CN106977613B - 一种从沙蒿籽中提取沙蒿多糖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从沙蒿籽中提取沙蒿多糖的方法，本方法是以白沙蒿籽为原料，利用机械化分离法，通过精选、搅拌浸胶、离心分离、酒精沉淀、过滤分离、干燥粉碎，得到沙蒿多糖粉。本发明与传统提取方法相比，生产工艺简单，可实现机械化批量流水线作业，成本低，提取率高，成品纯度高，除酒精沉淀使用食用级酒精外不用其它任何化学试剂，酒精可回收反复利用，本方法为规模化加工开发沙蒿多糖健康食品创造了可行的技术条件。

Description

一种从沙蒿籽中提取沙蒿多糖的方法

技术领域

本发明涉及一种提取沙蒿多糖的方法，特别指一种从沙蒿籽中机械化提取沙蒿多糖的方法。

背景技术

这里所说的沙蒿籽是白沙蒿的种子。白沙篙是菊科蒿属多年生野生超旱生沙生植物，是我国西北、华北沙漠干旱地区特有的一种抗风沙，耐旱、耐寒、耐瘠薄性能极强的固沙植物。沙蒿籽可食用和药用, 我国西北地区的农牧民自古就有食用沙蒿籽的习惯,一是作为杂粮及谷物类面粉的筋力增强剂; 二是作为一种重要的油料植物, 榨油食用；三是药用，据《中华本草》记载，沙蒿籽能消炎散瘀, 宽胸利气, 杀虫，外敷患处能治腮腺炎、扁桃体炎和疮疖红肿，内服能治腹胀和肠梗阻等。据《全国中草药汇编》记载，沙蒿籽还能理气、通便、解毒。主大便不通、腹胀腹痛。长期以来未见中毒或过敏等不良反应。

沙蒿籽表面覆盖着一层胶质——沙篙多糖(又称沙蒿胶)，含量约为种子的20﹪，沙篙多糖是由阿拉伯糖、木糖、来苏糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖等6种单糖组成的一种天然多糖。它有着与其它生物多糖不同的特殊性能：一是高粘度，1% 鲜胶液粘度可达9000mPa.s；二是高保水性，自身吸水60倍；三是非水溶性，不溶于一般溶剂，也不溶于水，但可均匀分散于水中呈有限吸水溶胀状态；四是高复水性，液体沙蒿籽胶经浓缩干燥后制成粉状胶,水稀释溶胀后具有成胶可逆性；五是成膜性好，成膜性能稳定而且粘着力强；六是耐高温性，沙蒿胶在115℃以上高温不变性。由于沙蒿多糖具有独特的理化性质，因此作为粘合剂、稳定剂、增稠剂等广泛应用于食品工业。

近年来，科学研究已经证实沙蒿多糖具有治疗便秘、保持肠道健康、控制体重、控制血糖、降低血脂的功能。专利申请号200710055517报道了一种治疗便秘的药物，其活性成分为沙蒿胶，可以有效地治疗便秘疾病。专利申请号200410062298.5报道了白沙篙多糖在制备降血脂的药物和保健品中的应用，白沙篙多糖具有降低胆固醇和甘油三酯、升高高密度脂蛋白的作用;能够预防和治疗心脑血管疾病，如动脉粥样硬化、冠状动脉病变、周围血管病变以及高脂血症等。专利申请号200810051035.2报道了沙篙胶多糖用于制备降低体重及降血脂的药物，本药物是以沙篙胶多糖为活性成分，服用本药物可以降低体重及降低血脂水平。专利申请号200510002228.5报道了一种降糖的沙篙多糖制备方法及其应用，提取的沙蒿多糖能降低血糖，减少糖尿病造成的对肝脏、肾脏的损伤，即降低血液中谷草转氨酶、谷丙转氨酶、尿素氮的含量，以及抑制糖尿病导致体重减轻。

近年来，有学者进行了沙蒿籽和沙蒿籽多糖对小鼠急性毒性及致突变试验，证明沙蒿籽、沙蒿籽多糖安全、无毒。GB 1886.70—2015,《食品安全国家标准 食品添加剂 沙蒿胶》已于2015年9月22日发布，沙蒿胶作为食品增稠剂可广泛用于面食、杂粮和肉制品中。所以，可放心利用白沙篙多糖开发食品、保健品、药品等。

目前从沙蒿籽中提取沙蒿多糖通常采用三种方法。一种是干法提取技术：如专利申请号87105542.2号所述，将沙蒿籽碾剥脱胶后再经对辊磨粉机压碾剥胶，得到胶粉。第二种是湿法提取技术：如专利申请号86107462.9号所述方法是将精选的沙蒿籽加碱性水溶液30倍浸渍搅拌，用吊篮式离心机过滤分离法分离出胶液，胶液经浓缩干燥，可制得粉末状胶质。专利申请号200810007516.3号公开了一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法，将精选沙蒿籽脱脂后，加入30一50倍蒸馏水，置于微波提取设备中提取，然后减压抽滤，滤液减压浓缩，浓缩液中加入乙醇，将沉淀物经多次纯化，得到纯化的沙篙多糖。第三种是有机溶胀和化学法提取技术：如专利申请号92107312.7号所述的方法是将精选沙蒿籽用碱性或酸性的有机溶剂浸泡，加入氧化漂白剂改性漂白，经搅拌过滤，分离干燥，粉碎筛理，制得高纯度改性沙蒿胶。专利申请号98125297.4公布了化学法提取沙蒿胶的新方法，将精选沙蒿籽在盐酸溶液中加热搅拌，趁热挤压过滤，向滤液中加入双氧水进行改性反应，然后用硫酸铝沉析，过滤洗涤得到沉淀物，加入乙醇和盐酸溶液置换铝离子，抽滤、洗涤、干燥、粉碎后，得到沙篙胶产物。

综上所述，干法制胶生产设备简单、工艺流程短、操作容易、易于机械化批量作业、成本低廉，最大优点是保留了沙蒿胶的天然性状和理化性质，而且不使用化学药品，产品可直接食用且无毒副作用，最大缺点是得率不高、纯度很低、表观性状粗劣、易发霉褐变，产品的质量较差,不适合制作食品或保健品。湿法提取沙蒿胶，优点是纯度较高，缺点是用离心过滤分离法或减压过滤分离法分离胶液和籽粒，由于滤网孔径大于籽粒直径，分离难度很大，胶质中含大量籽粒，需多次过滤，料渣中含有大量胶质，需多次洗涤过滤，成品胶得率低；用水量很大，胶液直接加热干燥耗能很大，用酒精沉淀则酒精耗用量很大，成本极高；工艺复杂，基本无法实现机械化连续作业，不利于稳定地进行批量生产。用有机溶胀和化学法提取沙蒿胶，优点是产品纯度和质量显著提高,缺点是使用了强酸、碱及氧化物双氧水等化学物质，不利于制作食品或保健品；由于进行了改性反应,使得沙蒿胶的天然性状和理化性质发生了改变；由于使用了大量有机溶剂乙醇和丙酮，而且粗产品中混有大量的金属离子、酸根离子及氧化物,所以产品不能直接使用,必须经过洗涤,这些无疑增加了成本。另外,工艺繁杂，且操作不稳定,同样无法实现机械化作业，不利于稳定地进行批量生产。沙蒿多糖具有保持肠道健康、控制体重、控制血糖、降低血脂的明显作用，用沙蒿籽多糖开发清理肠道、降脂、降糖和预防心血管疾病的功能性食品或保健食品的前景非常广阔，但是到目前为止，已有的干法、湿法和化学法提取技术，都还处于小试阶段，沙蒿籽多糖还没有成熟的绿色工业化批量化提取技术，开展可工业化大规模提取沙蒿胶多糖的技术研究，仍然任重而道远。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种从沙蒿籽中提取沙蒿多糖的方法，本方法以沙蒿籽为原料，利用机械化分离技术，提取沙蒿籽多糖。本方法的特点是不用任何酸、碱、氧化物等化学药品，方法简单，可大规模全程机械化流水线作业。本方法生产效率高，产品纯度好，得率高，无废液排放，是工业化大规模绿色提取技术，完全可以对沙蒿多糖进行实用开发。

为解决上述技术问题，本发明提出如下方案：

1）原料精选：沙蒿籽原料经过清选机清选，比重去石机精选去石，得净料。

2）搅拌浸胶：将净料放入液体搅拌罐中，按重量加入8–15倍的自来水，在常温下以每分钟65转的速度搅拌30—50分钟，沙蒿籽表面覆盖的多糖胶质层吸水溶胀后，在搅拌力作用下籽粒和胶质逐步分离。

3）离心脱胶：将搅拌好的胶状物连续加入二相分离卧螺沉降离心机分离，无胶籽粒经转鼓小端的出渣口排出，脱籽胶液从转鼓大端溢流堰流出，本分离过程可连续作业，脱籽胶液中无籽粒，脱胶籽粒上不带胶质，实现了胶和籽的完全分离。

4）酒精沉淀：将胶液放入液体搅拌罐中，按体积加入4倍的食用酒精（浓度95％），使混合胶液酒精浓度达到76﹪，在常温下以每分钟65转搅拌30—40分钟，胶质脱水碎化为细丝状沉淀。

5）过滤分离：将含有沉淀胶丝的酒精溶液倒入装有80目尼龙过滤网袋的离心脱水机中，大部分酒精液体自动滤去，再开机脱去残留酒精溶液，实现胶丝和酒精溶液的分离。

6）干燥粉碎：将沉淀胶丝自然干燥或在干燥室通风干燥，得到干胶丝，得率为沙蒿籽重量的19.2﹪。将干胶丝粉碎过60目筛，得到粉状沙蒿多糖，纯度可达到95﹪以上。

7）酒精回收：将酒精溶液加入防爆酒精回收机中，回收酒精再次使用。

本发明具有如下有益效果：

1）与传统提取方法相比，机械化提取沙蒿多糖，不用强酸强碱等化学试剂，不破坏沙蒿胶质的天然理化结构，不改变沙蒿多糖的天然理化性质，保持了沙蒿多糖的天然特性。

2) 与传统提取方法相比，机械化提取沙蒿多糖，除酒精沉淀使用食用级酒精外，不用其它任何化学药品，且使用的酒精可回收反复利用，无废液排放，为绿色提取方法，产品可直接作为健康食品食用。

3）与传统提取方法相比，机械化提取沙蒿多糖，用水量很少，酒精沉淀用酒精量也很小，而且可回收反复利用，胶质可自然干燥，成本很低，避免了以往水溶胀法和化学法用水量很大，稀薄胶液直接干燥耗能大，用酒精沉淀则酒精耗用量很大，成本很高的缺点。

4）与传统提取方法相比，机械化分离技术提取沙蒿多糖，脱胶籽粒和脱籽胶质液体一次性完成分离，脱胶籽粒上基本无胶质，胶质中基本无籽粒，胶质提取率高，可达96﹪，成品纯度高，可达95﹪以上，所得沙蒿多糖质量好。克服了已有湿法提取技术、有机溶胀和化学法提取技术中，料渣需几次反复洗涤离心过滤或减压抽滤脱胶，导致产品得率低，纯度低，质量差的缺点。

5）与传统提取方法相比，机械化分离技术提取沙蒿多糖，胶液离心分离可连续进行，脱胶籽粒和胶质液体一次性分离，连续自动卸料作业，胶籽分离这一关键环节实现了一次性连续作业，适于批量机械化流水线生产，工艺简单稳定、产品得率高、纯度高、成本低廉，为规模化加工开发沙蒿多糖健康食品创造了完全可行的工艺技术。

6）我国西北广大沙区，白沙蒿植物资源丰富，蕴含着大量的沙蒿籽原料资源。我国肠道不适、高血糖、高血脂等慢性病发病人群数量呈迅速上升态势，沙蒿多糖具有保持肠道健康、控制体重、降血糖、降血脂的明显作用，应用本技术开发沙蒿多糖健康食品市场前景非常广阔，沙蒿籽的开发将大大推动沙区人民种植沙蒿治理沙漠的积极性，产生巨大的生态和社会效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本方法以白沙蒿籽为原料，利用机械化分离法。具体步骤如下：将沙蒿籽用清选机清选，再经比重去石机精选去石，得沙蒿籽净料。称取净料10㎏,放入液体搅拌罐中，加入80L自来水（按净料重量的8倍），以每分钟65转的转速在搅拌罐中搅拌40分钟，制成胶状粘稠混合液。将搅拌好的胶状物料连续加入二相分离卧螺沉降离心机分离，无胶籽粒经转鼓小端的出渣口排出，胶液从转鼓大端溢流堰流出，该分离过程可连续作业。无胶籽粒自然干燥，得无胶籽粒7.92㎏；得胶液70.3L，将胶液放入液体搅拌罐中，按体积加入4倍的食用酒精（酒精含量为95﹪），即加入食用酒精281.2 L，胶液中酒精浓度达到76﹪，在常温下以每分钟65转的速度搅拌25分钟，胶质脱水碎化为细条块状沉淀。将沉淀胶质和酒精液体倒入装有80目尼龙过滤网袋的离心脱水机中，大部分酒精液体自动滤去，再开机脱去残留酒精溶液，得酒精溶液345.6L。沉淀胶丝自然干燥得干胶1.92㎏，沙蒿籽含沙蒿多糖约20﹪，10㎏沙蒿籽应含沙蒿多糖约2㎏，实际得干胶1.92㎏，沙蒿多糖得率达到96﹪。将酒精溶液加入防爆酒精回收机中，回收酒精（酒精浓度95﹪）257.6 L，回收率达到91.6﹪，可再次使用。可见加工得到沙蒿多糖1.92㎏，实际消耗酒精23.6L。将干胶粉碎过60目筛，得到粉状沙蒿多糖。

Claims (1)

1.一种从沙蒿籽中提取沙蒿多糖的方法，本方法以白沙蒿籽为原料，利用机械化分离法，其特征包括如下步骤：沙蒿籽原料经过清选去石，得净料，净料按重量加入8–15倍的水，在搅拌机中以每分钟65转的速度搅拌30—50分钟，得到粘稠状料液，将搅拌好的料液连续加入二相分离卧螺沉降离心机分离，得到无胶籽粒和脱籽胶液，无胶籽粒自然干燥榨油食用或作为饲料利用，将脱籽胶液放入液体搅拌罐中，按体积加入4倍浓度为76﹪的食用酒精，在常温下以每分钟65转搅拌30—40分钟，胶质脱水碎化为细丝状沉淀，将含有沉淀胶丝的酒精溶液倒入装有80目过滤网袋的离心脱水机中，过滤出酒精溶液，得到沉淀胶丝，将酒精溶液加入防爆酒精回收机中，回收酒精再次使用，将沉淀胶丝自然干燥或在干燥室通风干燥，得到干胶丝，将干胶丝粉碎过60目筛，即得到粉状沙蒿多糖。

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