CN105614841B - 一种富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，属于功能食品领域。通过制备含有超氧化物歧化酶、糖苷酶、转移酶、水解酶、异构酶等生物酶的蛹虫草生物转化复合酶系，进行蛹虫草复合酶系水解反应，再通过蛹虫草生物活性物质高效动态循环提取，微孔滤膜过滤，真空减压浓缩等步骤，得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物。与目前已公开的蛹虫草提取物制备方法相比，该方法大幅提高提取物中虫草素、虫草酸、虫草多糖、腺苷等生物活性物质的含量。由于制备过程中采用高效生物复合酶转化等方法，对蛹虫草中活性物质成分进行二次生物转化，因此提取物中生物活性物质含量均高于蛹虫草子实体中的相应含量，具有很好的开发应用前景。

Description

一种富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法

技术领域

本发明属于功能食品领域，特别提供一种富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法。

背景技术

蛹虫草是一种名贵的中药和高级滋补佳品，性味甘平，益肺肾，补精髓，止血化痰，用于久咳虚喘、阳痿遗精，腰膝酸痛等症，具有重要的药用价值和保健功能。现代药理学研究表明，虫草素、虫草酸、虫草多糖、腺苷等蛹虫草活性成分具有抗肿瘤、降血糖、提高免疫力等功能，此外还具有抗菌、消炎、抗氧化、调节内分泌系统及增强机体免疫能力等作用。随着生活节奏的加快和思想观念的转变，人们越来越重视身体的保健和调理，然而野生蛹虫草由于过度采挖，野生资源已十分匮乏，蛹虫草人工栽培技术日益成熟，可满足人们对蛹虫草的巨大需求。当前蛹虫草的食用仍以鲜食及代用茶为主，产品类型较为单一，加工工艺水平仍然较低。因此，开发蛹虫草精深加工产品，最大限度地提高蛹虫草提取物中生物活性物质含量水平，成为蛹虫草高效利用的关键。

目前，根据国内外公开文献报道，蛹虫草提取物制备方法主要有蛹虫草子实体水煮法、水煮醇沉法，醇提法、超临界CO₂萃取法、树脂吸附法等，或用蛹虫草培养基水提及有机溶剂提取，或用淀粉酶水解蛹虫草培养基后提取，蛹虫草提取物中虫草素、虫草多糖等活性成分较为单一，且含量不高，提取率较低。由于在利用这些方法制备蛹虫草提取物的过程中，会引入氯仿、正丁醇、有机夹带剂等非食品级化学试剂，很难在后续加工过程中完全除去，给食用安全带来很大隐患，因此实际应用价值较低。

发明内容

针对上述蛹虫草提取物制备过程中存在的不足及缺陷，本发明目的在于提供一种富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法。利用本方法制备的蛹虫草提取物中，虫草素、虫草酸、虫草多糖、腺苷等活性成分较已有蛹虫草提取物制备方法提高50％以上，通过蛹虫草高效生物转化复合酶系水解反应，有效提高蛹虫草子实体中活性成分的含量，并通过动态提取方法完全提取出来，提取全过程不引入对人体有害的有机化学试剂，具有提取效率高、活性成分含量高、提取成本低、适合工业化生产等优势，特别适用于制备药品原料、保健食品、功能食品。

本发明具体提供了一种富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，其特征在于：首先制备蛹虫草复合酶系溶液，然后利用蛹虫草复合酶系溶液水解转化蛹虫草子实体生物活性物质，水解反应完全后，动态循环提取，微孔滤膜过滤，真空减压浓缩，即得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物。

其中，蛹虫草复合酶系溶液的制备方法为：取纯培养的蛹虫草菌丝体基质，加入纯净水，搅拌条件下提取2～4h，提取温度25～45℃，搅拌转速80～120r/min；滤膜过滤，滤液中加入食用乙醇，降温至4～10℃，离心机离心分离，得到复合酶系沉淀物，用食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，得到蛹虫草复合酶系溶液。

其中，利用蛹虫草复合酶系溶液水解转化蛹虫草子实体生物活性物质的过程为：在净制的蛹虫草子实体中加入12～20倍重的纯净水，加入体积比为0.1～1％的蛹虫草复合酶系溶液，25～45℃下进行复合酶系水解反应，反应时间为2～6h。

蛹虫草复合酶系溶液的制备方法具体为：将纯培养的蛹虫草菌丝体基质投入搅拌式提取罐中，按重量比加入5～10倍纯净水，提取温度25～45℃，搅拌转速80～120r/min，提取时间2～4h，滤膜过滤，滤液中加入3～5倍体积95％食用乙醇，降温至4～10℃，12000～20000r/min转速离心机离心分离，得到复合酶系沉淀物，用8～12倍体积食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，得到蛹虫草复合酶系溶液。

本发明所述富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)、蛹虫草复合酶系溶液的制备：将纯培养的蛹虫草菌丝体基质投入搅拌式提取罐中，按重量比加入5～10倍纯净水，提取温度25～45℃，搅拌转速80～120r/min，提取时间2～4h，滤膜过滤，滤液中加入3～5倍体积95％食用乙醇，降温至4～10℃，12000～20000r/min转速离心机离心分离，得到复合酶系沉淀物，用8～12倍体积食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，得到蛹虫草复合酶系溶液，该复合酶系包含超氧化物歧化酶、糖苷酶、转移酶、水解酶、异构酶等生物酶；

(2)、蛹虫草复合酶系水解反应：在净制的蛹虫草子实体中加入12～20倍重的纯净水，加入体积比为0.1～1％的蛹虫草复合酶系溶液，25～45℃下进行复合酶系水解反应，反应时间为2～6h；

(3)、动态循环提取：蛹虫草复合酶系水解反应完全后，提取液通过换热片进行循环动态加热保温，提取温度80～90℃，提取时间2～6h，过滤后的蛹虫草子实体按上述工艺参数再次提取，合并两次提取液；

(4)、微孔滤膜过滤：将上述提取液高压输送并通过微孔滤膜过滤，输送压力为0.2～0.5MPa，微孔滤膜孔径0.2～1.0μm，滤液置于暂存罐中；

(5)、真空减压浓缩：浓缩温度55～70℃，真空度-0.06～-0.08MPa，浓缩至固形物含量至60％～65％Brix(w/w)，即得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物。

本发明所述富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，其特征在于：步骤(1)中乙酸/乙酸钠缓冲溶液pH范围优选为4.0～6.0；步骤(2)中，先将净制的蛹虫草子实体投入强制式外循环提取罐中，再加入15～18倍蛹虫草子实体重量的纯净水。

作为最优选的技术方案，其特征在于，具体步骤如下：

(1)、蛹虫草复合酶系溶液的制备：将10kg纯培养的蛹虫草菌丝体基质投入搅拌式提取罐中，按重量比加入8倍纯净水，提取温度35℃，搅拌转速100r/min，提取时间3h，10μm孔径滤膜过滤，滤液中加入4倍体积95％食用乙醇，降温至6℃，16000r/min转速离心机离心分离，得到酶系沉淀物，用10倍体积pH为5.0的食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，即得到蛹虫草复合酶系溶液；

(2)、蛹虫草复合酶系水解反应：将100kg净制的蛹虫草子实体投入强制式外循环提取罐中，加入16倍蛹虫草子实体重量的纯净水，保持提取温度35℃，加入体积比为1.0％的蛹虫草复合酶系溶液，复合酶系水解反应5h；

(3)、动态循环提取：蛹虫草复合酶系水解反应完全后，提取液通过换热片进行循环动态加热保温，提取温度85℃，提取时间4h；过滤后的蛹虫草子实体按上述工艺参数再次提取，合并两次提取液；

(4)、微孔滤膜过滤：将上述提取液高压输送并通过微孔滤膜过滤，输送压力为0.4MPa，微孔滤膜孔径0.45μm，滤液置于暂存罐中；

(5)、真空减压浓缩：浓缩温度65℃，真空度-0.06MPa，浓缩至固形物含量至65％Brix(w/w)，浓缩结束，得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物。

本发明所述方案与目前已公开的蛹虫草提取物制备方法相比，大幅提高蛹虫草提取物中虫草素、虫草酸、虫草多糖、腺苷等生物活性物质的含量。由于制备过程中采用高效生物复合酶转化等方法，对蛹虫草中活性物质成分进行二次生物转化，因此提取物中虫草素、虫草酸、虫草多糖、腺苷含量均高于蛹虫草子实体中的相应含量，具有很好的开发应用前景。

具体实施方式

实施例1

一种富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，具体步骤如下：

(1)、蛹虫草复合酶系溶液的制备：将10kg纯培养的蛹虫草菌丝体基质投入搅拌式提取罐中，按重量比加入5倍纯净水，提取温度25℃，搅拌转速80r/min，提取时间2h，10μm孔径滤膜过滤，滤液中加入3倍体积95％食用乙醇，降温至10℃，12000r/min转速离心机离心分离，得到复合酶系沉淀物，用12倍体积pH为4.0的食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，即得到蛹虫草复合酶系溶液溶液；

(2)、蛹虫草复合酶系水解反应：将100kg净制的蛹虫草子实体投入强制式外循环提取罐中，加入12倍蛹虫草子实体重量的纯净水，保持提取温度25℃，加入体积比为0.1％的蛹虫草复合酶系溶液，复合酶系水解反应2h；

(3)、高效动态循环提取：蛹虫草复合酶系水解反应完全后，提取液通过换热片进行循环动态加热保温，提取温度80℃，提取时间2h；过滤后的蛹虫草子实体按上述工艺参数再次提取，合并两次提取液；

(4)、微孔滤膜过滤：将上述提取液高压输送并通过微孔滤膜过滤，输送压力为0.2MPa，微孔滤膜孔径0.2μm，滤液置于暂存罐中；

(5)、真空减压浓缩：浓缩温度55℃，真空度-0.06MPa，浓缩至固形物含量至61％Brix(w/w)，即得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物。

通过本发明制备方法的实施，获得高含量生物活性物质的蛹虫草提取物55.2kg，产品得率为55.2％，蛹虫草生物活性物质中虫草素含量920mg/kg、虫草酸含量95.1g/kg、虫草多糖含量62.0g/kg、腺苷1150mg/kg。

实施例2

(1)、蛹虫草复合酶系溶液的制备：将10kg纯培养的蛹虫草菌丝体基质10Kg投入搅拌式提取罐中，按重量比加入10倍纯净水，提取温度45℃，搅拌转速120r/min，提取时间4h，10μm孔径滤膜过滤，滤液中加入5倍体积95％食用乙醇，降温至8℃，18000r/min转速离心机离心分离，得到酶系沉淀物，用8倍体积pH为6.0的食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，即得到蛹虫草复合酶系溶液；

(2)、蛹虫草复合酶系水解反应：将100kg净制的蛹虫草子实体投入强制式外循环提取罐中，加入20倍蛹虫草子实体重量的纯净水，保持提取温度45℃，加入体积比为0.5％的蛹虫草复合酶系溶液，复合酶系水解反应6h；

(3)、高效动态循环提取：蛹虫草复合酶系水解反应完全后，提取液通过换热片进行循环动态加热保温，提取温度90℃，提取时间6h；过滤后的蛹虫草子实体按上述工艺参数再次提取，合并两次提取液；

(4)、微孔滤膜过滤：将上述提取液高压输送并通过微孔滤膜过滤，输送压力为0.5MPa，微孔滤膜孔径1.0μm，滤液置于暂存罐中；

(5)、真空减压浓缩：浓缩温度70℃，真空度-0.08MPa，浓缩至固形物含量至65％Brix(w/w)，即得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物。

通过本发明制备方法的实施，获得高含量生物活性物质的蛹虫草提取物57.5kg，产品得率为57.5％，蛹虫草生物活性物质中虫草素含量1050mg/kg、虫草酸含量121.7g/kg、虫草多糖含量65.0g/kg、腺苷含量1014mg/kg。

实施例3

(1)、蛹虫草复合酶系溶液的制备：将10kg纯培养的蛹虫草菌丝体基质投入搅拌式提取罐中，按重量比加入8倍纯净水，提取温度35℃，搅拌转速100r/min，提取时间3h，10μm孔径滤膜过滤，滤液中加入4倍体积95％食用乙醇，降温至6℃，16000r/min转速离心机离心分离，得到酶系沉淀物，用10倍体积pH为5.0的食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，即得到蛹虫草复合酶系溶液；

(2)、蛹虫草复合酶系水解反应：将100kg净制的蛹虫草子实体投入强制式外循环提取罐中，加入16倍蛹虫草子实体重量的纯净水，保持提取温度35℃，加入体积比为1.0％的蛹虫草复合酶系溶液，复合酶系水解反应5h；

(3)、高效动态循环提取：蛹虫草复合酶系水解反应完全后，提取液通过换热片进行循环动态加热保温，提取温度85℃，提取时间4h；过滤后的蛹虫草子实体按上述工艺参数再次提取，合并两次提取液；

(4)、微孔滤膜过滤：将上述提取液高压输送并通过微孔滤膜过滤，输送压力为0.4MPa，微孔滤膜孔径0.45μm，滤液置于暂存罐中；

(5)、真空减压浓缩：浓缩温度65℃，真空度-0.06MPa，浓缩至固形物含量至65％Brix(w/w)，浓缩结束，得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物。

通过本发明制备方法的实施，获得高含量生物活性物质的蛹虫草提取物68kg，产品得率为68％，蛹虫草生物活性物质中虫草素含量4090mg/kg、虫草酸含量144.5g/kg、虫草多糖含量115.8g/kg、腺苷含量2120mg/kg。

对比例1

(1)、蛹虫草子实体高效动态循环提取：将100kg净制的蛹虫草子实体投入强制式外循环提取罐中，加入16倍蛹虫草子实体重量的纯净水，提取液通过换热片进行循环动态加热保温，提取温度85℃，提取时间4h；过滤后的蛹虫草子实体按上述工艺参数再次提取，合并两次提取液；

(2)、微孔滤膜过滤：将上述提取液高压输送并通过微孔滤膜过滤，输送压力为0.4MPa，微孔滤膜孔径0.45μm，滤液置于暂存罐中；

(3)、真空减压浓缩：浓缩温度65℃，真空度-0.06MPa，浓缩至固形物含量至65％Brix(w/w)，即为蛹虫草提取物。

通过常规蛹虫草提取物制备方法的实施，仅获得一般含量生物活性物质的蛹虫草提取物55.1kg，产品得率为55.1％，蛹虫草生物活性成分中虫草素含量309mg/kg、虫草酸含量65.5g/kg、虫草多糖含量32.6g/kg、腺苷含量490mg/kg，比本发明中提供的制备方法所获得的蛹虫草活性成分虫草素、虫草酸、虫草多糖、腺苷含量均有所降低。

对比例2

(1)、蛹虫草子实体高效动态循环提取：将100kg净制的蛹虫草子实体投入强制式外循环提取罐中，加入16倍蛹虫草子实体重量的纯净水，同时加入重量比为1％的纯培养蛹虫草菌丝体基质，提取液通过换热片进行循环动态加热保温，提取温度85℃，提取时间4h；过滤后的蛹虫草子实体按上述工艺参数再次提取，合并两次提取液；

(2)、微孔膜过滤：将上述提取液高压输送并通过微孔膜过滤，输送压力为0.4MPa，微孔滤膜孔径0.45μm，滤液置于暂存罐中；

(3)、真空减压浓缩：浓缩温度65℃，真空度-0.06MPa，浓缩至固形物含量至65％Brix(w/w)，即为蛹虫草提取物。

通过添加纯培养蛹虫草菌丝体基质结合常规蛹虫草提取物制备方法的实施，获得一般含量生物活性物质的蛹虫草提取物54.2kg，产品得率为54.2％，蛹虫草生物活性成分中虫草素含量322mg/kg、虫草酸含量60.9g/kg、虫草多糖含量38.3g/kg、腺苷含量360mg/kg，比本发明中提供的制备方法所获得的蛹虫草提取物中虫草素、虫草酸、虫草多糖、腺苷含量均有较大幅度降低。

对比例1及对比例2结果表明，不采用蛹虫草高效复合酶系转化蛹虫草子实体生物活性物质，或仅仅添加蛹虫草菌丝体基质，而不进行蛹虫草子实体复合酶系水解转化反应，起不到提高蛹虫草提取物中活性成分含量的作用。因此制备蛹虫草高效生物转化复合酶系，并利用该酶系水解转化蛹虫草子实体生物活性物质，是提高蛹虫草活性成分含量的关键。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，其特征在于：首先制备蛹虫草复合酶系溶液，然后利用蛹虫草复合酶系溶液水解转化蛹虫草子实体生物活性物质，水解反应完全后，动态循环提取，微孔滤膜过滤，真空减压浓缩，即得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物；

其中，蛹虫草复合酶系溶液的制备方法为：将纯培养的蛹虫草菌丝体基质投入搅拌式提取罐中，按重量比加入5～10倍纯净水，提取温度25～45℃，搅拌转速80～120r/min，提取时间2～4h，滤膜过滤，滤液中加入3～5倍体积95％食用乙醇，降温至4～10℃，12000～20000r/min转速离心机离心分离，得到复合酶系沉淀物，用8～12倍体积食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，得到蛹虫草复合酶系溶液。

2.按照权利要求1所述富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，其特征在于，利用蛹虫草复合酶系溶液水解转化蛹虫草子实体生物活性物质的过程为：在净制的蛹虫草子实体中加入12～20倍重的纯净水，加入体积比为0.1～1％的蛹虫草复合酶系溶液，25～45℃下进行复合酶系水解反应，反应时间为2～6h。

3.按照权利要求1所述富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)、蛹虫草复合酶系溶液的制备：将纯培养的蛹虫草菌丝体基质投入搅拌式提取罐中，按重量比加入5～10倍纯净水，提取温度25～45℃，搅拌转速80～120r/min，提取时间2～4h，滤膜过滤，滤液中加入3～5倍体积95％食用乙醇，降温至4～10℃，12000～20000r/min转速离心机离心分离，得到复合酶系沉淀物，用8～12倍体积食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，得到蛹虫草复合酶系溶液；

(2)、蛹虫草复合酶系水解反应：在净制的蛹虫草子实体中加入12～20倍重的纯净水，加入体积比为0.1～1％的蛹虫草复合酶系溶液，25～45℃下进行复合酶系水解反应，反应时间为2～6h；

(3)、动态循环提取：蛹虫草复合酶系水解反应完全后，提取液通过换热片进行循环动态加热保温，提取温度80～90℃，提取时间2～6h，过滤后的蛹虫草子实体按上述工艺参数再次提取，合并两次提取液；

(4)、微孔滤膜过滤：将上述提取液高压输送并通过微孔滤膜过滤，输送压力为0.2～0.5MPa，微孔滤膜孔径0.2～1.0μm，滤液置于暂存罐中；

(5)、真空减压浓缩：浓缩温度55～70℃，真空度-0.06～-0.08MPa，浓缩至固形物含量至60％～65％Brix(w/w)，即得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物。

4.按照权利要求3所述富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，其特征在于：步骤(1)中乙酸/乙酸钠缓冲溶液pH范围为4.0～6.0。

5.按照权利要求3所述富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，其特征在于：步骤(2)中，先将净制的蛹虫草子实体投入强制式外循环提取罐中，再加入15～18倍蛹虫草子实体重量的纯净水。

6.按照权利要求1或3所述富含生物活性物质的蛹虫草提取物制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)、蛹虫草复合酶系溶液的制备：将10kg纯培养的蛹虫草菌丝体基质投入搅拌式提取罐中，按重量比加入8倍纯净水，提取温度35℃，搅拌转速100r/min，提取时间3h，10μm孔径滤膜过滤，滤液中加入4倍体积95％食用乙醇，降温至6℃，16000r/min转速离心机离心分离，得到酶系沉淀物，用10倍体积pH为5.0的食品级乙酸/乙酸钠缓冲溶液溶解，即得到蛹虫草复合酶系溶液；

(2)、蛹虫草复合酶系水解反应：将100kg净制的蛹虫草子实体投入强制式外循环提取罐中，加入16倍蛹虫草子实体重量的纯净水，保持提取温度35℃，加入体积比为1.0％的蛹虫草复合酶系溶液，复合酶系水解反应5h；

(3)、动态循环提取：蛹虫草复合酶系水解反应完全后，提取液通过换热片进行循环动态加热保温，提取温度85℃，提取时间4h；过滤后的蛹虫草子实体按上述工艺参数再次提取，合并两次提取液；

(4)、微孔滤膜过滤：将上述提取液高压输送并通过微孔滤膜过滤，输送压力为0.4MPa，微孔滤膜孔径0.45μm，滤液置于暂存罐中；

(5)、真空减压浓缩：浓缩温度65℃，真空度-0.06MPa，浓缩至固形物含量至65％Brix(w/w)，浓缩结束，得到富含生物活性物质的蛹虫草提取物。