CN110496187A - 一种白芨多酚提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于中药材提取技术领域，具体涉及一种白芨多酚提取方法，具体包括以下步骤：(1)取白芨并经粉碎、过筛后制成白芨浆液；(2)对白芨浆液进行灭菌温后，接种复合发酵菌后进行发酵，得到发酵液；(3)对发酵液进行灭菌后，加入乙酸乙酯溶液，混合均匀后下进行水浴浸提，离心，得到滤液；(4)将滤液移入蒸馏装置中进行蒸馏，以去除乙酸乙酯，得到白芨多酚溶液；接着往白芨多酚溶液中加入食盐，并于常温下浸提30‑40min后，离心，取上清液；再对得到的上清液进行干燥处理，即可得到白芨多酚。本发明提供一种提取工艺简单，且可以提高白芨中多酚的提取率的白芨多酚提取工艺。

Description

一种白芨多酚提取方法
技术领域
本发明属于中药材提取技术领域，尤其涉及一种白芨多酚提取方法。
背景技术
白芨是兰科白芨属植物，又称小白芨、莲及草、雪如末等，千百年来一直作为传统中药使用，其主要功能是敛疮止血、补肺、消肿生肌等。白芨鳞茎中含有大量水溶液性多糖，其化学成分主要是葡萄甘露聚糖，分子量极小其是白芨胶的主要功能性成分。白芨的主要化学成分之一多酚类物质是一类分子结构中包含多个酚羟基的化合物，是很好的氢或电子给予体，具有很强的消除自由基作用，对自由基相关的肿瘤、突变、病毒和糖尿病有一定预防作用。
目前，关于白芨多酚提取的公开技术比较少，例如：专利申请CN201910265025.7公开了一种白芨多酚的制备方法与应用，其公开的白芨多酚提取方法为：该方法通过微生物固态发酵促进白芨须根中可溶性多酚类物质的释放，采用超声波-负压空化耦合双水相萃取技术制备白芨多酚组分，利用超滤膜截留技术去除其中的多糖和蛋白等生物大分子，结合大孔吸附树脂富集纯化，得到纯度高、活性强的白芨多酚。该申请为白芨多酚的提取提供了参考，实现了对白芨多酚的提取，在整个流程中，采用的细胞壁分解菌分泌细胞壁分解酶对细胞壁进行分解，而实现可溶性多酚类物质的释放，但是各菌种产生的酶类不同，不同酶类型之间的不同比例的搭配使用可产生或协同或拮抗的效果，本申请中细胞壁分解菌的添加虽然具有分解细胞壁的效果，从而相对于不添加细胞壁分解酶的提取方法而言，对多酚提取率可能有一定的提高作用，但是针对性不强，可能导致某些菌种的功能得不到发挥，且多酚提取率仍有待提高；另外，本公开的申请其提取流程复杂，对仪器设备的要求比较高。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种提取工艺简单，且可以提高白芨中多酚的提取率的白芨多酚提取工艺。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种白芨多酚提取方法，包括以下步骤：
(1)取白芨并经粉碎、过筛后得到白芨粉末，接着往白芨粉末中加入2-4倍重量的水，搅拌得到白芨浆液；
(2)对步骤(1)得到的白芨浆液进行灭菌，待其冷却至室温后，接种2-4％的复合发酵菌，接种后置于培养箱中发酵20-30h，得到发酵液；其中，所述复合菌剂由以下重量份的活菌种组成：绿色糖单孢菌4-8份、变幻青霉3-5份、类碱纤维单孢菌4-7份、边缘假单胞菌4-9份和欧氏杆菌3-8份；
(3)对步骤(2)得到的发酵液进行灭菌，并待其冷却至室温后，加入乙酸乙酯溶液，混合均匀，并于40-50℃的温度条件下进行水浴浸提2-4h后，离心去除滤渣，得到滤液；
(4)将步骤(3)得到的滤液移入蒸馏装置中，在65-75℃的温度条件下蒸馏35-45min去除乙酸乙酯，得到白芨多酚溶液；接着往白芨多酚溶液中加入1-3％质量的食盐，并于常温下浸提30-40min后，于1000-1300r/min下离心分离，取上清液；再对得到的上清液进行干燥处理，即可得到白芨多酚。
进一步的，步骤(1)中所述过筛的目数为40-80目。
进一步的，步骤(2)中所述发酵是在有氧条件下进行。
进一步的，步骤(2)中所述灭菌方式为巴氏灭菌，灭菌温度为60-65℃，灭菌时间30-40min。
进一步的，步骤(2)中所述发酵的温度条件为30-38℃。
进一步的，步骤(3)中所述灭菌方式为巴氏灭菌，灭菌温度为60-65℃，灭菌时间40-60min。
进一步的，步骤(3)中所述乙酸乙酯质量浓度为75-85％，加入量为发酵液质量的2-3倍。
进一步的，步骤(3)中所述离心的转速为1500-1800r/min，离心时间为15-20min。
进一步的，步骤(4)中在对上清液进行干燥前，先将上清液浓缩至原体积的1/3-1/2。
进一步的，步骤(4)所述干燥处理的方式为入喷雾干燥，干燥处理时间为25-30min。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的白芨多酚提取工艺简单，且可以提高白芨中多酚的提取率，具体为：本发明整个提取流程采用的粉碎、灭菌、发酵、浸提和干燥等均为实验的常规操作，操作简单方便，对仪器设备的要求不高。
另外，在发酵过程中，接种的复合菌发酵菌可促进白芨纤维素、果胶等主要细胞壁成分的分解，从而促进细胞内多酚等有效成分的释放，对多酚的提取率起到了促进提高的作用，其中，绿色糖单孢菌发酵过程中能同时分泌木聚糖酶和木素过氧化物酶两种酶，木聚糖酶可分解细胞壁成分之一的半纤维素，而木素过氧化物酶为一种木质素降解酶，其可在木素聚合物内形成自由基，导致键稳定变差从而破坏木质素大分子；而变幻青霉、类碱纤维单孢菌在发酵过程可产生不同种类的纤维素酶，丰富了发酵物料中的纤维素种类，几种不同种纤维素酶以一定比例同时作用可使得各自的功效得到增强，同时，本发明对几种纤维素的产生菌进行科学配比，使得几种纤维素没得协同作用得到最优化，也增强了木聚糖酶的功效，因此，绿色糖单孢菌、变幻青霉和类碱纤维单孢菌经科学配比可增强对白芨细胞壁成分纤维素和半纤维素的分解；而边缘假单胞菌和欧氏杆菌在发酵过程分别产生聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶，这两种酶为两种作用机制不同的果胶酶，本发明中半乳糖醛酸酶和果胶酯酶的产生菌以一定的比例混合使用，使得产生的酶类符合一定的配比，使各自的作用得到进一步加强。
同时，本发明采用浸提的方式提取，浸提所需的时间短，因此避免了长时间处于高温下白芨多酚的氧化。
以上可知，本发明发酵接种的发酵复合菌通过合理配比达到促进细胞壁纤维素、半纤维素和果胶分解的佳效，从而提高白芨细胞内多酚等物质的溶出率，同时结合浸提的方式以减少白芨多酚氧化，从而达到提高多酚提取率的作用。试验结果表明，等量的白芨采用不同的提取方式提取多酚，经采用本发明提取工艺提取白芨多酚最高，多酚含量高达139.1mgTA/g。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种白芨多酚提取方法，包括以下步骤：
(1)取白芨并经粉碎、过40目筛后得到白芨粉末，接着往白芨粉末中加入2倍重量的水，搅拌得到白芨浆液；
(2)将步骤(1)得到的白芨浆液置于60℃的温度条件下采用巴氏灭菌法进行灭菌30min，待其冷却至室温后，接种2％的复合发酵菌，接种后置于30℃的培养箱中进行有氧发酵20h，得到发酵液；其中，所述复合菌剂由以下重量份的活菌种组成：绿色糖单孢菌4份、变幻青霉3份、类碱纤维单孢菌4份、边缘假单胞菌4份和欧氏杆菌3份；
(3)将对步骤(2)得到的发酵液置于60℃的温度条件下采用巴氏灭菌法进行灭菌40min，并待其冷却至室温后，加入质量浓度为75％的乙酸乙酯溶液，其中，加入量为发酵液质量的2倍，接着混合均匀，并于40℃的温度条件下进行水浴浸提2h后，于1500r/min离心15min去除滤渣，得到滤液；
(4)将步骤(3)得到的滤液移入蒸馏装置中，在65℃的温度条件下蒸馏35min去除乙酸乙酯，得到白芨多酚溶液；接着往白芨多酚溶液中加入1％质量的食盐，并于常温下浸提30min后，于1000r/min下离心分离，取上清液；将上清液浓缩至原体积的1/3，得到浓缩液后，采用喷雾干燥法对浓缩液进行干燥处理25min，即可得到白芨多酚。
实施例2
一种白芨多酚提取方法，包括以下步骤：
(1)取白芨并经粉碎、过60目筛后得到白芨粉末，接着往白芨粉末中加入3倍重量的水，搅拌得到白芨浆液；
(2)将步骤(1)得到的白芨浆液置于63℃的温度条件下采用巴氏灭菌法进行灭菌35min，待其冷却至室温后，接种3％的复合发酵菌，接种后置于35℃的培养箱中进行有氧发酵25h，得到发酵液；其中，所述复合菌剂由以下重量份的活菌种组成：绿色糖单孢菌6份、变幻青霉4份、类碱纤维单孢菌6份、边缘假单胞菌6份和欧氏杆菌5份；
(3)将对步骤(2)得到的发酵液置于62℃的温度条件下采用巴氏灭菌法进行灭菌50min，并待其冷却至室温后，加入质量浓度为80％的乙酸乙酯溶液，其中，加入量为发酵液质量的2.5倍，接着混合均匀，并于45℃的温度条件下进行水浴浸提3h后，于1700r/min离心18min去除滤渣，得到滤液；
(4)将步骤(3)得到的滤液移入蒸馏装置中，在70℃的温度条件下蒸馏40min去除乙酸乙酯，得到白芨多酚溶液；接着往白芨多酚溶液中加入2％质量的食盐，并于常温下浸提35min后，于1200r/min下离心分离，取上清液；将上清液浓缩至原体积的1/3，得到浓缩液后，采用喷雾干燥法对浓缩液进行干燥处理28min，即可得到白芨多酚。
实施例3
一种白芨多酚提取方法，包括以下步骤：
(1)取白芨并经粉碎、过80目筛后得到白芨粉末，接着往白芨粉末中加入4倍重量的水，搅拌得到白芨浆液；
(2)将步骤(1)得到的白芨浆液置于65℃的温度条件下采用巴氏灭菌法进行灭菌40min，待其冷却至室温后，接种4％的复合发酵菌，接种后置于38℃的培养箱中进行有氧发酵30h，得到发酵液；其中，所述复合菌剂由以下重量份的活菌种组成：绿色糖单孢菌8份、变幻青霉5份、类碱纤维单孢菌7份、边缘假单胞菌9份和欧氏杆菌8份；
(3)将对步骤(2)得到的发酵液置于65℃的温度条件下采用巴氏灭菌法进行灭菌60min，并待其冷却至室温后，加入质量浓度为85％的乙酸乙酯溶液，其中，加入量为发酵液质量的3倍，接着混合均匀，并于50℃的温度条件下进行水浴浸提4h后，于1800r/min离心20min去除滤渣，得到滤液；
(4)将步骤(3)得到的滤液移入蒸馏装置中，在75℃的温度条件下蒸馏45min去除乙酸乙酯，得到白芨多酚溶液；接着往白芨多酚溶液中加入3％质量的食盐，并于常温下浸提40min后，于1300r/min下离心分离，取上清液；将上清液浓缩至原体积的1/2，得到浓缩液后，采用喷雾干燥法对浓缩液进行干燥处理30min，即可得到白芨多酚。
对比例1
一种白芨多酚提取方法，其步骤(2)中所述复合菌剂中不含有绿色糖单孢菌、变幻青霉和类碱纤维单孢菌，其余与实施例2相同。
对比例2
一种白芨多酚提取方法，其步骤(2)中所述复合菌剂中不含有边缘假单胞菌和欧氏杆菌，其余与实施例2相同。
对比例3
一种白芨多酚提取方法，其步骤(2)中所述复合菌剂由以下重量份的活菌种组成：绿色糖单孢菌3份、变幻青霉2份、类碱纤维单孢菌3份、边缘假单胞菌2份和欧氏杆菌1份，其余与实施例2相同。
对比例4
一种白芨多酚提取方法，其步骤(2)中所述复合菌剂由以下重量份的活菌种组成：绿色糖单孢菌9份、变幻青霉6份、类碱纤维单孢菌8份、边缘假单胞菌10份和欧氏杆菌9份，其余与实施例2相同。
对比例5
本对比例采用的提取方式按照专利申请CN201910265025.7中的实施例进行。
效果验证
为了进一步说明本发明的推广应用价值，对采用以上各实施例以及对比例提取的白芨多胶进行试验，其中，实施例1-3为本发明提取工艺，对比例1-5为对比实施例。
取8份等量的白芨，每一份对应采用以上以上各实施例以及对比例提取的方法进行提取白芨多酚，各实验组的提取产物做好标记后检测对应组的多酚含量，多酚含量检测方法如下：
采用福林酚法，取0.000，0.025，0.050，0.100，0.150，0.200mL单宁酸(1mg/mL)，将溶液定容至1mL，制成待测液。取0.05mL各待测液和0.05mLFolin-Ciocalteu试剂(0.25mol/L)，反应3min后加入1mL0.7mol/L碳酸钠溶液，30℃静置1h显色，精确吸取0.2mL于酶标仪750nm处测定吸光度。同时Folin-Ciocalteu试剂换成去离子水作为空白对照组，绘制质量浓度—吸光值的标准曲线。按同法测定各实施例以及对比例提取的多酚含量，结果以每克萃取物中含有相当单宁酸毫克数表示，即mg TA/g。
将检测结果并记录于下表中，结果如下：
提取工艺 多酚含量mgTA/g
实施例1 138.6
实施例2 139.1
实施例3 137.4
对比例1 126.2
对比例2 125.8
对比例3 129.6
对比例4 130.7
对比例5 124.4
以上数据可知，采用本发明提取的白芨多酚含量明显比其他实验组高，分别将实施例2和对比例1和对比例2的数据进行对比，可看复合发酵菌中不含绿色糖单孢菌、变幻青霉和类碱纤维单孢菌或不含青枯雷尔氏和欧氏杆菌，都会降低白芨多酚的含量，说明本发明复合发酵菌的添加有促进白芨细胞分解，从而达到提高多酚提取率的作用；而对比例3-4中复合发酵菌各活菌种间的重量份关系均不在本发明各活菌种件的重量份关系范围内，虽然仍可通过促进细胞壁的分解而提高多酚提取率，但是效果明显不如本发明，说明本发明中复合发酵菌中个活菌种之间的配比有加强细胞壁分解作用，从而达到提高白芨多酚的提取率的作用；另外，对比例5的数据进一步说明，本发明采用的提取方法优于传统提取方法，有推广应用价值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同腰间的含义和范围内的所有变化囊括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种白芨多酚提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取白芨并经粉碎、过筛后得到白芨粉末，接着往白芨粉末中加入2-4倍重量的水，搅拌得到白芨浆液；
(2)对步骤(1)得到的白芨浆液进行灭菌，待其冷却至室温后，接种2-4％的复合发酵菌，接种后置于培养箱中发酵20-30h，得到发酵液；其中，所述复合菌剂由以下重量份的活菌种组成：绿色糖单孢菌4-8份、变幻青霉3-5份、类碱纤维单孢菌4-7份、边缘假单胞菌4-9份和欧氏杆菌3-8份；
(3)对步骤(2)得到的发酵液进行灭菌，并待其冷却至室温后，加入乙酸乙酯溶液，混合均匀，并于40-50℃的温度条件下进行水浴浸提2-4h后，离心去除滤渣，得到滤液；
(4)将步骤(3)得到的滤液移入蒸馏装置中，在65-75℃的温度条件下蒸馏35-45min去除乙酸乙酯，得到白芨多酚溶液；接着往白芨多酚溶液中加入1-3％质量的食盐，并于常温下浸提30-40min后，于1000-1300r/min下离心分离，取上清液；再对得到的上清液进行干燥处理，即可得到白芨多酚。
2.根据权利要求1所述的白芨多糖提取工艺，其特征在于：步骤(1)中所述过筛的目数为40-80目。
3.根据权利要求1所述的白芨多糖提取工艺，其特征在于：步骤(2)中所述发酵是在有氧条件下进行。
4.根据权利要求1所述的白芨多糖提取工艺，其特征在于：步骤(2)中所述灭菌方式为巴氏灭菌，灭菌温度为60-65℃，灭菌时间30-40min。
5.根据权利要求1所述的白芨多糖提取工艺，其特征在于：步骤(2)中所述发酵的温度条件为30-38℃。
6.根据权利要求1所述的白芨多糖提取工艺，其特征在于：步骤(3)中所述灭菌方式为巴氏灭菌，灭菌温度为60-65℃，灭菌时间40-60min。
7.根据权利要求1所述的白芨多糖提取工艺，其特征在于：步骤(3)中所述乙酸乙酯质量浓度为75-85％，加入量为发酵液质量的2-3倍。
8.根据权利要求1所述的白芨多糖提取工艺，其特征在于：步骤(3)中所述离心的转速为1500-1800r/min，离心时间为15-20min。
9.根据权利要求1所述的白芨多糖提取工艺，其特征在于：步骤(4)中在对上清液进行干燥前，先将上清液浓缩至原体积的1/3-1/2。
10.根据权利要求1所述的白芨多糖提取工艺，其特征在于：步骤(4)所述干燥处理的方式为入喷雾干燥，干燥处理时间为25-30min。
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