CN111574639A - 一种分离纯化白刺果多糖的方法 - Google Patents

一种分离纯化白刺果多糖的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种分离纯化白刺果多糖的方法。本发明利用膜分离纯化白刺果多糖，该方法包括如下步骤：对大孔树脂进行预处理后装入层析柱中，将白刺果果浆加入去离子水稀释，过滤去除不容物，将得到的白刺果多糖水提取液通过大孔树脂进行脱色，得白刺果多糖脱色液，用超滤设备对白刺果多糖脱色液进行分离纯化，得白刺果多糖超滤流出液，再用纳滤设备对白刺果多糖超滤流出液进行分离纯化，得白刺果多糖纳滤浓缩液，将白刺果多糖纳滤液浓缩液进行浓缩，干燥，获得含量大于80%的白刺果多糖。该工艺操作简单，总收率高，绿色环保，工艺占地少，成本低，环境污染小，适宜连续性、规模化生产。

Description

一种分离纯化白刺果多糖的方法
技术领域
本发明涉及一种分离纯化白刺果多糖的方法，属于多糖纯化技术领域。
背景技术
白刺为蒺藜科白刺属灌木，由林奈1759年命名，在青海柴达木盆地有大量的分布，其抗逆性强，耐干旱、耐盐碱特点，能适应严酷恶劣的环境，是典型的沙漠植物。白刺除了固沙等生态作用外，还具有良好的药用价值，如滋阴润肺、解表安神，是蒙、藏、回等少数民族的传统地道药材。由于青海省柴达木盆地受现代工业化污染较少，人口稀疏，环境十分洁净，此处白刺具有纯天然、绿色、无污染等特点，是现代食品、药品和保健品的原辅料来源，白刺果即可生食，也可熟食，经检测白刺营养成分相当丰富，具有很高的开发价值。
从白刺果中提取水溶性多糖，使其资源得到充分利用；多糖为天然有机化合物中的大分子，由单糖通过糖苷键连接而成；越来越多的国内外研究证明活性多糖具有抗肿瘤、增强免疫力、抗氧化、降血糖等作用。
传统的白刺果多糖纯化有水提法、醇沉法、Sevag法、超声波法、生物酶法、透析法、活性炭脱色法等工艺方法，但这些方法存在诸多缺点，如Sevag法需要消耗大量的有机溶剂，且操作繁琐，有机溶剂沸点低，易挥发，不宜大量使用，有机溶剂可引起多糖降解，从而影响其生理活性；生物酶法价格昂贵，不适合工业化生产；透析法速度慢，环境要求高，只能在实验室里进行；超声波法能耗巨大，活性炭会吸附多糖而造成多糖的损失。
发明内容
本发明针对以上技术问题，提供了一种新的利用膜分离纯化白刺果多糖的方法。
一种分离纯化白刺果多糖的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）大孔树脂预处理；
（2）制备白刺果多糖水提取液；
（3）对白刺果多糖水提取液进行脱色处理，得到白刺果多糖脱色液；
（4）用超滤设备对白刺果多糖脱色液进行分离纯化，得到白刺果多糖超滤流出液；
（5）用纳滤设备对白刺果多糖超滤流出液进行分离纯化，得到白刺果多糖纳滤浓缩液；
（6）对白刺果多糖纳滤浓缩液进行减压浓缩和干燥，得到白刺果多糖成品。
步骤（1）所述大孔树脂为非极性树脂，其树脂骨架为苯乙烯-二乙烯苯，包括DM130， D312，HZ-818，HZ-816，HZ-835，HZ-20SS，XDA-8，XDA-6，LSA-21。
步骤（1）所述的大孔树脂预处理的方法具体为：大孔树脂用乙醇浸泡并不断搅拌6小时后装入层析柱中，用乙醇进行流洗至流出液滴入水中不再浑浊，再用去离子水洗至无醇味。
步骤（2）所述的制备白刺果多糖水提取液的方法具体为：用去离子水将白刺果果浆稀释4-5倍，搅拌均匀，加入酸将pH值调为4-5，水浴加热，过滤去除不容物，得白刺果多糖水提取液。
步骤（3）所述对白刺果多糖水提取液进行脱色处理的方法具体为：将白刺果多糖水提取液以0.5~3.0倍树脂体积/小时流速通入装有大孔树脂层析柱中，当层析柱下端流出液用可见分光光度计检测透光度（610nm）≤50%时，停止进料，再以相同流速通入去离子水，收集白刺果多糖脱色液。
步骤（4）所述用超滤设备对白刺果多糖脱色液进行分离纯化的方法具体为：将白刺果多糖脱色液通入到超滤设备中，超滤时控制超滤设备频率为36.5-38.0赫兹，入口压力为1.2-1.3兆帕，出口压力为0.1-1.2兆帕，当超滤设备中白刺果多糖脱色液为原体积1/3时，反复加入去离子水流洗，收集超滤流出液，用可见分光光度计检测计算超滤设备中液体的糖含量为0时，停止超滤，收集超滤流出液。
步骤（5）所述用纳滤设备对白刺果多糖超滤流出液进行分离纯化的方法具体为：将收集到的白刺果多糖超滤流出液通入纳滤设备中，纳滤时控制纳滤设备频率为36.5-38.0赫兹，入口压力为12.0-12.3兆帕，出口压力为10.0-10.2兆帕，当用分光光度计检测计算纳滤设备中白刺果多糖浓缩液含糖量为5%时，加入去离子水流洗，收集白刺果多纳滤浓缩液。
步骤（6）所述白刺果多糖纳滤浓缩液进行减压浓缩和干燥的方法具体为：控制水浴锅温度为60摄氏度，真空度为-0.09兆帕，进行减压浓缩，收集减压浓缩液，当减压浓缩液经可见分光光度计检测计算含糖量为15%时，停止浓缩，将收集的减压浓缩液用0.22微米膜进行微孔过滤，经过喷雾干燥后，获得白刺果多糖成品。
步骤（2）方法中所述酸为有机可食用酸，包括柠檬酸、醋酸、酒石酸、苹果酸。
步骤（3）方法中所述通入去离子水量为1.0-2.0倍树脂体积。
步骤（4）方法中所述的超滤设备使用的超滤膜材质为陶瓷、聚醚砜、聚偏二氟乙烯、醋酸纤维素、复合材质；组件类型为管式、中空纤维式、卷式、板框式；截留分子量为8万~12万。
步骤（5）方法中所述的纳滤设备使用的纳滤膜材质为聚醚砜、聚偏二氟乙烯、复合材质；组件类型为管式、卷式、板框式；截留分子量为600~700。
本发明的有益效果是利用膜分离纯化白刺果多糖，操作更简单，劳动强度小，工艺精简，工艺占地少，成本低，环境污染小，得到白刺果多糖含量高，适用于工业化生产。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施案例中优选的使用1812型小试膜设备，以下称为“1812”型超滤设备、“1812”型纳滤设备。
实施例1
取DM130大孔吸附树脂200克，用乙醇浸泡并不断搅拌6小时后装入层析柱中，用乙醇进行流洗至流出液滴入水中不再浑浊，再用去离子水洗至无醇味。
取白刺果果浆200克，加入去离子水1000毫升，充分搅拌均匀，加入柠檬酸调节pH值为4~5，水浴加热60摄氏度，过滤去除不容物，得白刺果多糖水提取液1100毫升。
将白刺果多糖水提取液1100毫升，以300毫升体积/小时流速通入装有大孔吸附树脂层析柱中，当层析柱下端流出液用可见分光光度计检测透光度（610nm）≤50%时，停止进料，后以300毫升体积/小时流速通入300毫升去离子水，收集白刺果多糖脱色液1350毫升。
将白刺果多糖脱色液1350毫升通入“1812”型超滤设备中，超滤膜材质为醋酸纤维素，组件类型为中空纤维式，截留分子量为10万，控制频率在36.5-38.0赫兹，入口压力为1.2-1.3兆帕，出口压力为0.1-1.2兆帕开始超滤，收集透过液，当浓缩至450毫升时，开始加入去离子水流洗，用可见分光光度计检测计算超滤设备中液体的糖含量为0时，停止超滤，收集超滤流出液共2100毫升。
将白刺果多糖超滤流出液2100毫升通入“1812”型纳滤设备中，纳滤膜材质为聚醚砜，组件类型为管式，截留分子量为600~700，控制频率在36.5-38.0赫兹，入口压力为12.0-12.3兆帕，出口压力10.0-10.2兆帕，当用分光光度计检测计算纳滤设备中白刺果多糖浓缩液含糖量为5%时，加入去离子水流洗，收集纳滤浓缩液200毫升。
白刺果多糖纳滤浓缩液200毫升进行减压浓缩，控制水浴锅温度为60摄氏度，真空度为-0.09兆帕，收集减压浓缩液，当减压浓缩液经可见分光光度计检测计算含糖量为15%左右时，停止浓缩，用0.22微米膜进行微孔过滤，经过喷雾干燥后，获得白刺果多糖成品2.8克，可见分光光度计检测后计算得多糖含量为87.5%。
实施例2
取HZ-816大孔吸附树脂200克，用乙醇浸泡并不断搅拌6小时后装入层析柱中，用乙醇进行流洗至流出液滴入水中不再浑浊，再用去离子水洗至无醇味。
取白刺果果浆200克，加入去离子水900毫升，充分搅拌均匀，加入醋酸调节pH值为4~5，水浴加热60摄氏度，过滤去除不容物，得白刺果多糖水提取液1000毫升。
将白刺果多糖水提取液1000毫升，以300毫升体积/小时流速通入装有大孔吸附树脂层析柱中，当层析柱下端流出液用可见分光光度计检测透光度（610nm）≤50%时，停止进料，后以300毫升体积/小时流速通入300毫升去离子水，收集白刺果多糖脱色液1100毫升。
将白刺果多糖脱色液1100毫升通入“1812”型超滤设备中，超滤膜材质为聚醚砜，组件类型为卷式，截留分子量为10万，控制频率在36.5-38.0赫兹，入口压力为1.2-1.3兆帕，出口压力为0.1-1.2兆帕开始超滤，收集透过液，当浓缩至370毫升时，开始加入去离子水流洗，用可见分光光度计检测计算超滤设备中液体的糖含量为0时，停止超滤，收集超滤流出液共2600毫升。
将白刺果多糖超滤流出液2600毫升通入“1812”型纳滤设备中，纳滤膜材质为复合材质，组件类型为卷式，截留分子量为600~700，控制频率在36.5-38.0赫兹，入口压力为12.0-12.3兆帕，出口压力10.0-10.2兆帕，当用分光光度计检测计算纳滤设备中白刺果多糖浓缩液含糖量为5%时，加入去离子水流洗，收集纳滤浓缩液180毫升。
白刺果多糖纳滤浓缩液180毫升进行减压浓缩，控制水浴锅温度为60摄氏度，真空度为-0.09兆帕，收集减压浓缩液，当减压浓缩液经可见分光光度计检测计算含糖量为15%左右时，停止浓缩，用0.22微米膜进行微孔过滤，经过喷雾干燥后，获得白刺果多糖成品2.3克，可见分光光度计检测后计算得多糖含量为84.1%。
实施例3
取XDA-6大孔吸附树脂200克，用乙醇浸泡并不断搅拌6小时后装入层析柱中，用乙醇进行流洗至流出液滴入水中不再浑浊，再用去离子水洗至无醇味。
取白刺果果浆200克，加入去离子水800毫升，充分搅拌均匀，加入苹果酸调节pH值为4~5，水浴加热60摄氏度，过滤去除不容物，得白刺果多糖水提取液900毫升。
将白刺果多糖水提取液900毫升，以300毫升体积/小时流速通入装有大孔吸附树脂层析柱中，当层析柱下端流出液用可见分光光度计检测透光度（610nm）≤50%时，停止进料，后以300毫升体积/小时流速通入300毫升去离子水，收集白刺果多糖脱色液1200毫升。
将白刺果多糖脱色液1200毫升通入“1812”型超滤设备中，超滤膜材质为复合材质，膜组件类型为板框式，截留分子量为12万控制频率在36.5-38.0赫兹，入口压力为1.2-1.3兆帕，出口压力为0.1-1.2兆帕开始超滤，收集透过液，当浓缩至400毫升时，开始加入去离子水流洗，用可见分光光度计检测计算超滤设备中液体的糖含量为0时，停止超滤，收集超滤流出液共1500毫升。
将白刺果多糖超滤液1500毫升通入“1812”型纳滤设备中，纳滤膜材质为聚偏二氟乙烯，组件类型为板框式，截留分子量为600~700，控制频率在36.5-38.0赫兹，入口压力为12.0-12.3兆帕，出口压力10.0-10.2兆帕，当用分光光度计检测计算纳滤设备中白刺果多糖浓缩液含糖量为5%时，加入去离子水流洗，收集纳滤浓缩液200毫升。
白刺果多糖纳滤浓缩液200毫升进行减压浓缩，控制水浴锅温度为60摄氏度，真空度为-0.09兆帕，收集减压浓缩液，当减压浓缩液经可见分光光度计检测计算含糖量为15%左右时，停止浓缩，用0.22微米膜进行微孔过滤，经过喷雾干燥后，获得白刺果多糖成品1.8克，可见分光光度计检测计算得多糖含量为88.6%。
上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种分离纯化白刺果多糖的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
（1）大孔树脂预处理；
（2）制备白刺果多糖水提取液；
（3）对白刺果多糖水提取液进行脱色处理，得到白刺果多糖脱色液；
（4）用超滤设备对白刺果多糖脱色液进行分离纯化，得到白刺果多糖超滤流出液；
（5）用纳滤设备对白刺果多糖超滤流出液进行分离纯化，得到白刺果多糖纳滤浓缩液；
（6）对白刺果多糖纳滤浓缩液进行减压浓缩和干燥，得到白刺果多糖成品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（1）所述大孔树脂为非极性树脂，其树脂骨架为苯乙烯-二乙烯苯，包括DM130， D312，HZ-818，HZ-816，HZ-835，HZ-20SS，XDA-8，XDA-6，LSA-21。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（1）所述的大孔树脂预处理的方法具体为：大孔树脂用乙醇浸泡并不断搅拌6小时后装入层析柱中，用乙醇进行流洗至流出液滴入水中不再浑浊，再用去离子水洗至无醇味。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2）所述的制备白刺果多糖水提取液的方法具体为：用去离子水将白刺果果浆稀释4-5倍，搅拌均匀，加入酸将pH值调为4-5，水浴加热，过滤去除不容物，得白刺果多糖水提取液。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（3）所述对白刺果多糖水提取液进行脱色处理的方法具体为：将白刺果多糖水提取液以0.5~3.0倍树脂体积/小时流速通入装有大孔树脂层析柱中，当层析柱下端流出液用可见分光光度计检测透光度（610nm）≤50%时，停止进料，再以相同流速通入去离子水，收集白刺果多糖脱色液。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（4）所述用超滤设备对白刺果多糖脱色液进行分离纯化的方法具体为：将白刺果多糖脱色液通入到超滤设备中，超滤时控制超滤设备频率为36.5-38.0赫兹，入口压力为1.2-1.3兆帕，出口压力为0.1-1.2兆帕，当超滤设备中白刺果多糖脱色液为原体积1/3时，反复加入去离子水流洗，收集超滤流出液，用可见分光光度计检测计算超滤设备中液体的糖含量为0时，停止超滤，收集超滤流出液。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（5）所述用纳滤设备对白刺果多糖超滤流出液进行分离纯化的方法具体为：将收集到的白刺果多糖超滤流出液通入纳滤设备中，纳滤时控制纳滤设备频率为36.5-38.0赫兹，入口压力为12.0-12.3兆帕，出口压力为10.0-10.2兆帕，当用分光光度计检测计算纳滤设备中白刺果多糖浓缩液含糖量为5%时，加入去离子水流洗，收集白刺果多糖纳滤浓缩液。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（6）所述白刺果多糖纳滤浓缩液进行减压浓缩和干燥的方法具体为：控制水浴锅温度为60摄氏度，真空度为-0.09兆帕，进行减压浓缩，收集减压浓缩液，当减压浓缩液经可见分光光度计检测计算含糖量为15%时，停止浓缩，将收集的减压浓缩液用0.22微米膜进行微孔过滤，经过喷雾干燥后，获得白刺果多糖成品。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述酸为有机可食用酸，包括柠檬酸、醋酸、酒石酸、苹果酸。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述通入去离子水量为1.0-2.0倍树脂体积。
11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的超滤设备使用的超滤膜材质为陶瓷、聚醚砜、聚偏二氟乙烯、醋酸纤维素、复合材质；组件类型为管式、中空纤维式、卷式、板框式；截留分子量为8万~12万。
12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的纳滤设备使用的纳滤膜材质为聚醚砜、聚偏二氟乙烯、复合材质；组件类型为管式、卷式、板框式；截留分子量为600~700。
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