CN110862464A - 一种人参多糖提取生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于多糖提取工艺技术领域，尤其为一种人参多糖提取生产工艺，包含人参多糖提取生产系统，所述人参多糖提取生产系统包括筛选模块、切片装置、浸泡装置、过滤模块、喷雾干燥模块、分装模块，所述筛选模块包括皮带机、清洗装置，所述浸泡装置包括纯化水供给装置、定量装置、温度控制装置、暂置仓、且暂置仓包括若干小仓，且均设置有计时器，优化人参多糖提取工艺，探索出一种省时、高效的人参多糖提取工艺，充分挖掘人参多糖营养保健价值，产品开发可以满足国内外消费者需求，有力促进国内药材资源型出口调整为深加工产品出口，提升经济效益，带动人参种植、加工产业发展,提高人参多糖深加工利用率，改造适应群体的生活质量。

Description

一种人参多糖提取生产工艺

技术领域

本发明属于多糖提取工艺技术领域，具体涉及一种人参多糖提取生产工艺。

背景技术

人参(PanarginsengC.A.Meyer)为五加科人参属多年生草本植物，栽培的俗称“园参”播种在山林野生状态下自然生长的称“林下山参”。人参根、根茎、叶皆可入药，被认为是包治百病的“万灵药”(panacea)，中国人对人参的利用和紫拜构成了一种独特的文化现象；人参在我国临床应用历史悠久，早在《神农本草经》中便将人参列为上品，“味甘微寒。主补五脏，安精神，定魂魄，止惊悸，除邪气，明目，开心益智。久服，轻身延年”。现代医学研究表明，人参能够增强兔疫力、保护心脏、促进造血功能、调节血糖血压等。最新版(2015)中国药典对人参的性味归经，功能主治进行了详细的论述:“人参甘、微苦，微温。妇牌、肺、心、肾经。大补元气，复脉固脱，补脾益肺生津养血，安神益智。用于体虚欲脱，肢冷脉微，牌虚食少，肺虚喘咳，津伤口渴，内热消渴，气血亏虚，久病虚赢，惊悸失眠，阳痿宫冷”。人参的医疗功效，得益于其具有多种有效活性成分，包括皂苷(ginsenoside)，多糖(polysaccharide)，挥发油(essentialoi1)，多肽(peptide)等。现代研究表明，皂苷类成分为人参的主要活性成分，但随着研究的不断深入，人参多糖的结构和药理活性被人们越来越多的重视起来，研究表明人参多糖具有复杂的结构特征，及多样的生物活性，其在一些治疗方面，更优于人参皂苷。人参多糖生物活性主要表现在对免疫功能的影响(激活T细胞)以及由此产生的免疫性抗肿瘤活性，因此具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化防衰老、降血糖降血脂、抗辐射等多种作用活性。人参多糖常用于肿瘤、糖尿病、心血管疾病、高血压、病毒肝炎及脓毒症等疾病的治疗。也有研究表明，人参多糖中的中性多糖级分对抗生素相关性腹泻(antibioticassociateddiarrhea，AAD)小鼠有治疗作用，能够增加乳杄菌属相对丰度，显著降低拟杆菌属、链球菌属、苍白杆菌属和假单胞菌属的相对丰度。人参中性多糖通过促进AAD小鼠肠道结构修复，调节小鼠肠道菌群的组成和多样性，达到重建肠道微生态的作用。随着人们生活水平的提高，以及人们对于保健的意识不断增强，人参多糖由于其可靠的药理活性，被越来越多的人所接受。相对于人参皂苷类成份，人参多糖类在许多方面更加安全可靠。随着对人参多糖研究的不断深入，其分子结构更加明确，同时更多的药理活性将被发现。人参多糖不仅在临床医学，在功能食品、保健饮品等诸多领域也大有可为2011年以前中国《食品安全法》中明确规定“药物不得进入食品”，在一定程度上约東和阻碍了人参相关食品的发展。2011年后，国家将人参列为“药食同源”食品，人工种植人参才允许进入中国食品领域，有关人参食品才陆续研发。因此，我国的入参食品、人参保健品起步较晚，发展较缓慢。目前，已有人参糖果、人参茶饮、人参烘焙食品相继面世，但人参食品的市场份额还很小，深加工产品较少，市场宜传力度也不够，导致人参食品远没有达到高附加值的经济效益。

人参多糖的提取：人参多糖主要由鼠李糖(Rha)、半乳糖(Gal)、半乳糖醛酸(GalA)、阿拉伯糖(Ara)和葡萄糖(Glc)组成。根据其单糖组成不同，人参多糖主要被分为(淀粉样)中性糖和酸性果胶两大类，分别约占多糖总量的80%和20%。其中，中性糖包括葡聚糖、阿拉伯半乳聚糖(AG)等，主要由Gal、Ara和Glc组成，比例约为62。7：17.0：17.l。酸性果胶常为杂多糖，富含半乳糖醛酸(Gal A)，依据电荷及分子量的差异又可以分为两种级分:同源型聚半乳糖醛酸(HG型果胶)和阿拉伯半乳聚糖(AG型果胶)。酸性果胶主要由不同比例的Rha、Gal A、Gal和Ara构成。采用高效液相色谱法和高效凝胶渗透色谱法对人参多糖中的单糖组成和多糖平均分子质量进行分析，平均分子质量为123,847 u~ 127,016 u。由于人参多糖难以分离纯化，长期以来有关人参多糖的研究所用的几乎都是人参多糖的混合物或者纯化不彻底的级分，因此尚缺乏对人参多糖构效关系的全面认识。

基于苯酚硫酸法测定的人参多糖含量约为32～38%。提取人参多糖的方法有：热水没提法、超声辅助提取法、超临界辅助提取法等，不同组合工艺的人参多糖提取率为 10-36%影响提取率的因素主要有：科液比、提取温度、提取时间、物料形态等，欢验中往往采用正交试验确定提取人都蜜糖的最佳工I艺条件。

目前，植物多糖的提取方法以水提醇沉法最为广泛，但般只能达到初分离纯化的目的。现有新型植物活性多糖辅助提取法或精制方法：酶解法、微波提取法、膜处理法，超声波提取法、CO。超临界萃取法。其中微波和超声波辅助提取能使设提物在授提过程中无化学反应保持生物活性并大大的提高多糖提取率。超滤模技术针对于多糖提取过程中的杂质去除不完全。纯度不高的缺点有很大的改善效果。现代膜技术适用于生物活性物质的分离、依缩与纯化。如果采用膜技术进行联合使用，并对传统工艺提取的多糖进行辅助提取，则能完善传统工艺的耗能大、费用高、周期长等缺点。所以利用膜技术的多塘提取方法将会是多糖提取工艺发展的新趋势。

多糖类品质量控制中评价其质量的主要因素是多糖的含量。其中多糖的检测方法是含量测定的主要影响因素。经典的检测方法主要有紫外分光光度法和薄层色谱法。而新型的检测方法主要有：气相色谱法、高效液相色谱法、高效毛细管电泳法及指纹图谱结合测多评法。现有人对香菇口服液、香菇多糖注射剂及获苓多糖注射剂中的多糖采用高效液相色谱法进行测定，同时测定其分子量的分布情况，以不同分了量的右旋糖酐为标准，从示差折光检测器中进行检测。多糖类药物的重要质控指标是分子量及其分布测定，常用分子量的测定方法主要有光散射法、粘度法等。但这些方法的误差大，而高效液相凝胶渗透色谱法测定名糖类复合物的分子最具有快速、误差小和重现性好的特点。近年提出了一些新的质量评价方法：指纹图谱结合一测多评的模式。指纹图谱偏于定性，测多评偏于定量，若能将二者结合以指纹图请定性，以测多评定量则能互为补益，将更全面科学的评价含多糖制剂的质量。因此高效液相凝胶渗透色讲法、指纹图谱结合测多评法等新型检测法将会是评价多糖质量的新方向。在多糖提取工艺方面，除了尽量提高其提取率、保证产品质量外，保持多排光整的生物活性是也是一大关键分析各种提取方法对人参多额的提取效果，发现酸提法或喊提法中配或破浓度对多想的提取率影响较大，应该是高浓度的教或就使得大分子多分解，提取本降低本提法提取效果品著，经过优化可以获得商发。稳定的水提法人多就提取工艺。超临界辅助热水没现过不仪省时、高效，而且能一定程度上提高了活性成分的提取率。药物主要可分为口服给药途径、非口服给药途径和新型给药系统。国家食品药品监督管理总局批准的人参多糖注射液给药途径是肌内注射，主要考虑静脉滴注方式给药的过敏风险,肌内注射同样存在过敏风险。多糖口服制剂具有的优点：使用方便、毒副作用小。这正是作为口服保健品的优势所在。据报道，以人参多糖为主要原料研制人参多糖保健饮料,具有防辐射功效。正交试验结果表明，人参多糖饮料的最佳工艺配方为(以1000mL饮料计)：人参多糖添加量40g,蜂蜜添加量25g，白砂糖添加量50g,柠檬酸添加量0.6g，山梨酸钾添加量0.2g。此试验产品感官评分为89.7，人参多糖饮料颜色黄棕色、酸甜可口、滋味柔和，人参多糖的芳香与蜂蜜的香味相互融合。通过体外自由基清除能力研究以及对辐射诱导氧化损伤小鼠体内乳酸脱氢酶活性影响和骨髓微核发生率影响的研究，结果表明制备的人参多糖饮料具有防辐射功效。对于人参多糖的食品、保健品尚处于研制阶段，在人参主产地吉林省，科技主管部门在近几年已经加大对人参食品、保健品的研发支持，但鲜见市售含人参多糖的食品、保健品。人参是重要的中药材之一，在我国及周边国家有悠久的药用历史。我国人参资源丰富，当前人参主要用于中成药开发。当前，人参多糖的提取以水提醇沉法最为广泛，但一般只能达到初分离纯化的目的，且易产生较多的废水及有机废液。本项目在人参多糖传统提取工艺基础上，初步探索了料液比、提取温度、提取时间、物料形态等因素对人参多糖提取率的影响，初步获得了人参多糖固体饮料试样；需要进一步 探索通过响应面法确定 最佳的提取工艺，开发、定型人参多糖深加工相关产品。

具备完成项目所需的人才队伍知识结构合理，项目组在食品生物技术相关领域成果如下： 1.徐杨森，一种方便快捷的智能煎药机，中国专利，CN108785090A.

2. 徐杨森，一种中药磨粉装置，中国专利，CN108855457A.

人参主要产于中国东北、朝鲜、韩国、日本、俄罗斯东部，此外还有产于美国和加拿大的西洋参。人参按照生长的区域不同可以分为中国长白山人参、高丽人参、西洋参。世界人参种植以园参为主，韩国的全部和我国的90%均为园参，我国园参基本分布在东北三省，吉林省产量占东三省的80%。据统计，在国际市场，人参(以干参计)的年贸易规模约在6000~6500吨，目前中国人参产量约占国际人参总产量的70%。现中国人参出口量约占其年产量的65%(即人参内外销之比为1:2)。据商务部公布的统计资料，我国人参出口国家和地区多达33↑，以我国香港，台湾地区和日本为最大。因此，作为人参主要产地，国内市场有充足、稳定的人参货源。

人参制成品的高端市场被日本、韩国、欧洲占有，我国的人参出口基本以生药原料为主。近年人参皂苷等提取原料出口有较大发展，“人参精”等制成品的出口只占很小份额。本项目人参多糖深加工产品，具有更大的出口空间。我国人参产业以生产人参药材原料为主，作为医药和保健品的原料，占整个产业的绝大部分份额。韩国的高丽参产业既重视人参原料生产又重视人参制品生产。目前我国人参以原料销售为主，约占总产量的80%;以中成药和保健品进入市场的约占总产量的15%。2012年9月，国家批准人工种植人参进入新香源食品后，人参食品开发取得定进展，未来发展空间巨大。当前人参深加工产品少且科技含量低。在食品开发方面，直没有大的进，特别是功能性系列保健品的开发远远不够。韩国是世界上人参深加工技术I最发达的国家之一，人参加工的规模大、品种多、科技含量高、产品附加值高。目前已有12类产品，600多个品种，而且广泛应用到食品、医药、保健品、饮品和化妆品等行业。在韩国，人参及其产品大量出现在超市及街头的自动售货机里，每年有80%以上的人参是作为食品吃掉的。而在我国，人参应用于食品、化妆品和洗涤用品微乎其微，其中人参新资源食品研究刚刚起步，这限制了人参精深产品的研发和销售。韩国每年有23%左右的人参经过二次加工，以人参饮料、人参茶、人参小吃等以食品形式进入消费终端。人参食品在韩国认知广泛，超过600种的人参类食品遍布商店、超市和餐厅，如人参饮品、饼干、糖、巧克力、果酱、口香糖等。高丽参在韩国人参行业协会及韩国政府力推之下，成为具有代表性的国礼、韩国对外的名片，其高端、贵重的形象加强了国外市场对高丽参的了解和关注，进而拉升产品附加值。在国内人参主要作为医药和保健品的原料，以生产药材原料为主，占整个产业的绝大部分份额。人参应用于食品、化妆品和洗涤用品微乎其微。随着人们生活水平的提高，以及人们对于保健的意识不断增强，人参多糖由于其可靠的药理活性，被越来越多的人所接受。相对于人参皂苷类成份，人参多糖类在许多方面更加安全可靠。随着对人参多糖研究的不断深入，其分子结构更加明确，同时更多的药理活性将被发现。人参多糖不仅在临床医学，在功能食品、保健品等诸多领城也大有可为。对于人参多糖的食品、保健品尚处于研制阶段，在人参主产地吉林省，科技主管部门在近几年已经加大对人参食品、保健品的研发支持，但鲜见市售含人参多糖的食品、保健品。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种人参多糖提取生产工艺，具有较高人参多糖提取率，并保证人参多糖的生理活性的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种人参多糖提取生产工艺，包含人参多糖提取生产系统，所述人参多糖提取生产系统包括筛选模块、切片装置、浸泡装置、过滤模块、喷雾干燥模块、分装模块；

所述筛选模块包括皮带机、清洗装置；

所述浸泡装置包括纯化水供给装置、定量装置、温度控制装置、暂置仓、且暂置仓包括若干小仓，且均设置有计时器；

所述过滤模块包括粗过滤模块、精过滤模块、浓缩模块；

人参多糖提取生产工艺还包括如下生产工艺：

（1）、筛选：人参通过筛选模块，进行筛选得到合格的人参；对筛选出的人参通过清洗机器进行高压水清洗，通过风干机将清洗好的人参进行风干，通过传输带，将干净的人参传输到切片工序；

（2）、切片：通过切片装置，进行对人参切片，切片的厚度为0.1-1.0cm；将切好片的人参，放入侵泡缸内进行侵泡、静置；

（3）、加纯化水：通过纯化水供给装置、定量装置将纯化水加入暂置仓，控制料液比为1：10-1：80g/ml，通过温度控制装置控制温度，并且设置计时；其浸泡时间在1-10h；

（4）、提取：上一步骤的料液转移至过滤模块，得到多糖混悬液；多糖混悬液通过在桶底安设有滤纸；

（5）、粗过滤：对多糖混悬液通过滤纸进行粗过滤工序，得到多糖粗提液；多糖粗提液的桶底安设有过滤膜；

（6）、膜过滤：将多糖粗提液通过过滤膜进行膜过滤工序，得到多糖精提液；多糖精提液的桶底安设反渗透膜；

（7）、膜浓缩：将多糖精提液通过反渗透膜进行膜浓缩，得到多糖浓缩液；通过多次过滤提取出多糖浓缩液，得到的多糖浓缩液进行喷雾干燥工序；

（8）、喷雾干燥：将多糖浓缩液通过喷雾干燥装置进行处理，得到多糖粉末；其得到的多糖粉末自动传输到分装工序；

（9）、分装：收集多糖粉末，进行自动分装作业，得到人参多糖固体饮料，进行装箱备用。

具体的，温度控制装置的控制范围在60-100℃；可获得较高的活性人参多糖提取率。

具体的，计时器的时间控制为1-10h；可确定最佳的提取工艺。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：优化人参多糖提取工艺，探索出一种省时、高效的人参多糖提取工艺，且可获得较高的活性人参多糖提取率，可确定最佳的提取工艺；充分挖掘人参多糖营养保健价值，产品开发可以满足国内外消费者需求；有力促进国内药材资源型出口调整为深加工产品出口，提升经济效益；带动人参种植、加工产业发展,提高人参多糖深加工利用率，改造适应群体的生活质量，增加就业岗位、创造就业机会，有利于农村产业结构调整，富余劳动力转移，直接带动相关产业的发展，达到富民强县的目的。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的工艺流程结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种人参多糖提取生产工艺，包含人参多糖提取生产系统，人参多糖提取生产系统包括筛选模块、切片装置、浸泡装置、过滤模块、喷雾干燥模块、分装模块；

筛选模块包括皮带机、清洗装置；

浸泡装置包括纯化水供给装置、定量装置、温度控制装置、暂置仓、且暂置仓包括若干小仓，且均设置有计时器；

过滤模块包括粗过滤模块、精过滤模块、浓缩模块；

人参多糖提取生产工艺还包括如下生产工艺：

（1）、筛选：人参通过筛选模块，进行筛选得到合格的人参；对筛选出的人参通过清洗机器进行高压水清洗，通过风干机将清洗好的人参进行风干，通过传输带，将干净的人参传输到切片工序；

（2）、切片：通过切片装置，进行对人参切片，切片的厚度为0.1-1.0cm；将切好片的人参，放入侵泡缸内进行侵泡、静置；

（3）、加纯化水：通过纯化水供给装置、定量装置将纯化水加入暂置仓，控制料液比为1：10-1：80g/ml，通过温度控制装置控制温度，并且设置计时；其浸泡时间在1-10h；

（4）、提取：上一步骤的料液转移至过滤模块，得到多糖混悬液；多糖混悬液通过在桶底安设有滤纸；

（5）、粗过滤：对多糖混悬液通过滤纸进行粗过滤工序，得到多糖粗提液；多糖粗提液的桶底安设有过滤膜；

（6）、膜过滤：将多糖粗提液通过过滤膜进行膜过滤工序，得到多糖精提液；多糖精提液的桶底安设反渗透膜；

（7）、膜浓缩：将多糖精提液通过反渗透膜进行膜浓缩，得到多糖浓缩液；通过多次过滤提取出多糖浓缩液，得到的多糖浓缩液进行喷雾干燥工序；

（8）、喷雾干燥：将多糖浓缩液通过喷雾干燥装置进行处理，得到多糖粉末；其得到的多糖粉末自动传输到分装工序；

（9）、分装：收集多糖粉末，进行自动分装作业，得到人参多糖固体饮料，进行装箱备用。

具体的，温度控制装置的控制范围在60-100℃；可获得较高的活性人参多糖提取率。

具体的，计时器的时间控制为1-10h；可确定最佳的提取工艺。

本发明的工作原理及使用流程：人参通过筛选模块，进行筛选得到合格的人参，通过切片装置，进行对人参切片，切片的厚度为0.1-1.0cm，通过纯化水供给装置、定量装置将纯化水加入暂置仓，控制料液比为1：10-1：80g/ml，通过温度控制装置控制温度，并且设置计时，上一步骤的料液转移至过滤模块，得到多糖混悬液，对多糖混悬液通过滤纸进行粗过滤工序，得到多糖粗提液，将多糖粗提液通过过滤膜进行膜过滤工序，得到多糖精提液，将多糖精提液通过反渗透膜进行膜浓缩，得到多糖浓缩液，将多糖浓缩液通过喷雾干燥装置进行处理，得到多糖粉末，收集多糖粉末，进行自动分装作业，得到人参多糖固体饮料，温度控制装置的控制范围在60-100℃，计时器的时间控制为1-10h。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种人参多糖提取生产工艺，其特征在于：包含人参多糖提取生产系统，所述人参多糖提取生产系统包括筛选模块、切片装置、浸泡装置、过滤模块、喷雾干燥模块、分装模块；

所述筛选模块包括皮带机、清洗装置；

所述浸泡装置包括纯化水供给装置、定量装置、温度控制装置、暂置仓、且暂置仓包括若干小仓，且均设置有计时器；

所述过滤模块包括粗过滤模块、精过滤模块、浓缩模块；

人参多糖提取生产工艺还包括如下生产工艺：

（1）、筛选：人参通过筛选模块，进行筛选得到合格的人参；

（2）、切片：通过切片装置，进行对人参切片，切片的厚度为0.1-1.0cm;

（3）、加纯化水：通过纯化水供给装置、定量装置将纯化水加入暂置仓，控制料液比为1：10-1：80g/ml，通过温度控制装置控制温度，并且设置计时；

（4）、提取：上一步骤的料液转移至过滤模块，得到多糖混悬液；

（5）、粗过滤：对多糖混悬液通过滤纸进行粗过滤工序，得到多糖粗提液；

（6）、膜过滤：将多糖粗提液通过过滤膜进行膜过滤工序，得到多糖精提液；

（7）、膜浓缩：将多糖精提液通过反渗透膜进行膜浓缩，得到多糖浓缩液；

（8）、喷雾干燥：将多糖浓缩液通过喷雾干燥装置进行处理，得到多糖粉末；

（9）、分装：收集多糖粉末，进行自动分装作业，得到人参多糖固体饮料。

2.根据权利要求1所述的一种人参多糖提取生产工艺，其特征在于：所述温度控制装置的控制范围在60-100℃。

3.根据权利要求1所述的一种人参多糖提取生产工艺，其特征在于：所述计时器的时间控制为1-10h。

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