CN106317234B - 一种地木耳多糖的萃取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地木耳多糖的提取领域，具体涉及一种萃取方法，包括：制备地木耳粉悬浊液、制备地木耳细胞破碎液、制备地木耳多糖粗提液、前萃取，得到反胶团相，同时将分离出的水相作为所述离子液体被回收并循环利用、反萃取，制备地木耳多糖，回收的反胶团相作为反胶团溶液被循环利用再次参与前萃取，水相醇沉分离后产生的上清液被作用离子液体，回收循环利用。本发明提供的方法操作简单，原料可重复利用，能够降低地木耳多糖的生产成本，同时能保持较高萃取率和回收率，有利于多糖在食品工业中应用。
Description
技术领域
本发明属于地木耳多糖的提取领域，具体而言，涉及一种萃取地木耳多糖的方法。
背景技术
地皮菜又名地耳、地衣、地木耳等，是真菌和藻类的结合体，一般生长在阴暗潮湿的地方，暗黑色，有点象泡软的黑木耳。地皮菜富含蛋白质、多种维生素和磷、锌、钙等矿物质，以色列魏茨曼研究的科学家研究发现，地皮菜所含的一种成分可以抑制人大脑中的乙酰胆碱酯酶的活性，从而能对老年痴呆症产生疗效。
多糖类物质是指一类由10个以上单糖分子聚合而成的天然高分子化合物，是维持正常生命活动的大分子物质之一。
有研究表明，地木耳多糖物质具有抗氧化和抑菌活性，还有抗疲劳、抗病毒、降血糖、降血脂、消炎等功能。
中国专利申请201410459857.X，公开了一种地木耳抗肿瘤多糖及其制备方法和应用，其制备方法：将纯天然地木耳干燥后粉碎，称取适量，加蒸馏水回流浸提，合并提取液；将上述提取液旋转蒸发浓缩至适量，以体积比1：1加入10.6％亚铁氰化钾溶液和21.9％乙酸锌溶液沉淀蛋白，离心后吸取上清液；再减压旋转蒸发浓缩至一定体积，将浓缩液蒸馏水透析后，加入无水乙醇析出白色絮状物，离心后再真空冷冻干燥，即得到地木耳多糖。
从上述方案可以看出，其制备方法需要经过较多地操作步骤，制备工艺比较复杂，原料损耗较多，多糖提取率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种萃取地木耳多糖的方法，本方法操作简单，其中使用的离子液体和反胶团溶液均可重复利用，能够降低地木耳多糖的生产成本，同时能保持较高萃取率和回收率，有利于多糖在食品工业中应用。
本发明的目的是这样实现的：
一种萃取地木耳多糖的方法，包括以下步骤：
(1)制备地木耳粉悬浊液：取地木耳粉溶解于离子液体中，充分浸提，制得地木耳粉悬浊液；
(2)制备地木耳细胞破碎液：采用超声波-微波组合反应体系，破碎制得的所述地木耳粉悬浊液中的地木耳粉细胞，之后离心、取上清液，获得地木耳细胞破碎液；
(3)制备地木耳多糖粗提液：采用盐析法沉淀制得的所述地木耳细胞破碎液，之后离心、取上清液，得到地木耳多糖粗提液；
(4)前萃取，得到反胶团相：使用反胶团溶液萃取制得的所述地木耳多糖粗提液，萃取平衡后离心，得到反胶团相，同时将分离出的水相作为所述离子液体被回收并循环利用；
(5)反萃取，制备地木耳多糖：使用含离子液体的缓冲溶液对得到的所述反胶团相进行反萃取，萃取平衡后，回收反胶团相；回收的所述反胶团相作为反胶团溶液被循环利用再次参与前萃取；同时，对分离出的水相进行醇沉、离心后取沉淀即得所述地木耳多糖，水相醇沉分离后产生的上清液被作用离子液体，回收循环利用。
本发明提供的方法，采用离子液体制备地木耳粉悬浊液，并将得到的地木耳粉悬浊液采用超声波-微波组合反应体系处理得到地木耳细胞破碎液，之后利用铵盐沉析地木耳细胞破碎液，离心得到地木耳多糖粗体液。之后再用反胶团溶液萃取地木耳多糖粗提液得到反胶团相，使用缓冲溶液反萃取得到的反胶团相，将同时得到水相进行醇沉、离心、沉淀得到地木耳多糖。
本发明提供的方法，除了采用超声波-微波组合反应体系破碎得到的地木耳粉悬浊液中的地木耳粉颗粒细胞，其余的步骤，均是使用特定介质进行沉淀或者提取，操作方法简单。
采用离子液体制备地木耳粉悬浊液，而其中使用的离子液体最终均以水相或上清液的形式被分理处并被循环利用，这样从原料利用上根本性地降低了生产成本。
使用反胶团溶液萃取制得的所述地木耳多糖粗提液，其中使用的原料反胶团溶液最终以反胶团相的形式被析出，最终也被回收循环利用，节省了原料利用量。提高了原料利用率，也降低了生产成本。
通过本发明提供的方法，能够保持较高的萃取率和回收率，有利于多糖在食品工业中的应用，促进了工业应用。
进一步地，步骤(1)中，所述离子液体包括：[Bmim]Cl(1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐)、[Bmim]Br(1-丁基-3-甲基咪唑溴化盐)、[Bmim]BF4(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)、[Bmim]NO3(1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐)中的任意一种，所述离子液体的浓度为0.3-0.7mol/L；
优选地，所述离子液体为[Bmim]Cl或者[Bmim]Br。
优选地，所述离子液体的浓度为0.5-0.6mol/L。
所述地木耳粉与离子液体的加入量为：1g所述地木耳粉中加入15-25mL所述离子液体；所述浸提的时间为30-50min。
优选地，1g所述地木耳粉中加入18-22mL所述离子液体.
为了提高原料利用率，同时能够达到一定的生产效率，优选地，所述浸提的时间为40-45min。
进一步地，步骤(2)中，破碎所述地木耳粉颗粒细胞的具体步骤为：
设置所述超声波-微波组合反应体系，超声功率为100-200w，超声处理时间5-10min；微波功率150-200w，微波加热处理时间3-5min；离心转速为3000-5000rpm，离心时间15-20min，之后得到所述上清液。
优选地，设置所述超声波-微波组合反应体系，超声功率为150-180w，超声处理时间7-8min；微波功率160-180w，微波加热处理时间4-5min；离心转速为3500-4500rpm，离心时间16-18min。
进一步地，所述超声波-微波组合反应体系中，微波加热采用间歇处理方式，加热1-2min，间歇1-2min。
为了提高生产效率，优选地，所述间歇处理的方式为加热1min，间歇1min，在该处理速度范围内，同时也能保证处理质量。
进一步地，步骤(3)中，所述盐析法中加入的盐为硫酸铵、磷酸铵、硝酸铵中的任意一种；具体方法为：将所述盐加入地木耳细胞破碎液中至饱和度为70-80％，4-8℃静置10-12h，5000-7000rpm离心10-15min，得地木耳多糖粗提液。
优选地，加入的盐为硫酸铵，与地木耳细胞破碎液混合后的混合溶液的饱和度为75-80％，温度为5-6℃，静置时间为10-11h；离心转速为5500-6500rpm，离心时间为12-13min.
进一步地，步骤(4)中，所述反胶团溶液为：体积比为1:1-4:1的氯仿和正丁醇混合之后，加入TOMAC(三辛甲基氯化铵)，使其最终浓度为20mmol/L的混合溶液；其中，氯仿为非极性有机溶剂，正丁醇为助溶剂。
所述地木耳多糖粗提液的质量浓度为1-5mg/mL；优选地，所述地木耳多糖粗提液的质量浓度为2-3mg/mL。
所述反胶团溶液与地木耳多糖粗提液的体积比为1:1-2:1。
为了提高提取率和原料利用率，优选地，所述反胶团溶液与地木耳多糖粗提液的体积比为1:1。
进一步地，步骤(4)中，萃取得到所述反胶团相时，萃取时间30-60min，离心转速2000-3000rpm，离心时间为5-10min。
优选地，所述萃取时间为40-50min，离心转速为2200-2600rpm，离心时间为6-8min。
进一步地，步骤(5)中，进行反萃取时，所述反胶团相与所述缓冲溶液等体积混合。
进一步地，步骤(5)中，所述缓冲溶液为含所述离子液体的磷酸盐缓冲溶液，缓冲溶液中所述离子液体的含量为1-1.5mol/L；
所述缓冲溶液的浓度为0.2-0.3mol/L，pH为5-7；
反萃取时间30-60min。
优选地，缓冲溶液中所述离子液体的含量为1.2-1.4mol/L；所述缓冲溶液的浓度为0.3mol/L，pH为6；反萃取时间40-50min。
进一步地，步骤(5)中，将所述水相醇沉的具体方法包括：
将水相溶液加入到3-4倍体积90-95％的乙醇中进行醇沉，4-8℃静置10-12h，3000-5000rpm转速下离心10-15min，得到沉淀即为所述地木耳多糖。
优选地，醇沉温度为5-6℃，时间为10-11h；离心转速为3500-4500rpm，离心时间为12-13min。
与现有技术相比，本发明的特点在于，1.主要采用的方法均是采用特定介质对混合物进行有效分离提纯的方法，操作方法简单易行。2.离子液体和反胶团相均可循环重复利用，有效降低了原料成本，提高了原料利用率。
与现有技术相比，本发明的优点在于，1.操作方法简单，易于生产，适宜较广范围地工业生产应用。2.具有较高的多糖提取率和纯度，其中提取率能够达到4.5-6％，纯度达到82-86.7％。
附图说明
图1位本发明提供的萃取地木耳多糖的简易方法流程图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
实施例1：
一种萃取地木耳多糖的方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)制备地木耳粉悬浊液：取100g地木耳粉溶解于浓度为0.4mol/L的[Bmim]Cl离子液体中，浸提30min，制得地木耳粉悬浊液。
(2)制备地木耳细胞破碎液：采用超声波-微波组合反应体系，破碎制得的地木耳粉悬浊液中的地木耳粉细胞，设定超声功率为150w，超声处理时间8min；微波功率160w，微波加热处理时间3min，微波加热处理时，采用间歇处理方式，加热1min，间歇1min，之后以3500rpm的速度离心处理15min，取上清液，获得地木耳细胞破碎液。
(3)制备地木耳多糖粗提液：采用盐析法将硫酸铵盐加入制得的地木耳细胞破碎液中至混合溶液饱和度达到70％后，在5℃的环境温度中静置10h，之后以5000rpm的转速离心处理10min、取上清液，得到地木耳多糖粗提液。
(4)前萃取，得到反胶团相：使用由体积比为3:1的氯仿和正丁醇混合之后，加入TOMAC，制成最终浓度为30mmol/L的反胶团溶液，萃取制得的地木耳多糖粗提液，确定地木耳多糖粗体液的浓度为3mg/mL，反胶团溶液与地木耳多糖粗提液的体积比为1:1；
萃取30min达到平衡后，在2000rpm的离心转速下离心5min，得到反胶团相，同时将分离出的水相回收并循环利用。
(5)反萃取，制备地木耳多糖：使用离子液体含量为1mol/L的磷酸盐缓冲溶液对得到的反胶团相进行反萃取，确定缓冲溶液的浓度为0.2mol/L，pH为5，反萃取40min；
萃取平衡后，回收反胶团相；回收的反胶团相作为反胶团溶液被循环利用再次参与前萃取；同时，将分离出的水相加入4倍体积90-95％的乙醇中醇沉，5℃静置10h，3000rpm转速下离心10min，取沉淀即得地木耳多糖4.8g，水相醇沉分离后产生的上清液被回收循环利用。
多糖提取率＝提取物中多糖总量/地木耳质量；多糖纯度计算＝纯化后所得多糖总量/提取物中多糖总量，得到地木耳多糖的提取率达到5％；纯度为84.3％。
实施例2：
称取100g地木耳粉末，加入15倍量0.3mol/L离子液体，室温浸提30min；在超声功率100w，超声时间5min，微波功率150w，微波加热采用间歇处理方式，加热1min，间歇1min，微波处理3min，离心转速为3000rpm，时间15min，得上清液；
向上清液中加入硫酸铵使其饱和度为70％，4℃静置2h，5000rpm离心10min，取上清液得地木耳多糖粗提液；
将多糖粗提液与反胶团溶液按照V/V＝1:1充分混合，萃取30min，在2000rpm离心5min，得反胶团相；其中的反胶团溶液为体积比为1:1的氯仿/正丁醇混合后，加入TOMAC制成最终浓度为20mmol/L的混合溶液。
将反胶团相与pH为5的水溶液等体积混合进行反萃取，得到水溶液为多糖提取液；
将多糖提取液加入3倍体积95％乙醇进行醇沉，4℃静置10h，3000rpm离心10min，取沉淀，得到4.9g地木耳多糖；
多糖提取率＝提取物中多糖总量/地木耳质量；多糖纯度计算＝纯化后所得多糖总量/提取物中多糖总量，得到多糖纯度为82.5％，多糖得率为4.9％。
实施例3：
称取100g地木耳粉末，加入25倍量0.7mol/L离子液体，室温浸提50min；在超声功率200w，超声时间10min，微波功率200w，微波加热采用间歇处理方式，加热1min，间歇1min，微波处理5min，离心转速为5000rpm，时间20min，得上清液；
向上清液中加入硫酸铵使其饱和度为70％，8℃静置2h，7000rpm离心15min，取上清液得地木耳多糖粗提液；
将多糖粗提液与反胶团溶液按照V/V＝2:1充分混合，萃取60min，在3000rpm离心10min，得反胶团相；其中，反胶团溶液为体积比为4:1的氯仿/正丁醇混合后，加入TOMAC制成浓度为40mmol/L的混合溶液。
将反胶团相与pH为7水溶液等体积混合进行反萃取，得到水溶液为多糖提取液；
将多糖提取液加入3倍体积95％乙醇进行醇沉，8℃静置12h，5000rpm离心15min，取沉淀，得到5g地木耳多糖。
多糖提取率＝提取物中多糖总量/地木耳质量；多糖纯度计算＝纯化后所得多糖总量/提取物中多糖总量，多糖纯度为85.5％，多糖得率为6％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种萃取地木耳多糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备地木耳粉悬浊液：取地木耳粉溶解于离子液体中，充分浸提，制得地木耳粉悬浊液；
（2）制备地木耳细胞破碎液：采用超声波-微波组合反应体系，破碎所述地木耳粉悬浊液中的地木耳粉细胞，之后离心、取上清液，获得地木耳细胞破碎液；
（3）制备地木耳多糖粗提液：采用盐析法沉淀制得的所述地木耳细胞破碎液，之后5000-7000 rpm离心10-15min、取上清液，得到地木耳多糖粗提液，所述盐析法中加入的盐为硫酸铵、磷酸铵或硝酸铵中的任意一种；所述盐析法的具体方法为：将所述盐加入地木耳细胞破碎液中至饱和度为70-80%，4-8℃静置10-12h，制得所述地木耳细胞破碎液；
（4）前萃取，得到反胶团相：使用反胶团溶液萃取制得的所述地木耳多糖粗提液，萃取平衡后离心，得到反胶团相，同时将分离出的水相作为所述离子液体被回收并循环利用，所述反胶团溶液为：体积比为1:1-4:1的氯仿和正丁醇混合之后，加入三辛甲基氯化铵，使其最终浓度为20-40mmol/L的混合溶液；
（5）反萃取，制备地木耳多糖：使用含离子液体的缓冲溶液对得到的所述反胶团相进行反萃取，萃取平衡后，回收反胶团相；回收的所述反胶团相作为反胶团溶液被循环利用再次参与前萃取；同时，对分离出的水相进行醇沉、离心后取沉淀即得所述地木耳多糖，水相醇沉分离后产生的上清液被回收加入离子液体中循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种萃取地木耳多糖的方法，其特征在于，步骤(2)中，破碎所述地木耳粉颗粒细胞的具体步骤为：
设置所述超声波-微波组合反应体系，超声功率为100-200w，超声处理时间5-10min；微波功率150-200w，微波加热处理时间3-5min；离心转速为3000-5000rpm，离心时间15-20min，之后得到所述上清液。
3.根据权利要求2所述的一种萃取地木耳多糖的方法，其特征在于，所述超声波-微波组合反应体系中，微波加热采用间歇处理方式，加热1-2min，间歇1-2min。
4.根据权利要求1所述的一种萃取地木耳多糖的方法，其特征在于，步骤(4)中，
所述地木耳多糖粗提液的质量浓度为1-5mg/mL；所述反胶团溶液与地木耳多糖粗提液的体积比为1:1-2:1。
5.根据权利要求1所述的一种萃取地木耳多糖的方法，其特征在于，步骤(4)中，萃取得到所述反胶团相时，萃取时间30-60min，离心转速2000-3000 rpm，离心时间为5-10min。
6.根据权利要求1所述的一种萃取地木耳多糖的方法，其特征在于，步骤(5)中，进行反萃取时，所述反胶团相与所述缓冲溶液等体积混合。
7.根据权利要求2所述的一种萃取地木耳多糖的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述缓冲溶液为含所述离子液体的磷酸盐缓冲溶液，缓冲溶液中所述离子液体的含量为1-1.5mol/L；
所述缓冲溶液的浓度为0.2-0.3mol/L，pH为5-7；
反萃取时间为30-60min。
8.根据权利要求1所述的一种萃取地木耳多糖的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述水相醇沉的具体方法包括：
将水相溶液加入到3-4倍体积90-95%的乙醇中进行醇沉，4-8℃静置10-12h，3000-5000rpm转速下离心10-15min，得到沉淀即为所述地木耳多糖。
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Effective date of registration: 20180830 Address after: 734000 He Xi University, 846 North Ring Road, Ganzhou District, Zhangye, Gansu Applicant after: Hexi University, Gansu, China Address before: 734000 No. 87 North Ring Road, Ganzhou District, Zhangye, Gansu. Applicant before: Gansu Kaiyuan Biological Technology Development Center Applicant before: Luo Guanghong Applicant before: Zhang Xifeng |
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