CN110156905A - 石斛多糖提取物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石斛多糖提取物及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：(1)预处理：取石斛原料，粉碎，得原料粉；(2)提取：于所述原料粉中加入水，得预混液；对所述预混液进行高压差连续提取，收集提取液；所述高压差连续提取的提取压力范围为‑0.1～50MPa；(3)分离：对所述提取液进行离心，收集上清液，然后将所述上清液进行微滤，得微滤清液；(4)浓缩：将所述微滤清液进行浓缩，即得所述石斛多糖提取物。该制备方法能够在保证石斛的提取效率的基础上，较现有技术有效提高石斛多糖的收率，且能实现产业化连续性大生产。

Description

石斛多糖提取物及其制备方法

技术领域

本发明涉及植物成分提取技术领域，特别是涉及一种石斛多糖提取物及其制备方法。

背景技术

铁皮石斛含有石斛多糖、生物碱、蛋白质、黄酮、17种氨基酸及7种无机元素，其主要有效成分为石斛多糖。现代药理学研究表明：石斛多糖具有提高免疫力、抗肿瘤、抗氧化、降血糖、降血压和抗干燥综合征等作用。因此，研究铁皮石斛多糖的提取技术发展具有重要意义。

在传统的植物多糖提取技术中，主要以水提醇沉法、微波法、超声波辅助水提法、超临界流体萃取法等，上述方法均存在提取效率低和石斛多糖收率低的缺陷，通常石斛多糖提取率不高于30％，且工艺操作复杂。

另有方法尝试采用低温超高压(UHP)技术进行石斛多糖的提取，在20℃以下低温和450～550MPa超高压条件下，通过静态的加压爆破铁皮石斛植物细胞，可提高石斛多糖的提取率至95％，但是此种提取方式并不能在提取的过程中得到一定纯度的石斛多糖，也未公开石斛多糖的收率，并且低温超高压(UHP)技术的超高压力对设备安全性要求高，通常仅能够用于实验室研究，难以在大规模的工业化生产中得以应用。

发明内容

基于此，有必要提供一种石斛多糖提取物的制备方法，该制备方法可以在提高石斛多糖提取率同时有利于石斛多糖的分离，可以得到一定纯度的石斛多糖，且无需超高压环境，适于连续化大生产。

一种石斛多糖提取物的制备方法，包括如下步骤：

(1)预处理：取石斛原料，粉碎，得原料粉；

(2)提取：于所述原料粉中加入水，得预混液；对所述预混液进行高压差连续提取，收集提取液；所述高压差连续提取的提取压力范围为-0.1～50MPa；

(3)分离：对所述提取液进行离心，收集上清液，然后将所述上清液进行微滤，得微滤清液；

(4)浓缩：将所述微滤清液进行浓缩，即得所述石斛多糖提取物。

在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述高压差连续提取的提取压力范围为25～35MPa。

在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述高压差连续提取的提取温度为25℃～35℃。

在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述高压差连续提取的提取温度为15℃～20℃。

在其中一个实施例中，步骤(1)中，所述原料粉的粒径为0.5mm～1.2mm。

在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述离心的步骤包括一级离心和二级离心；所述一级离心的转速为3500r/min～4500r/min，收集的一级上清液进行所述二级离心，收集二级上清液即得所述上清液；所述二级离心的转速为14500r/min～15500r/min。

在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述微滤为陶瓷膜微滤，所述陶瓷膜的孔径为450nm～550nm。

在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述分离的过程中，控制温度为15℃～30℃。优选15～25℃。

在其中一个实施例中，步骤(4)中，所述浓缩为反渗透浓缩或真空浓缩。

在其中一个实施例中，步骤(4)中，所述浓缩为反渗透浓缩时，控制温度为15℃～25℃；所述浓缩为真空浓缩时，控制温度为55～65℃。

本发明还提供所述的制备方法制备得到的石斛多糖提取物。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种石斛多糖提取物的制备方法，采用高压差连续提取技术进行提取，高压差连续提取技术是采用低温下高压差破碎细胞“直接溶出”的提取技术原理，即在极短(0.01-0.5秒，近似瞬时)的时间内，形成高压差并形成高速流，使细胞完全破碎，胞内溶质在高压下与溶媒快速混合、直接溶解，达到高效、稳定、快速的工艺目的，不同于“浸润-渗透-溶解-扩散”的技术原理。在提取过程中合理控制提取压差值为-0.1～50MPa，在该条件下既能够较完全的破碎石斛细胞(石斛破壁率最高可达95％)，能够较现有技术采用的静态加压方式大幅的降低所需压强，同时使石斛多糖的溶出率高，保证其提取率(最高可达95％)，同时有利于石斛多糖的分离，通过微滤对提取液进行分离，可以得到一定纯度的石斛多糖成品，且收率高；该过程可在低温条件下进行，有利于避免高温高压条件对石斛多糖结构的破坏，避免了活性成分的变质、氧化、霉变，保持石斛多糖的甘醇自然的口感。

另外，该提取方法高效、稳定、快速，对设备无特殊条件要求，生产周期短、工序易控，处理容量大，便于实现产业化连续性大生产，对石斛多糖进行规模化提取提供一定的技术支持与理论指导。

附图说明

图1为本发明一实施例的工艺流程图；

图2为本发明实施例1采用的原料(即未破壁)鲜石斛茎的显微镜像图；

图3为本发明实施例1经提取工艺后获得的石斛多糖提取物的显微镜像图(从左往右的放大倍数依次为1:15倍、1:20倍和1:25倍)；

图4为本发明实施例2经提取工艺后获得的石斛多糖提取物的显微镜像图(从左往右的放大倍数依次为1:15倍、1:20倍和1:25倍)；

图5为本发明实施例3经提取工艺后获得的石斛多糖提取物的显微镜像图(从左往右的放大倍数依次为1:15倍、1:20倍和1:25倍)。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的石斛多糖提取物及其制备方法作进一步详细的说明。

为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。实施例中所用到的各种常用试剂，均为市售产品。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明实施例中采用的石斛为铁皮石斛(Dendrobium candidum Wall.exLindl.)，其为兰科石斛属多年生附生草本植物，是国家重点保护中药材，又名铁皮兰、黑节草，主要分布于我国安徽、浙江、福建等地，具有增强体质、滋阴清热、生津益胃、润肺止咳的功效，素有九大仙草之首的美名。

采用的原料及设备如下：

主要原料：鲜石斛茎；

主要设备：中药切片机、高效涡轮粉碎机、高速搅拌器、高压差连续提取器、三足离心机、高速离心机、陶瓷膜过滤器和反渗透浓缩器，具可采用专利号CN201505465U公开的连续式提取分离浓缩器。

实施例1

本实施例为一种石斛多糖提取物的制备方法，步骤如下(工艺流程图见图1)：

1.切条：用中药切片机将鲜石斛茎(其显微镜像如图2所示)切成0.5cm～2cm之间的小段；

2.粉碎：用0.8mm孔径大小的高效涡轮粉碎机将鲜石斛茎小段加入一定倍量纯化水粉碎成细碎浆；

3.混合调浆：将粉碎的鲜石斛细碎浆与纯化水至于高速搅拌器的搅拌混合罐中，搅拌混合均匀并控制温度不超过25℃；

4.提取：将混合液加入高压差连续提取器的缓冲罐中，控制提取力范围为25-35MPa，提取温度为20℃；收集出料，得混合料液；所述高压差连续提取器的工作原理是电机带动柱塞往复运动，在极短(0.01-0.5秒，近似瞬时)的时间内形成高压差，并形成混合液的高速流，进而达到破壁的效果，使细胞完全破碎，胞内溶质在压强下与溶媒快速混合、直接溶解；

5.离心：将所得提取液直接用泵输送三足离心机的缓冲罐，开始离心，转速为4000r/min；所得离心液再通过泵输送至高速离心机的缓冲缸，开始离心，转速为15000r/min；所得清液为离心液，所得离心渣标记为鲜石斛茎SR，检测其中的石斛多糖情况；

6.微滤：所得离心液通过泵输送至陶瓷膜过滤器的缓冲罐中，陶瓷膜孔径为500nm，过滤得微滤清液与微滤浓液，其中微滤浓液部分用纯化水冲洗3次，每次加循环的最小量20～30Kg，冲洗液合并至微滤清液，全过程控温15～25℃；最终所得微滤清液和微滤浓液，微滤浓液标记为鲜石斛茎MFN，检测其中的石斛多糖情况；

7.浓缩：所得微滤清液通过管道输送至反渗透浓缩器的缓冲罐中，然后开始浓缩，全过程控温15～25℃；所得反渗透浓液标记为鲜石斛茎RON，生产结束前水顶物料的水加物料混合物标记为鲜石斛茎ROX，检测二者的石斛多糖情况；将鲜石斛茎ROX适当浓缩后与鲜石斛茎RON合并，得反渗透合并液，灭菌、分装、包装即得成品。

在实际生产过程中，根据对产品的最终形态需求，还可以对反渗透合并液进行喷雾干燥/真空干燥、一步制粒干燥等，获得干燥物产品。

各步骤石斛多糖情况如下表1所示：

表1

从上表1可以看出：鲜石斛茎多糖提取率高达95.1％，整个过程中，石斛多糖的收率可达48.779％，且石斛多糖的纯度达到12％。

实施例2

本实施例为一种石斛多糖提取物的制备方法，其步骤与实施例1相同，区别仅在于：步骤4中，控制提取压差值为10-20MPa，提取温度为35℃。

具体步骤如下：

1.切条：用中药切片机将鲜石斛茎切成0.5cm～2cm之间的小段；

2.粉碎：用0.8mm孔径大小的高效涡轮粉碎机将鲜石斛茎小段加入一定倍量纯化水粉碎成细碎浆；

3.混合调浆：将粉碎的鲜石斛细碎浆与纯化水至于高速搅拌器的搅拌混合罐中，搅拌混合均匀并控制温度不超过25℃；

4.提取：将混合液加入高压差连续提取器的缓冲罐中，控制提取压力范围为10～20MPa，提取温度为35℃；收集出料，得提取液(其显微镜像如图4所示)；

5.离心：将所得提取液直接用泵输送三足离心机的缓冲罐，开始离心，转速为4000r/min；所得离心液再通过泵输送至高速离心机的缓冲缸，开始离心，转速为15000r/min；所得清液为离心液，所得离心渣标记为鲜石斛茎SR，检测其中的石斛多糖情况；

6.微滤：所得离心液通过泵输送至陶瓷膜过滤器的缓冲罐中，陶瓷膜孔径为500nm，过滤得微滤清液与微滤浓液，其中微滤浓液部分用纯化水冲洗3次，每次加循环的最小量20～30Kg，冲洗液合并至微滤清液，全过程控温25～30℃；最终所得微滤清液和微滤浓液，微滤浓液标记为鲜石斛茎MFN，检测其中的石斛多糖情况；

7.浓缩：所得微滤清液通过泵输送至反渗透浓缩器的缓冲罐中，然后开始浓缩，全过程控温15～25℃；所得反渗透浓液标记为鲜石斛茎RON，生产结束前水顶物料的水加物料混合物标记为鲜石斛茎ROX，检测二者的石斛多糖情况。将鲜石斛茎ROX适当浓缩后与鲜石斛茎RON合并，得反渗透合并液，灭菌、分装、包装即得成品。

各步骤石斛多糖情况如下表2所示：

表2

从上表2可以看出：鲜石斛茎多糖提取率高达89.95％，整个过程中，石斛多糖的收率可达43.3％，且石斛多糖的纯度达到10.17％。

实施例3

本实施例为一种石斛多糖提取物的制备方法，其步骤与实施例1相同，区别仅在于：步骤4中，控制提取压差值为40～50MPa，提取温度为15℃。

具体步骤如下：

1.切条：用中药切片机将鲜石斛茎切成0.5cm～2cm之间的小段；

2.粉碎：用0.8mm孔径大小的高效涡轮粉碎机将鲜石斛茎小段加入一定倍量纯化水粉碎成细碎浆；

3.混合调浆：将粉碎的鲜石斛细碎浆与纯化水至于高速搅拌器的搅拌混合罐中，搅拌混合均匀并控制温度不超过25℃；

4.提取：将混合液加入高压差连续提取器的缓冲罐中，控制提取压力范围为40～50MPa，提取温度为20℃；收集出料，得提取液(其显微镜像如图5所示)；

5.离心：将所得提取液直接用泵输送三足离心机的缓冲罐，开始离心，转速为4000r/min；所得离心液再通过泵输送至高速离心机的缓冲缸，开始离心，转速为15000r/min；所得清液为离心液，所得离心渣标记为鲜石斛茎SR，检测其中的石斛多糖情况；

6.微滤：所得离心液通过泵输送至陶瓷膜过滤器的缓冲罐中，陶瓷膜孔径为500nm，过滤得微滤清液与微滤浓液，其中微滤浓液部分用纯化水冲洗3次，每次加循环的最小量20～30Kg，冲洗液合并至微滤清液，全过程控温25～30℃；最终所得微滤清液和微滤浓液，微滤浓液标记为鲜石斛茎MFN，检测其中的石斛多糖情况；

7.浓缩：所得微滤清液通过泵输送至反渗透浓缩器的缓冲罐中，然后开始浓缩，全过程控温15～25℃；所得反渗透浓液标记为鲜石斛茎RON，生产结束前水顶物料的水加物料混合物标记为鲜石斛茎ROX，检测二者的石斛多糖情况。将鲜石斛茎ROX适当浓缩后与鲜石斛茎RON合并，得反渗透合并液，灭菌、分装、包装即得成品。

各步骤石斛多糖情况如下表3所示：

表3

从上表3可以看出：鲜石斛茎多糖提取率高达93.76％，整个过程中，石斛多糖的收率可达47.73％，且石斛多糖的纯度达到10.42％。

实施例4

本实施例为一种石斛多糖提取物的制备方法，其步骤与实施例1相同，区别仅在于：步骤6中，微滤采用的陶瓷膜孔径为400nm。

具体步骤如下：

1.切条：用中药切片机将鲜石斛茎(其显微镜像如图2所示)切成0.5cm～2cm之间的小段；

2.粉碎：用0.8mm孔径大小的高效涡轮粉碎机将鲜石斛茎小段加入一定倍量纯化水粉碎成细碎浆；

3.混合调浆：将粉碎的鲜石斛细碎浆与纯化水至于高速搅拌器的搅拌混合罐中，搅拌混合均匀并控制温度不超过25℃；

4.提取：将混合液加入高压差连续提取器的缓冲罐中，控制提取力范围为25-35MPa，提取温度为20℃；收集出料，得混合料液；所述高压差连续提取器的工作原理是电机带动柱塞往复运动，在极短(0.01-0.5秒，近似瞬时)的时间内形成高压差，并形成混合液的高速流，进而达到破壁的效果，使细胞完全破碎，胞内溶质在压强下与溶媒快速混合、直接溶解；

5.离心：将所得提取液直接用泵输送三足离心机的缓冲罐，开始离心，转速为4000r/min；所得离心液再通过泵输送至高速离心机的缓冲缸，开始离心，转速为15000r/min；所得清液为离心液，所得离心渣标记为鲜石斛茎SR，检测其中的石斛多糖情况；

6.微滤：所得离心液通过泵输送至陶瓷膜过滤器的缓冲罐中，陶瓷膜孔径为400nm，过滤得微滤清液与微滤浓液，其中微滤浓液部分用纯化水冲洗3次，每次加循环的最小量20～30Kg，冲洗液合并至微滤清液，全过程控温15～25℃；最终所得微滤清液和微滤浓液，微滤浓液标记为鲜石斛茎MFN，检测其中的石斛多糖情况；

7.浓缩：所得微滤清液通过管道输送至反渗透浓缩器的缓冲罐中，然后开始浓缩，全过程控温15～25℃；所得反渗透浓液标记为鲜石斛茎RON，生产结束前水顶物料的水加物料混合物标记为鲜石斛茎ROX，检测二者的石斛多糖情况；将鲜石斛茎ROX适当浓缩后与鲜石斛茎RON合并，得反渗透合并液，灭菌、分装、包装即得成品。

各步骤石斛多糖情况如下表4所示：

表4

从上表4可以看出：鲜石斛茎多糖提取率高达95.1％，整个过程中，石斛多糖的收率可达48.539％，且石斛多糖的纯度达到9.55％。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种石斛多糖提取物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预处理：取石斛原料，粉碎，得原料粉；

(2)提取：于所述原料粉中加入水，得预混液；对所述预混液进行高压差连续提取，收集提取液；所述高压差连续提取的提取压力范围为-0.1～50MPa；

(3)分离：对所述提取液进行离心，收集上清液，然后将所述上清液进行微滤，得微滤清液；

(4)浓缩：将所述微滤清液进行浓缩，即得所述石斛多糖提取物。

2.根据权利要求1所述的石斛多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高压差连续提取的提取压力范围为25～35MPa。

3.根据权利要求1所述的石斛多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高压差连续提取的提取温度为15℃～35℃。

4.根据权利要求3所述的石斛多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高压差连续提取的提取温度为15℃～20℃。

5.根据权利要求1所述的石斛多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述原料粉的粒径为0.5mm～1.2mm。

6.根据权利要求1所述的石斛多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述离心的步骤包括一级离心和二级离心；所述一级离心的转速为3500r/min～4500r/min，收集的一级上清液进行所述二级离心，收集二级上清液即得所述上清液；所述二级离心的转速为14500r/min～15500r/min。

7.根据权利要求1-6任一项所述的石斛多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述微滤为陶瓷膜微滤，所述陶瓷膜的孔径为450nm～550nm。

8.根据权利要求1-6任一项所述的石斛多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述分离的过程中，控制温度为15℃～30℃。

9.根据权利要求1-6任一项所述的石斛多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述浓缩为反渗透浓缩或真空浓缩。

10.权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的石斛多糖提取物。