法提取壶瓶枣多糖，工艺参数为体系内温度70℃，液料比为60:1(ml:g)，时间为30min，真空度为74kPa，外界温度为82℃。将提取液连续抽滤两次，在60℃下减压浓缩至一定体积，用3倍体积95%乙醇醇沉，过滤后沉淀用一定量乙醇洗涤。将大孔吸附树脂，活性炭和聚酰胺树脂等10种脱色剂分别加入壶瓶枣粗多糖溶液中，脱色工艺参数为脱色剂添加量为1.5%，温度为30℃，时间为12h，PH为6.5，脱色釜转速为200rpm。以脱色率、脱蛋白率和多糖保留率为指标，各脱色剂脱色效果见图1，确定D900型大孔吸附树脂为理想脱色剂。用氢氧化钠与磷酸氢二钠按比例配制成PH=11.0的缓冲溶液，将壶瓶枣粗多糖复溶于其中，配制成多糖浓度为0.35mg/ml的多糖缓冲溶液，加入4.0%的D900型大孔吸附树脂，于50℃脱色釜中脱色18h，脱色釜转速为200rpm，过滤后将其在60℃下减压浓缩，冻干后装袋保存，此时脱色率、脱蛋白率和多糖保留率分别为81.20%，40.05%和80.67%。

Claims (8)

1.一种壶瓶枣多糖溶液的脱色方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)壶瓶枣粉的制备：壶瓶枣经脱皮、去核、切片、制浆，采用真空冷冻干燥技术干燥制粉；

(2)壶瓶枣粗多糖的制备：采用减压内部沸腾法提取壶瓶枣多糖，抽滤，50℃~60℃下减压浓缩，乙醇醇沉，一定量乙醇除杂，过滤得到壶瓶枣粗多糖；

(3)脱色剂的筛选：将壶瓶枣粗多糖复溶于蒸馏水中，分别加入大孔树脂、聚酰胺树脂和活性炭三类脱色剂脱色，筛选出D900型大孔吸附树脂作为理想的脱色剂；

(4)壶瓶枣多糖溶液的脱色：将壶瓶枣粗多糖复溶于PH值为11~12的缓冲溶液中，量取壶瓶枣粗多糖溶液于脱色釜中，加入一定量D900型大孔吸附树脂脱色，过滤，50℃~60℃下减压浓缩，真空冷冻干燥得成品。

2.根据权利要求1所述脱色方法，其特征在于所述步骤(1)中壶瓶枣肉切片与蒸馏水按料液比1:5(g:ml)混合，用胶体磨制浆。

3.根据权利要求1所述脱色方法，其特征在于所述步骤(1)与(4)中真空冷冻干燥参数为-40℃下预冻4h后，在真空度320mtorr、冷凝温度-55℃下干燥100h，干燥曲线见附图2。

4.根据权利要求1所述脱色方法，其特征在于所述步骤(2)中减压内部沸腾法提取工艺参照专利申请号201410054542.7中的工艺为液料比为40:1(ml:g)～60:1(ml:g)，内部温度为50℃～70℃，提取时间为30min～45min，此时真空度为70kPa～90kPa，外部温度为60℃～80℃。

5.根据权利要求1所述脱色方法，其特征在于所述步骤(3)中脱色剂筛选的工艺参数为脱色剂添加量为1.5%，温度为30℃，时间为12h，PH为6.5，脱色釜转速为150rpm~200rpm。

6.根据权利要求1所述脱色方法，其特征在于所述步骤(3)中脱色剂具体型号有D900、OU-1、AB-8、D101、D1300和HYA-607型大孔吸附树脂，焦糖脱色>100%的粉末活性炭和颗粒活性炭，30~60目和60~100目的聚酰胺树脂，以脱色率、脱蛋白率和多糖保留率为指标，各脱色剂脱色效果见图1，确定D900型大孔吸附树脂为理想脱色剂。

7.根据权利要求1所述脱色方法，其特征在于所述步骤(4)中PH值为11~12的缓冲溶液用氢氧化钠与磷酸氢二钠配制。

8.根据权利要求1所述脱色方法，其特征在于所述步骤(4)中脱色工艺参数为D900型大孔吸附树脂添加量为3.5%~4.5%，温度为30℃~50℃，时间为16h~20h，脱色釜转速为150rpm~200rpm。