CN107722134A - 一种淮山药多糖的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品、天然产物的加工提取与分离技术领域，具体地说是一种淮山药多糖的制备方法，制备方法步骤为：取新鲜的淮山药洗净去皮，护色，切片，破碎，均浆，然后将匀浆放入高压脉冲电场中进行提取，将经过处理的淮山药均浆加水进行高速离心分离，下层淀粉渣重复离心3次；收集经过多次离心得到的上清液；离心出来的上清液用分子印迹膜进行过滤后用水洗脱得淮山药多糖溶液，浓缩，干燥即得淮山药粘液多糖。本发明的制备方法淮山药多糖提取效率高，纯度高，可实现工业化标准化连续生产。

Description

一种淮山药多糖的制备方法

技术领域

本发明属于食品、天然产物的加工提取与分离技术领域，具体地说是一种淮山药多糖的制备方法。

背景技术

淮山药为薯蓣科薯蓣属(Dioscorea opposita)植物薯蓣的块根，是药食同源植物。淮山药含有粗纤维、果胶、多糖、淀粉酶、黏液质、糖蛋白、尿囊素、皂苷、山药素、胆碱、脂肪酸等成分，以及碘、钙、铁和磷等人体不可缺少的微量元素，具有补脾养胃、生津益肺、止泻利湿的功效。

淮山药多糖是淮山药的重要活性成分之一,具有降低血糖、提高胃肠功能、调节免疫系统、以及抗衰老等作用。目前大量的多糖产品已经逐步应用到医疗和保健领域，在保障人们健康上发挥着重要的作用。目前，关于淮山药多糖的研究较多，主要集中在提取分离技术，组成结构及其生物活性，部分研究发现粗多糖比纯多糖更具活性。淮山药多糖的提取方法一般为水提法、微波提取法、超声提取法、酶解提取法。水提法成本低、对生物活性物质破坏小、实用方便安全性高，但提取时间长且提取率不高；微波提取法提取率高，具有快速、高效的优点，但是易破坏多糖结构，对设备要求高；超声提取法无需加热，通过超声波空化作用、热机械效应破坏细胞结构，提取时间和提取效率高，但是超声波提取的高剪切作用导致多糖分子结构改变；酶解法作用条件温和、对多糖破坏较小，操作简单且能保证较高的提取率，但是酶的价格相对较高，在提取过程中温和的条件可能会造成杂菌的污染，此外为了解决提取方法存在的缺点，联合两种提取方法对淮山药多糖进行提取，如酶解超声提取法等。

中国专利201210407526.2公开了山药多糖的提取方法，该工艺包括：取山药粉碎成粗粉，将山药粗粉加水搅拌，加酶辅助提取，在酶解过程中或酶解前或酶解后，进行超声波辅助提取将提取液离心，收集上清液，浓缩，冷冻干燥，即得山药多糖。该工艺通过酶和超声波的协同作用加速了山药有效成分的释放，大大节省了提取时间，提高了山药多糖的收率。

中国专利201210382769.5公开了一种山药多糖的提取纯化方法，方法步骤为：干燥去皮的山药，经超声细胞破碎后，再水浴提取，上清液真空浓缩后加入乙醇沉淀，沉淀物复溶，上Cellulose DEAE-52离子交换柱，NaCl溶液梯度洗脱，苯酚-硫酸法跟踪检测，收集合并峰管洗脱液，冷冻干燥，获得单一的山药多糖组分。

中国专利201710340730.X公开了一种山药多糖提取方法，包括以下步骤：鲜山药进行去皮、切块，加入提取液后进行打浆，浆液离心分离取上清液，再过滤除淀粉得滤液，调节滤液pH进行磁力搅拌获得悬浮液，再将悬浮液离心沉淀山药白质，取上清液进行超滤，将截留部分经过真空冷冻干燥后得到山药多糖，该发明利用超滤浓缩法提取多糖，多糖提取率为88.69%，操作简单，易于实现。

发明内容

本发明提供了一种淮山药多糖的制备方法，采用高压脉冲电场和分子印迹膜联合制备的方法，有效地提高了淮山药多糖的提取率和纯度，对淮山药活性成分影响较少，可连续工业化生产。

本发明的方案是通过这样子实现的：一种淮山药多糖的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料预处理：取新鲜的淮山药洗净去皮，护色，切片，用组织捣碎机进行破碎和均浆，然后将匀浆放入高压脉冲电场中进行预处理；

(2)离心分离：将经过处理的淮山药均浆加入一半体积的水进行高速离心分离，离心后将上清液和下层淀粉渣进行分离，再往下层淀粉渣中加入一半体积的水，搅拌后再进行高速离心分离，反复离心3次，收集经过多次离心得到的上清液；

(3)淮山药多糖的制备：取离心出来的上清液，通过分子印迹膜进行过滤，从分子印迹膜中用水洗脱，即得淮山药多糖溶液，将淮山药多糖溶液浓缩，进行冷冻干燥即得淮山药多糖。

进一步的，所述的分子印迹膜，其制备方法为：以聚丙烯膜作为基膜，将6~10份分子印迹模板淮山药黏液多糖、6~10份功能单体4-乙烯基苯酚、3~5份引发剂过氧化苯甲酰、18~24份交联剂六偏磷酸钠、6~10份致孔剂乙酸乙酯混合得到混合液，将聚丙烯膜置于混合液中，通入氮气后密封，水浴震荡，30~40℃烘箱干燥，采用体积比为5~9:1.0乙醇-乙酸溶剂进行洗脱以除去模板分子，即得到分子印迹膜。

在分子印迹膜制备的过程中以聚丙烯膜为基合成印迹复合膜，聚丙烯膜具有质轻、无毒、无臭、防潮、机械强度高，尺寸稳定性好的特点，淮山药黏液多糖通过助剂的作用后能在聚丙烯基膜孔径中分布均匀，把分子印迹模板淮山药黏液多糖洗掉后能够在聚丙烯膜内形成的空穴形状更规整，清晰易识别。采用的助剂为低毒安全性高的物质，从而能够减小对淮山药黏液多糖的污染。

进一步的，所述的高压脉冲电场提取时间为4~5min，电场强度为18~25V/cm，脉冲时间为4~10μs，脉冲频率为180~200Hz。

高压脉冲电场可以使淮山药的细胞壁和细胞膜电位混乱，改变其通透性，在常温下加度极性分子的运动速度和极性官能团的定向平排列，使淮山药活性成分多糖等更好地释放出来，且高压脉冲电场在常温下提取，能够保证淮山药中多糖等活性物质不被破坏，处理时间短，能耗低。

进一步的，所述的高速离心分离中，离心转速为11000~14000r/min，离心时间为8~12min。

经过多次高速离心，淮山均浆中不同分子量的物质能够进行初步分离，多糖聚集在上清液，淀粉物质沉淀在下层中实现分离，且分离效果好。

在多糖的提取中，分子印迹膜具有特定识别淮山药黏液多糖的结合位点，在经过分离后的上清液通过分子印迹膜时，分子印迹膜对淮山药黏液多糖具有高度的亲和性和选择性，能够使淮山药黏液多糖吸附在分子印迹结合位点中，而其他物质不能被识别，从而实现分离效果，经过分子印迹膜处理后分离所得的淮山药黏液多糖纯度高，不需要再经过研磨等繁琐的制备过程，分子印迹膜还可以重复使用，可实现连续化生产。

本发明的有益效果为：

1.本发明利用高压脉冲电场和分子印迹膜协同作用制备淮山药多糖，加速了淮山药有效成分的释放，节省了提取时间，且分子印迹膜还可以重复使用，可实现连续化生产。

2.本发明的制备方法作用条件对淮山药粘多糖活性影响小；以新鲜淮山药为原料，不需经过干燥粉碎步骤，优化了淮山药多醣提取工艺。

3.本发明制得的淮山药粘液多糖得率为38.54~40.34%，纯度为98.06~98.62%。

具体实施方式

以下结合实施例描述本发明一种淮山药多糖的制备方法，这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。

实施例1

分子印迹膜制备：以聚丙烯膜作为基膜，将9份分子印迹模板淮山药黏液多糖、7份功能单体4-乙烯基苯酚、3.5份引发剂过氧化苯甲酰、22份交联剂六偏磷酸钠，6份致孔剂乙酸乙酯混合得到混合液，将聚丙烯膜置于混合液中，通入氮气后密封，水浴震荡，30℃烘箱干燥，采用体积比为8:1.0乙醇-乙酸溶剂进行洗脱以除去模板分子，即得到分子印迹膜。

原料预处理：取新鲜的淮山药洗净去皮，护色，切片，用组织捣碎机进行破碎和均浆，然后将匀浆放入高压脉冲电场中进行处理4.5min，电场强度为23V/cm，脉冲时间为9μs，脉冲频率为200Hz。

离心分离：将经过处理的淮山药均浆加入一半体积的水进行高速离心分离，离心转速为11000r/min，离心时间为9min，离心后将上清液和下层淀粉渣进行分离，再往下层淀粉渣中加入一半体积的，搅拌后再进行高速离心分离，反复离心3次，收集经过多次离心得到的上清液。

淮山药多糖的制备：取离心出来的上清液，通过分子印迹膜进行过滤，从分子印迹膜中用水洗脱，即得淮山药多糖溶液，将淮山药多糖溶液浓缩，进行冷冻干燥即得淮山药多糖。

实施例2

分子印迹膜制备：以聚丙烯膜作为基膜，将6份分子印迹模板淮山药黏液多糖、8份功能单体4-乙烯基苯酚、4份引发剂过氧化苯甲酰、23份交联剂六偏磷酸钠、10份致孔剂乙酸乙酯混合得到混合液，将聚丙烯膜置于混合液中，通入氮气后密封，水浴震荡，40℃烘箱干燥，采用体积比为5:1.0乙醇-乙酸溶剂进行洗脱以除去模板分子，即得到分子印迹膜。

原料预处理：取新鲜的淮山药洗净去皮，护色，切片，用组织捣碎机进行破碎和均浆，然后将匀浆放入高压脉冲电场中进行处理4min，电场强度为20V/cm，脉冲时间为8μs，脉冲频率为185Hz。

离心分离：将经过处理的淮山药均浆加入一半体积的水进行高速离心分离，离心转速为13000r/min，离心时间为8min，离心后将上清液和下层淀粉渣进行分离，再往下层淀粉渣中加入一半体积的，搅拌后再进行高速离心分离，反复离心3次，收集经过多次离心得到的上清液。

淮山药多糖的制备：取离心出来的上清液，通过分子印迹膜进行过滤，从分子印迹膜中用水洗脱，即得淮山药多糖溶液，将淮山药多糖溶液浓缩，进行冷冻干燥即得淮山药多糖。

实施例3

分子印迹膜制备：以聚丙烯膜作为基膜，将8份分子印迹模板淮山药黏液多糖、10份功能单体4-乙烯基苯酚、3份引发剂过氧化苯甲酰、20份交联剂六偏磷酸钠、7份致孔剂乙酸乙酯混合得到混合液，将聚丙烯膜置于混合液中，通入氮气后密封，水浴震荡，38℃烘箱干燥，采用体积比为9:1.0乙醇-乙酸溶剂进行洗脱以除去模板分子，即得到分子印迹膜。

原料预处理：取新鲜的淮山药洗净去皮，护色，切片，用组织捣碎机进行破碎和均浆，然后将匀浆放入高压脉冲电场中进行处理5min，电场强度为18V/cm，脉冲时间为7μs，脉冲频率为190Hz。

离心分离：将经过处理的淮山药均浆加入一半体积的水进行高速离心分离，离心转速为14000r/min，离心时间为12min，离心后将上清液和下层淀粉渣进行分离，再往下层淀粉渣中加入一半体积的，搅拌后再进行高速离心分离，反复离心3次，收集经过多次离心得到的上清液。

淮山药多糖的制备：取离心出来的上清液，通过分子印迹膜进行过滤，从分子印迹膜中用水洗脱，即得淮山药多糖溶液，将淮山药多糖溶液浓缩，进行冷冻干燥即得淮山药多糖。

实施例4

分子印迹膜制备：以聚丙烯膜作为基膜，将7份分子印迹模板淮山药黏液多糖、6份功能单体4-乙烯基苯酚、4.5份引发剂过氧化苯甲酰、18份交联剂六偏磷酸钠、9份致孔剂乙酸乙酯混合得到混合液，将聚丙烯膜置于混合液中，通入氮气后密封，水浴震荡，35℃烘箱干燥，采用体积比为7:1.0乙醇-乙酸溶剂进行洗脱以除去模板分子，即得到分子印迹膜。

原料预处理：取新鲜的淮山药洗净去皮，护色，切片，用组织捣碎机进行破碎和均浆，然后将匀浆放入高压脉冲电场中进行提取4min，电场强度为25V/cm，脉冲时间为4μs，脉冲频率为195Hz。

离心分离：将经过处理的淮山药均浆加入一半体积的水进行高速离心分离，离心转速为12000r/min，离心时间为10min，离心后将上清液和下层淀粉渣进行分离，再往下层淀粉渣中加入一半体积的，搅拌后再进行高速离心分离，反复离心3次，收集经过多次离心得到的上清液。

淮山药多糖的制备：取离心出来的上清液，通过分子印迹膜进行过滤，从分子印迹膜中用水洗脱，即得淮山药多糖溶液，将淮山药多糖溶液浓缩，进行冷冻干燥即得淮山药多糖。

实施例5

分子印迹膜制备：以聚丙烯膜作为基膜，将10份分子印迹模板淮山药黏液多糖、9份功能单体4-乙烯基苯酚、5份引发剂过氧化苯甲酰、24份交联剂六偏磷酸钠、8份致孔剂乙酸乙酯混合得到混合液，混合后将聚丙烯膜置于混合液中，通入氮气后密封，水浴震荡，32℃烘箱干燥，采用体积比为6:1.0乙醇-乙酸溶剂进行洗脱以除去模板分子，即得到分子印迹膜。

原料预处理：取新鲜的淮山药洗净去皮，护色，切片，用组织捣碎机进行破碎和均浆，然后将匀浆放入高压脉冲电场中进行提取5min，电场强度为24V/cm，脉冲时间为6μs，脉冲频率为180Hz。

离心分离：将经过处理的淮山药均浆加入一半体积的水进行高速离心分离，离心转速为13000r/min，离心时间为11min，离心后将上清液和下层淀粉渣进行分离，再往下层淀粉渣中加入一半体积的，搅拌后再进行高速离心分离，反复离心3次，收集经过多次离心得到的上清液。

淮山药多糖的制备：取离心出来的上清液，通过分子印迹膜进行过滤，从分子印迹膜中用水洗脱，即得淮山药多糖溶液，将淮山药多糖溶液浓缩，进行冷冻干燥即得淮山药多糖。

各项实施例制备得到的淮山药多糖经检测分析，多糖得率和纯度如下表所示：

表1 淮山药多糖检测结果表

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						淮山药多糖得率/%	38.26%	38.54%	40.34%	40.05%	39.75%
淮山药多糖纯度/%	98.62%	98.35%	98.18%	98.06%	98.11%

本发明上述实施例方案仅是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求中指出了本发明产品组成成分、成分比例、制备方法参数的范围，而上述的说明并未指出本发明参数的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应当认为是包括在权利要求书的范围内。

本发明是经过多位农产品加工人员长期工作经验积累，并通过创造性劳动创作而出，本发明制得的淮山药多糖得率为38.54~40.34%，纯度为98.06~98.62%；本发明作用条件对淮山药粘多糖活性影响小，高压脉冲电场和分子印迹膜协同作用制备淮山药多糖，加速了淮山药有效成分的释放，节省了提取时间，且分子印迹膜还可以重复使用，可实现连续化生产。

Claims (4)

1.一种淮山药多糖的制备方法，其特征是，制备方法步骤包括：

步骤1)原料预处理：取新鲜的淮山药洗净去皮，护色，切片，用组织捣碎机进行破碎和均浆，然后将匀浆放入高压脉冲电场中进行预处理；

步骤2)离心分离：将经过处理的淮山药均浆加入一半体积的水进行高速离心分离，离心后将上清液和下层淀粉渣进行分离，再往下层淀粉渣中加入一半体积的水，搅拌后再进行高速离心分离，反复离心3次，收集经过多次离心得到的上清液；

步骤3)淮山药多糖的制备：取离心出来的上清液，通过分子印迹膜进行过滤，从分子印迹膜中用水洗脱，即得淮山药多糖溶液，将淮山药多糖溶液浓缩，进行冷冻干燥即得淮山药多糖；所述的分子印迹膜，其制备方法为：以聚丙烯膜作为基膜，将6~10份分子印迹模板淮山药黏液多糖、6~10份功能单体4-乙烯基苯酚、3~5份引发剂过氧化苯甲酰、18~24份交联剂六偏磷酸钠、6~10份致孔剂乙酸乙酯混合得到混合液，将聚丙烯膜置于混合液中，通入氮气后密封，水浴震荡，30~40℃烘箱干燥，采用体积比为5~9:1.0乙醇-乙酸溶剂进行洗脱以除去模板分子，即得到分子印迹膜。

2.根据权利要求1所述的一种淮山药多糖的制备方法，其特征是，所述的高压脉冲电场提取时间为4~5min，电场强度为18~25V/cm，脉冲时间为4~10μs，脉冲频率为180~200Hz。

3.根据权利要求1~2任一项所述的一种淮山药多糖和抗性淀粉的制备方法，其特征是，所述的高速离心分离中，离心转速为11000~14000r/min，离心时间为8~12min。

4.根据权利要求1或2任一项所述的一种淮山药多糖的制备方法，其特征是，制得的淮山药多糖得率为38.54~40.34%，纯度为98.06~98.62%。