CN110664909A - 一种中草药的破壁萃取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中草药的破壁萃取方法，包括：(1)向密闭容器内加入中草药、以及破壁反应液，通过所述密闭容器的夹层中注入热水，使得温度保持在50～60℃；(2)向密闭容器内通入氩气；所述密闭容器内设有超声仪，打开超声仪进行超声至加入的氩气挥发完，超声结束；超声频率为18～22KHz，超声时间为3～5min，超声结束后所述密闭容器内的压力为0.3～0.7MPa；(3)取出所述密闭容器内的所有物料，并转移至微波萃取仪中进行微波萃取；加热时间为1～2min；萃取的频率为300～500MHz；(4)过滤和分离即可。本方法综合了破壁反应液、氩气、超声波、微波，可以使细胞壁的破壁率最高达到98.6％。
Description
技术领域
本发明涉及植物细胞破壁技术领域，尤其涉及一种中草药的破壁萃取方法。
背景技术
细胞破壁是一种超微粉剂加工技术，中药若采用常规方式粉碎，其单个粒子常由数个或数十个细胞所组成，细胞的破壁率极低。中药材细胞破壁超微粉碎加工技术可以把药材有效成分充分释放出来。细胞破壁后，细胞内的水份油份迁出，使微粒子表面呈现出半湿润状态，粒子和粒子之间会形成稳定的粒子团，每个粒子团都包含相同比例的中药成分。中药经超微粉碎后，可用较小剂量，获得原处方疗效。在食品和保健品领域在提取植物中某种有效成分的同时，植物中剩下的其他成分都被浪费掉了，而这些被浪费掉的成分中，也通常含有有益物质。因此，植物的全成分提取可以提取植物中所有有益成分，目前植物细胞破壁的方法，通常采用超声波超声，然而该方法植物细胞壁的破壁率普遍不高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种中草药的破壁萃取方法，综合了破壁反应液(采用酶和微生物菌剂)、氩气、超声波、微波等技术，可以使细胞壁的破壁率最高达到98.6％，因此对于植物内的全组分的萃取率可以达到98.6％。
本发明是这样实现的：
本发明目的在于提供一种中草药的破壁萃取方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1、向密闭容器内加入中草药、以及破壁反应液，使得中草药浸没在所述破壁反应液中，通过所述密闭容器的夹层中注入热水，使得温度保持在50～60℃；
步骤2、向密闭容器内通入氩气；所述密闭容器内设有超声仪，打开超声仪进行超声至加入的氩气挥发完，超声结束；所述超声频率为18～22KHz，超声时间为3～5min；超声结束后所述密闭容器内的压力为0.3～0.7MPa；
步骤3、取出所述密闭容器内的所有物料，并转移至微波萃取仪中进行微波萃取；所述微波萃取仪的加热时间为1～2min；微波萃取的频率为300～500MHz；
步骤4、进行过滤和分离，即可获得所需的中草药萃取物。
优选地，所述步骤1中所述中草药与破壁反应液的重量体积比为1kg：2～5L。
优选地，所述步骤1中所述破壁反应液包括细胞壁溶解酶和微生物菌剂；所述细胞壁溶解酶包括纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶蛋白酶、脂肪酶中的至少一种；所述微生物菌剂包括真菌、枯草杆菌中的至少一种。
优选地，所述步骤2中所述超声频率为20KHz。
优选地，步骤3中的萃取温度为50～60℃。
优选地，步骤3中的微波萃取选用的萃取溶剂包括辛烷、十二烷、甲苯、正己烷中的一种。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
本发明提供的一种中草药的破壁萃取方法，综合了破壁反应液(采用酶和微生物菌剂)、氩气、超声波、微波技术，可以使细胞壁的破壁率达到98.6％，因此对于植物内的全组分的萃取率可以达到98.6％；
重点在于氩气+超声波的结合：在密闭容器内加入氩气，其一增加压力，使先加入的破壁反应液与细胞壁充分接触；其二，氩气性质稳定，加压几乎不会产生升温作用，这有利于保护细胞内的有效药理成分不被破坏；其三是在超声波的作用下形成微气穴，能破坏细胞壁，由于氩气是惰性气体，超声波作用引起的升温效应会降低，能使细胞壁变形，细胞内成分析出，由于温度低，能保证有效有效药理成分不被破坏；其四，超声波作用结束后，加入的氩气气体基本挥发，不影响下一步萃取与分离；其五，惰性气体+超声波，在超声波的作用下，气体所形成的气泡就像一个个小炸弹一样破裂，从而有利于细胞壁的破裂。
萃取温度在微波密闭容器中，由于内部压力达到十几个大气压，使得溶剂沸点比常压下要高，由于有前期的破壁基础，所以在萃取过程中，一般加热1～2min即可达到所要求的萃取温度，微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能，细胞内部的温度将迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分自由流出，并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离，即可获得萃取物。为了避开有毒副作用成分的析出，本发明人通过大量的创新性实验发现，微波萃取的频率为300～500MHz，微波萃取仪的加热时间为1～2min时，可以有效地提取我们所需要的药理成分，避开有毒副作用成分的析出。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种中草药(普洱茶)的破壁萃取方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1、向密闭容器内加入中草药、以及破壁反应液，使得中草药浸没在所述破壁反应液中；所述中草药与破壁反应液的重量体积比为1kg：3L；所述破壁反应液包括如下重量百分比的组分：
(1)微生物菌剂3％：枯草杆菌Bacillus Subtilis K-77；
(2)细胞壁溶解酶2％：(1％纤维素酶、0.5％半纤维素酶、0.5％果胶酶蛋白酶)
(3)原生质液5％：菠菜汁2％，苦瓜汁1％，鸡蛋清2％；
(4)酶促进剂6.5％：酵母膏3％，吐温80 1.5％，红曲粉2％；
(5)无机盐7.4％：KH2PO4 0.1％，K2HPO4 0.1％，MgSO4·7H2O 1.5％，Na2SO4 4.5％，(NH4)2SO4 0.7％，KCl 0.5％；
(6)辅料9.1％：蛋白胨2％，葡萄糖6％，蛋白粉1.1％；
(7)矿泉水67％。
通过所述密闭容器的夹层中注入热水，使得温度保持在50～60℃；
步骤2、向密闭容器内通入氩气；所述密闭容器内设有超声仪，打开超声仪进行超声至加入的氩气挥发完，超声结束；所述超声频率为18～22KHz，超声时间为3～5min；超声结束后所述密闭容器内的压力为0.5MPa；
步骤3、取出所述密闭容器内的所有物料，并转移至微波萃取仪中进行微波萃取；所述微波萃取仪的加热时间为1min；微波萃取的频率为500MHz；
步骤4、进行过滤和分离，即可获得所需的中草药萃取物。
实施例2
本实施例提供一种中草药(绞股蓝)的破壁萃取方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1、向密闭容器内加入中草药、以及破壁反应液，使得中草药浸没在所述破壁反应液中；所述中草药与破壁反应液的重量体积比为1kg：2L；所述破壁反应液包括如下重量百分比的组分：
(1)微生物菌剂4％：酵母菌；
(2)细胞壁溶解酶3％：(1％纤维素酶、0.5％半纤维素酶、0.5％果胶酶蛋白酶)
(3)原生质液5％：菠菜汁2％，苦瓜汁1％，鸡蛋清2％；
(4)酶促进剂6.5％：酵母膏3％，吐温80 1.5％，红曲粉2％；
(5)无机盐7.4％：KH2PO4 0.1％，K2HPO4 0.1％，MgSO4·7H2O 1.5％，Na2SO4 4.5％，(NH4)2SO4 0.7％，KCl 0.5％；
(6)辅料9.1％：蛋白胨2％，葡萄糖6％，蛋白粉1.1％；
(7)矿泉水65％。
通过所述密闭容器的夹层中注入热水，使得温度保持在50～60℃；
步骤2、向密闭容器内通入氩气；所述密闭容器内设有超声仪，打开超声仪进行超声至加入的氩气挥发完，超声结束；所述超声频率为18～22KHz，超声时间为3～5min；超声结束后所述密闭容器内的压力为0.3MPa；
步骤3、取出所述密闭容器内的所有物料，并转移至微波萃取仪中进行微波萃取；所述微波萃取仪的加热时间为2min；微波萃取的频率为300MHz；
步骤4、进行过滤和分离，即可获得所需的中草药萃取物。
实施例3
本实施例提供一种中草药(罗布麻)的破壁萃取方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1、向密闭容器内加入中草药、以及破壁反应液，使得中草药浸没在所述破壁反应液中；所述中草药与破壁反应液的重量体积比为1kg：5L；所述破壁反应液包括如下重量百分比的组分：
(1)微生物菌剂5％：枯草杆菌2％和酵母菌1％；
(2)细胞壁溶解酶4％：(1％纤维素酶、0.5％半纤维素酶、0.5％果胶酶蛋白酶)
(3)原生质液5％：菠菜汁2％，苦瓜汁1％，鸡蛋清2％；
(4)酶促进剂6.5％：酵母膏3％，吐温80 1.5％，红曲粉2％；
(5)无机盐7.4％：KH2PO4 0.1％，K2HPO4 0.1％，MgSO4·7H2O 1.5％，Na2SO4 4.5％，(NH4)2SO4 0.7％，KCl 0.5％；
(6)辅料9.1％：蛋白胨2％，葡萄糖6％，蛋白粉1.1％；
(7)矿泉水63％。
通过所述密闭容器的夹层中注入热水，使得温度保持在50～60℃；
步骤2、向密闭容器内通入氩气；所述密闭容器内设有超声仪，打开超声仪进行超声至加入的氩气挥发完，超声结束；所述超声频率为18～22KHz，超声时间为3～5min；超声结束后所述密闭容器内的压力为0.7MPa；
步骤3、取出所述密闭容器内的所有物料，并转移至微波萃取仪中进行微波萃取；所述微波萃取仪的加热时间为1.5min；微波萃取的频率为400MHz；
步骤4、进行过滤和分离，即可获得所需的中草药萃取物。
实验例1
统计实施例1-实施例3的植物细胞破壁率，结果见表1中。
表1
由表1可知，本发明提供的一种中草药的破壁萃取方法，可以使细胞壁的破壁率达到97.5～98.6％，相对于传统的细胞破壁方法，破壁率得到了极大地提升。其中实施例1的破壁率达到了98.6％，为最佳实施例。
所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种中草药的破壁萃取方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1、向密闭容器内加入中草药、以及破壁反应液，使得中草药浸没在所述破壁反应液中，通过所述密闭容器的夹层中注入热水，使得温度保持在50～60℃；
步骤2、向密闭容器内通入氩气；所述密闭容器内设有超声仪，打开超声仪进行超声至加入的氩气挥发完，超声结束；所述超声频率为18～22KHz，超声时间为3～5min；超声结束后所述密闭容器内的压力为0.3～0.7MPa；
步骤3、取出所述密闭容器内的所有物料，并转移至微波萃取仪中进行微波萃取；所述微波萃取仪的加热时间为1～2min；微波萃取的频率为300～500MHz；
步骤4、进行过滤和分离，即可获得所需的中草药萃取物。
2.如权利要求1所述破壁萃取方法，其特征在于，所述步骤1中所述中草药与破壁反应液的重量体积比为1kg：2～5L。
3.如权利要求1所述破壁萃取方法，其特征在于，所述步骤1中所述破壁反应液包括细胞壁溶解酶和微生物菌剂；所述细胞壁溶解酶包括纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶蛋白酶、脂肪酶中的至少一种；所述微生物菌剂包括真菌、枯草杆菌中的至少一种。
4.如权利要求1所述，其特征在于，所述步骤2中所述超声频率为20KHz。
5.如权利要求1所述，其特征在于，所述步骤2中所述超声结束后所述密闭容器内的压力为0.5MPa。
6.如权利要求1所述，其特征在于，所述步骤3中微波萃取的频率为400MHz。
7.如权利要求1所述，其特征在于，步骤3中的萃取温度为50～60℃。
8.如权利要求1所述，其特征在于，步骤3中的微波萃取选用的萃取溶剂包括辛烷、十二烷、甲苯、正己烷中的一种。
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