CN106749744B - 一种烟叶多糖提取物及其提取方法以及应用 - Google Patents

一种烟叶多糖提取物及其提取方法以及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种烟叶多糖提取物的提取方法，包括以下步骤：A)将豫烟10号烟叶依次进行杀青、干燥和磨浆，得到烟叶浆液；B)将所述烟叶浆液依次进行复合酶酶解、超声处理以及浓碱提取，得到烟叶多糖提取液；C)将所述烟叶多糖提取液进行浓缩后进行醇沉和精制，得到烟叶多糖提取物。本发明以豫烟10号烟叶为提取原料，将烟叶进行充分的磨浆处理，以及复合酶对细胞壁的降解，达到较大程度的破坏细胞结构，从而增加多糖的提取率；另一方面，由超声处理一定程度上降解多糖分子，增加多糖的水溶性，从而增大提取率。该方法得到的烟叶多糖纯度较高，溶解性好，安全，无污染，可应用于食品保鲜中。

Description

一种烟叶多糖提取物及其提取方法以及应用
技术领域
本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种烟叶多糖提取物及其提取方法以及应用。
背景技术
多糖是存在于自然界的醛糖和(或)酮糖通过糖苷键连接在一起的聚合物，是一种具有多种功能活性的高分子物质。近年来，对于多糖的研究热度居高不下。多糖的来源广泛，植物、海洋生物及菌类等都含有生物多糖，且表明多糖具有抑菌、抗肿瘤、促进免疫调节、抗凝血、降血糖、抗病毒、保润性等作用。多糖的提取方法很多，主要有水浸提、碱浸提等方法。
烟草是一种常见的经济作物，通常用于卷烟工业使用，但较多的研究表明烟草中也含有较多的高附加值产品，如烟叶蛋白、茄尼醇、烟碱等，为烟草的使用开辟了新的出路。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种烟叶多糖提取物及其提取方法以及应用，本发明提供的烟叶多糖提取物具有良好保鲜作用。
本发明提供了一种烟叶多糖提取物的提取方法，包括以下步骤：
A)将豫烟10号烟叶依次进行杀青、干燥和磨浆，得到烟叶浆液；
B)将所述烟叶浆液依次进行复合酶酶解、超声处理以及浓碱提取，得到烟叶多糖提取液；
C)将所述烟叶多糖提取液进行浓缩后进行醇沉和精制，得到烟叶多糖提取物。
优选的，所述复合酶选自纤维素酶与果胶酶形成的复合酶，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为(0.9～1.1):1。
优选的，所述复合酶与干燥后的豫烟10号烟叶的质量比为(0.03～0.06)：1。
优选的，所述酶解的温度为40～60℃，所述酶解的时间为1～3h。
优选的，所述超声处理的功率为150～200w，所述超声处理的时间为10～30min。
优选的，所述浓碱提取的碱液为NaBH4与NaOH的混合水溶液，所述混合水溶液中，NaBH4的浓度为0.03wt％～0.05wt％，NaOH的浓度为4wt％～7wt％。
优选的，所述浓碱提取的碱液与干燥后的豫烟10号烟叶的体积质量比为(8～12)ml:1g。
优选的，所述精制按照如下方法进行：
将醇沉后得到的粗多糖与水混合，搅拌过滤，得到滤液；
将所述滤液与丙酮混合，得到沉淀物；
将所述沉淀物烘干。
本发明还提供了一种上述提取方法提取得到的烟叶多糖提取物。
本发明还提供了一种食品保鲜剂，包括上述提取方法提取得到的烟叶多糖提取物。
与现有技术相比，本发明提供了一种烟叶多糖提取物的提取方法，包括以下步骤：A)将豫烟10号烟叶依次进行杀青、干燥和磨浆，得到烟叶浆液；B)将所述烟叶浆液依次进行复合酶酶解、超声处理以及浓碱提取，得到烟叶多糖提取液；C)将所述烟叶多糖提取液进行浓缩后进行醇沉和精制，得到烟叶多糖提取物。本发明以豫烟10号烟叶为提取原料，结合复合酶酶解、超声处理以及浓碱提取的方法从豫烟10号烟叶中提取出烟叶多糖提取物，该提取物具有良好的抗氧化以及抗菌性能。将烟叶进行充分的磨浆处理，以及复合酶对细胞壁的降解，达到较大程度的破坏细胞结构，从而增加多糖的提取率；另一方面，由超声处理一定程度上降解多糖分子，增加多糖的水溶性，从而增大提取率。该方法得到的烟叶多糖纯度较高，溶解性好，安全，无污染，可应用于食品保鲜中。
具体实施方式
本发明提供了一种烟叶多糖提取物的提取方法，包括以下步骤：
A)将豫烟10号烟叶依次进行杀青、干燥和磨浆，得到烟叶浆液；
B)将所述烟叶浆液依次进行复合酶酶解、超声处理以及浓碱提取，得到烟叶多糖提取液；
C)将所述烟叶多糖提取液进行浓缩后进行醇沉和精制，得到烟叶多糖提取物。
本发明以豫烟10号烟叶作为提取原料，优选的，所述豫烟10号烟叶可以为豫烟10号大田废弃烟叶，从而最大程度的达到废物利用的目的。
本发明首先将豫烟10号烟叶依次进行杀青、干燥和磨浆，得到烟叶浆液。
其中，本发明对所述杀青的方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的杀青方法即可，所述杀青的温度优选为100～110℃，所述杀青的时间优选为10～30min。
杀青后，将所述杀青后的烟叶进行干燥，得到干燥后的豫烟10号烟叶。所述干燥优选用烘箱干燥，所述干燥的温度优选为30～50℃，优选为35～45℃，所述烘干的时间优选为15～45小时，优选为25～35小时。
将干燥后的烟叶进行粉碎，得到烟叶粉末。
将所述烟叶粉末与水混合后，进行磨浆，得到烟叶浆液。其中，所述烟叶粉末与水的质量体积比为1g:(8～15)ml，优选为1g:(10～13)ml。
本发明对所述磨浆的方法并没有特殊限制，本领域技术人员共知的磨浆方法即可。在本发明中，优选采用胶体磨进行磨浆，所述磨浆的次数优选为1～3次。
接着，将所述烟叶浆液依次进行复合酶酶解、超声处理以及浓碱提取，得到烟叶多糖提取液。
在本发明中，所述复合酶选自纤维素酶与果胶酶形成的复合酶，所述纤维素酶与果胶酶的质量比优选为(0.9～1.1):1，更优选为(0.95～1.05)：1。所述复合酶与干燥后的豫烟10号烟叶的质量比优选为(0.03～0.06)：1，更优选为(0.04～0.05)：1。所述酶解的温度优选为40～60℃，更优选为45～55℃，所述酶解的时间为1～3h，优选为1.5～2.5h。
将酶解后的酶解液进行超声处理，所述超声处理的功率为150～200w，优选为160～180w，所述超声处理的时间优选为10～30min，更优选为15～25min。
超声处理结束后，将处理液进行固液分离，优选采用离心的方式进行固液分离，得到上清液和下层沉淀。上清液保留待用。
将下层沉淀进行浓碱提取。具体的，将下层沉淀溶解于碱液中，所述碱液为NaBH4与NaOH的混合水溶液，所述混合水溶液中，NaBH4的浓度为0.03wt％～0.05wt％，NaOH的浓度为4wt％～7wt％。。所述浓碱提取的碱液与干燥后的豫烟10号烟叶的体积质量比为(8～12)ml:1g，优选为(9～11)ml:1g。
所述浓碱提取的时间优选为18～28小时，优选为20～25小时。
浓碱提取结束后，得到浓碱提取液。将所属浓碱提取液进行固液分离，得到上清液和下层沉淀。
将浓碱提取液中的上清液与超声处理后得到的上清液合并，得到烟叶多糖提取液。
将所述烟叶多糖提取液进行浓缩后进行醇沉和精制，得到烟叶多糖提取物。
在本发明中，所述浓缩后的浓缩液占所述烟叶多糖提取液的体积比优选为1:(10～12)。
接着，向所述浓缩液中加入乙醇进行醇沉，所述浓缩液与乙醇的体积比优选为1:(3～5)。
醇沉后离心得到沉淀，将沉淀烘干，得到烟叶粗多糖。
将所述烟叶粗多糖进行精制，得到眼叶多糖提取物。
在本发明中，所述精制优选按照如下方法进行：
将醇沉后得到的粗多糖与水混合，搅拌过滤，得到滤液；
将所述滤液与丙酮混合，得到沉淀物；
将所述沉淀物烘干。
本发明还提供了一种采用上述提取方法制备得到的烟叶多糖提取物。
本发明还提供了一种食品保鲜剂，包括上述提取方法制备得到的烟叶多糖提取物。
优选的，本发明提供的食品保鲜剂为包括上述提取方法制备得到的烟叶多糖提取物的水溶液。其中，所述包括上述提取方法制备得到的烟叶多糖提取物的水溶液中烟叶多糖提取物的质量浓度优选为12～18mg/ml，更优选为14～16mg/ml。
所述食品保鲜剂优选用于新鲜水果蔬菜的保鲜。
本发明以豫烟10号烟叶为提取原料，结合复合酶酶解、超声处理以及浓碱提取的方法从豫烟10号烟叶中提取出烟叶多糖提取物，该提取物具有良好的抗氧化以及抗菌性能。将烟叶进行充分的磨浆处理，以及复合酶对细胞壁的降解，达到较大程度的破坏细胞结构，从而增加多糖的提取率；另一方面，由超声处理一定程度上降解多糖分子，增加多糖的水溶性，从而增大提取率。该方法得到的烟叶多糖纯度较高，溶解性好，安全，无污染，可应用于食品保鲜中。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的烟叶多糖提取物及其提取方法以及应用进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
(1)原料预处理：将豫烟10号大田废弃烟叶放入烘箱105℃，15min杀青处理，待冷却后再用烘箱40℃，24h烘干处理，然后打粉待用。
(2)胶体磨磨浆：将粉碎后的烟末按照料液比1g:10ml加入蒸馏水，胶体磨浆两次。
(3)酶解处理：然后进行酶解处理，加入烘干烟末质量5％的纤维素酶和果胶酶的复合酶(比例为1:1)，40℃水浴1h。
(4)超声处理：然后将样品在180w功率下超声处理10min，10000r/min离心15min，上清留下待用。
(5)粗多糖提取：将沉淀溶于碱液中，所述碱液为NaBH4与NaOH的混合水溶液，所述混合水溶液中，NaBH4的浓度为0.05wt％，NaOH的浓度为5wt％，碱液与干燥后的豫烟10号烟叶的体积质量比为10ml:1g。搅拌24h，10000r/min离心15min，将上清液与上次的上清液合并，旋转蒸发浓缩到体积的1/10，加入3倍乙醇进行沉淀，离心得到沉淀，烘干，乙醇可重复利用。
(6)多糖精制：得到的粗多糖加入5倍体积的蒸馏水，搅拌溶解过滤，再缓慢加入丙酮进行沉淀，离心得到沉淀，烘干得到精制的烟叶多糖，丙酮可以回收重复使用，多糖得率为10.23％。
实施例2
(1)原料预处理：将豫烟10号大田废弃烟叶放入烘箱100℃，30min杀青处理，待冷却后再用烘箱30℃，45h烘干处理，然后打粉待用。
(2)胶体磨磨浆：将粉碎后的烟末按照料液比1g:8ml加入蒸馏水，胶体磨浆两次。
(3)酶解处理：然后进行酶解处理，加入烘干烟末质量5％的纤维素酶和果胶酶的复合酶(比例为0.9:1)，50℃水浴3h。
(4)超声处理：然后将样品150w功率下超声处理30min，10000r/min离心15min，上清留下待用。
(5)粗多糖提取：将沉淀溶于碱液中，所述碱液为NaBH4与NaOH的混合水溶液，所述混合水溶液中，NaBH4的浓度为0.03wt％，NaOH的浓度为7wt％，碱液与干燥后的豫烟10号烟叶的体积质量比为8ml:1g。搅拌24h，10000r/min离心15min，将上清液与上次的上清液合并，旋转蒸发浓缩到体积的1/10，加入3倍乙醇进行沉淀，离心得到沉淀，烘干，乙醇可重复利用。
(6)多糖精制：得到的粗多糖加入5倍体积的蒸馏水，搅拌溶解过滤，再缓慢加入丙酮进行沉淀，离心得到沉淀，烘干得到精制的烟叶多糖，丙酮可以回收重复使用，多糖得率为15.72％。
实施例3
(1)原料预处理：将豫烟10号大田废弃烟叶放入烘箱110℃，10min杀青处理，待冷却后再用烘箱50℃，15h烘干处理，然后打粉待用。
(2)胶体磨磨浆：将粉碎后的烟末按照料液比1g:15ml加入蒸馏水，胶体磨浆两次。
(3)酶解处理：然后进行酶解处理，加入烘干烟末质量5％的纤维素酶和果胶酶的复合酶(比例为1.1:1)，60℃水浴2h。
(4)超声处理：然后将样品200w功率下超声处理10min，10000r/min离心15min，上清留下待用。
(5)粗多糖提取：将沉淀溶于碱液中，所述碱液为NaBH4与NaOH的混合水溶液，所述混合水溶液中，NaBH4的浓度为0.04wt％，NaOH的浓度为7wt％，碱液与干燥后的豫烟10号烟叶的体积质量比为12ml:1g。搅拌20h，10000r/min离心15min，将上清液与上次的上清液合并，旋转蒸发浓缩到体积的1/10，加入3倍乙醇进行沉淀，离心得到沉淀，烘干，乙醇可重复利用。
(6)多糖精制：得到的粗多糖加入5倍体积的蒸馏水，搅拌溶解过滤，再缓慢加入丙酮进行沉淀，离心得到沉淀，烘干得到精制的烟叶多糖，丙酮可以回收重复使用，多糖得率为13.57％。
实施例4
(1)原料预处理：将豫烟10号大田废弃烟叶放入烘箱105℃，15min杀青处理，待冷却后再用烘箱45℃，30h烘干处理，然后打粉待用。
(2)胶体磨磨浆：将粉碎后的烟末按照料液比1g:12ml加入蒸馏水，胶体磨浆两次。
(3)酶解处理：然后进行酶解处理，加入烘干烟末质量5％的纤维素酶和果胶酶的复合酶(比例为0.95:1)，60℃水浴1h。
(4)超声处理：然后将样品160w功率下超声处理20min，10000r/min离心15min，上清留下待用。
(5)粗多糖提取：将沉淀溶于碱液中，所述碱液为NaBH4与NaOH的混合水溶液，所述混合水溶液中，NaBH4的浓度为0.05wt％，NaOH的浓度为6wt％，碱液与干燥后的豫烟10号烟叶的体积质量比为11ml:1g。搅拌18h，10000r/min离心15min，将上清液与上次的上清液合并，旋转蒸发浓缩到体积的1/10，加入3倍乙醇进行沉淀，离心得到沉淀，烘干，乙醇可重复利用。
(6)多糖精制：得到的粗多糖加入5倍体积的蒸馏水，搅拌溶解过滤，再缓慢加入丙酮进行沉淀，离心得到沉淀，烘干得到精制的烟叶多糖，丙酮可以回收重复使用，多糖得率为16.48％。
实施例5
烟叶多糖涂膜对苹果失重率的影响
按实施例4得到的烟叶多糖应用于苹果保鲜中，通过检测苹果的失重率测定多糖对苹果的保鲜效果：
取新鲜苹果若干，洗净，分切待用。将实施例4得到的烟叶多糖配制成15mg/ml的多糖水溶液，将苹果浸入溶液中涂膜，自然晾干后装箱，以浸入水溶液为空白对照(每组实验苹果300g)，晾干后的苹果装入保鲜袋中，恒温恒湿箱(温度25℃，相对湿度60％)放置7天。
苹果失重率计算：结果见表1。
表1 苹果放置7天失重率变化
实施例6
烟叶多糖涂膜对苹果中Vc含量的影响
按实施例4得到的烟叶多糖应用于苹果保鲜中，通过检测苹果的Vc测定多糖对苹果的保鲜效果：
按试验例1的方法处理苹果，得到试验组和对照组。采用2,6-二氯靛酚滴定法测定鲜切苹果中Vc含量。
表2 苹果放置4天Vc含量变化
实施例7
烟叶多糖涂膜对苹果感官评价的影响
按实施例4得到的烟叶多糖应用于苹果保鲜中，通过苹果的感官质量评价多糖对苹果的保鲜效果：
随机选取30个被试者，对空白组和多糖组贮藏7天后，按颜色、硬度、风味及整体外观进行分级打分，共9分，分成三等：得分1～4表示不可接受，4～6表示一般，6～9表示商品价值乐意接受。结果见表3
表3 苹果多糖处理组和未处理组放置7天的风味评价
实施例8
精制多糖的抑菌性研究：
取经过培养的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌株，用无菌水稀释，使菌悬液浓度达到108cfu/ml备用。在无菌操作条件下，吸取适量菌悬液到不同菌种的固体培养基上，用涂布棒均匀涂抹，再用无菌镊子将在实施例4制备的各不同浓度的多糖溶液中浸润过的药敏纸片均匀间隔贴于各琼脂培养基表面，轻压纸片使接触良好，置37℃恒温培养箱中，24h后取出，观察抑菌圈，测量并记录结果。设置了4个多糖的浓度梯度，即10、50、100、200mg/mL，由抑菌圈的直径分析各多糖组分的抑菌效果，直径＞15mm为极敏感，直径在12～15mm之间为敏感，直径在8～11mm之间为中度敏感，直径在4～7mm之间为低度敏感。结果见表4.
表4 不同浓度多糖的抑菌效果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种烟叶多糖提取物的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将豫烟10号烟叶依次进行杀青、干燥和磨浆，得到烟叶浆液；
B)将所述烟叶浆液依次进行复合酶酶解、超声处理以及浓碱提取，得到烟叶多糖提取液；
所述复合酶选自纤维素酶与果胶酶形成的复合酶，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为(0.9～1.1):1；
所述超声处理的功率为150～200W ，所述超声处理的时间为10～30min；
所述浓碱提取的碱液为NaBH4与NaOH的混合水溶液，所述混合水溶液中，NaBH4的浓度为0.03wt％～0.05wt％，NaOH的浓度为4wt％～7wt％；
C)将所述烟叶多糖提取液进行浓缩后进行醇沉和精制，得到烟叶多糖提取物。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述复合酶与干燥后的豫烟10号烟叶的质量比为(0.03～0.06)：1。
3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述酶解的温度为40～60℃，所述酶解的时间为1～3h。
4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述浓碱提取的碱液与干燥后的豫烟10号烟叶的体积质量比为(8～12)mL :1g。
5.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述精制按照如下方法进行：
将醇沉后得到的粗多糖与水混合，搅拌过滤，得到滤液；
将所述滤液与丙酮混合，得到沉淀物；
将所述沉淀物烘干。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述的提取方法提取得到的烟叶多糖提取物。
7.一种食品保鲜剂，其特征在于，包括如权利要求1～5任意一项所述的提取方法提取得到的烟叶多糖提取物。
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