CN113105568A - 高纯度水溶性β-葡聚糖提取物、制备方法及其在补水保湿类护肤品中的应用 - Google Patents

高纯度水溶性β-葡聚糖提取物、制备方法及其在补水保湿类护肤品中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物化工技术领域，本发明公开了一种高纯度水溶性β‑葡聚糖提取物、制备方法及其在补水保湿类护肤品中的应用，其中制备方法包括如下步骤：(1)取青稞麸皮原材料进行乙醇脱脂，得到固体沉淀；(2)将所述的固体沉淀进行碱提得到提取液；(3)将所述的提取液进行离心后取上清液进行酸化除蛋白得到酸化液；(4)将所述的酸化液进行醇沉得到醇沉液；(5)将所述的醇沉液进行大孔树脂纯化和凝胶色谱纯化，得到纯化液；(6)将所述的纯化液进行冷冻干燥得到高纯度水溶性β‑葡聚糖提取物。本发明制备方法具有提取温度低，制得的青稞β‑葡聚糖纯度高、水溶性好，生产成本低廉等优点。

Description

高纯度水溶性β-葡聚糖提取物、制备方法及其在补水保湿类 护肤品中的应用
技术领域
本发明涉及生物化工技术领域，具体涉及一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物、制备方法及其在补水保湿类护肤品中的应用。
背景技术
本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的发明内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。
青稞β-葡聚糖具有降低人体胆固醇、降低血脂、血糖的作用，并具有很好的补水保湿功效。β-葡聚糖化学名称为：(1-3)(1-4)-β-D-葡聚糖，是一类非淀粉多糖，β-葡聚糖分水溶性和非水溶性两种，但是水溶性占大多数。β-葡聚糖的溶解性受结构中β-(1,3)-糖苷键的含量和聚合度的影响，水溶性β-葡聚糖中(1,3)糖苷键与(1,4)糖苷键含量之比为1：(2.5-2.6)，而非水溶性β-葡聚糖中相应糖苷键含量之比为1：(4.2-4.5)。水溶性β-葡聚糖中约90％由β-(1,3)-糖苷键随机链接起来的纤维三糖和纤维四糖构成，剩余的10％由β-(1,3)-糖苷键链接的10个或10个以上β-(1,4)-糖苷键组成。不同的温度条件下提取的水溶性β-葡聚糖分子量和粘度会有一定的差异。如何改善其溶解性是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物、制备方法及其在补水保湿类护肤品中的应用，本发明制备方法具有提取温度低，制得的青稞β-葡聚糖纯度高、水溶性好，生产成本低廉等优点。
本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：本发明第一方面的实施例提供了一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物的制备方法，包括如下步骤：
(1)取青稞麸皮原材料进行乙醇脱脂，得到固体沉淀；
(2)将所述的固体沉淀进行碱提得到提取液；
(3)将所述的提取液进行离心后取上清液进行酸化除蛋白得到酸化液；
(4)将所述的酸化液进行醇沉得到醇沉液；
(5)将所述的醇沉液进行大孔树脂纯化和凝胶色谱纯化，得到纯化液；
(6)将所述的纯化液进行冷冻干燥得到高纯度水溶性β-葡聚糖提取物。
进一步的，所述的步骤(1)具体包括如下步骤：取青稞麸皮原材料，按照青稞麸皮原材料与乙醇溶液质量比为1:6的比例加入90％乙醇溶液，在60℃的条件下回流提取3小时，过滤得固体沉淀。
进一步的，所述的步骤(2)具体包括如下步骤：在所述的固体沉淀中加入纯化水得到第一溶液，所述的固体沉淀与纯化水的质量比为1:6；用碳酸钠调节第一溶液pH至10，并加入耐高温α-淀粉酶，所述的耐高温α-淀粉酶的添加比例为按固体沉淀质量的100U：1g加入，利用超声辅助提取，提取温度40℃，提取时间3h，得提取液；
进一步的，所述的步骤(3)具体包括如下步骤：将所述的提取液离心得到上清液，所述的离心控制转速为6000-8000rpm离心10-15min；在所述的上清液中加入稀盐酸，调节pH至2-4.5之间，静置1小时，得酸化液。
进一步的，所述的步骤(4)具体包括如下步骤：将所述的酸化液离心得到酸化上清液，所述的离心控制转速为6000-8000rpm离心10-15min；将所述的酸化上清液用碳酸钠调节pH至7得到第二溶液；将所述的第二溶液于温度46-65℃下旋转浓缩至原体积的1/5-1/3，得到浓缩液；所得浓缩液中加入3倍体积的乙醇，然后10-20℃进行醇沉过夜，弃去上清液，得到醇沉液。
进一步的，所述的步骤(5)具体包括如下步骤：将得到的醇沉液控制转速6000-8000rpm离心10-15min，收集沉淀，所得沉淀为β-葡聚糖粗品；按照质量比计算，β-葡聚糖粗品：水为1:10-1:20的比例，将得到的β-葡聚糖粗品加入到水中溶解，得到β-葡聚糖水溶液；按体积计算，β-葡聚糖水溶液：大孔吸附树脂为1:10-1:20进行上样分离纯化，纯化过程中用纯化水冲柱；收集流出液。
进一步的，所述的步骤(6)具体包括如下步骤：收集到的流出液于温度46-65℃下旋转浓缩至原体积的1/20-1/30，得到浓缩液；按体积计算，步骤(12)得到的浓缩液：G-100葡聚糖凝胶为1:10-1:20进行上样分离纯化，纯化过程中用纯化水冲柱；收集流出液；收集到的流出液于温度46-65℃下旋转浓缩至原体积的1/30-1/50，得到浓缩液后在压力为8-10Pa进行真空冷冻干燥24-48h，得青稞β-葡聚糖。
本发明第二方面的实施例提供了一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物，所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物由上述的制备方法制备而得。
本发明第三方面的实施例提供了一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物在补水保湿产品中的应用，所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物由上述的制备方法制备而得或为上述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物。
本发明实施例具有如下有益效果：
发明是以青稞麸皮为原料，醇提脱脂后，添加耐高温α-淀粉酶，调节pH至8-10，借助超声辅助提取。所得的提取液经离心分离、酸化除蛋白、醇沉、水复溶，纯化、真空冷冻干燥，最终得率4.5-4.8％，纯度为91.2-93.6％，收得率为87.5-94.3％的青稞β-葡聚糖产品。该方法获得的β-葡聚糖能在化妆品保湿剂领域得到应用。该制备方法具有提取温度低，制得的青稞β-葡聚糖纯度高、水溶性好，生产成本低廉等优点。
本发明的产品应用到补水保湿产品中来改善皮肤角质层水分，可以显著改善皮肤干燥和保湿效果。
附图说明
图1为本发明产品用到补水保湿产品中实验效果曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请进行进一步的介绍。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。不同实施例之间可以替换或者合并组合，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物的制备方法，包括如下步骤：
(1)取青稞麸皮原材料进行乙醇脱脂，得到固体沉淀；
(2)将所述的固体沉淀进行碱提得到提取液；
(3)将所述的提取液进行离心后取上清液进行酸化除蛋白得到酸化液；
(4)将所述的酸化液进行醇沉得到醇沉液；
(5)将所述的醇沉液进行大孔树脂纯化和凝胶色谱纯化，得到纯化液；
(6)将所述的纯化液进行冷冻干燥得到高纯度水溶性β-葡聚糖提取物。
在本发明的一些实施例中，所述的步骤(1)具体包括如下步骤：取青稞麸皮原材料，按照青稞麸皮原材料与乙醇溶液质量比为1:6的比例加入90％乙醇溶液，在60℃的条件下回流提取3小时，过滤得固体沉淀。
在本发明的一些实施例中，所述的步骤(2)具体包括如下步骤：在所述的固体沉淀中加入纯化水得到第一溶液，所述的固体沉淀与纯化水的质量比为1:6；用碳酸钠调节第一溶液pH至10，并加入耐高温α-淀粉酶，所述的耐高温α-淀粉酶的添加比例为按固体沉淀质量的100U：1g加入，利用超声辅助提取，提取温度40℃，提取时间3h，得提取液；
在本发明的一些实施例中，所述的步骤(3)具体包括如下步骤：将所述的提取液离心得到上清液，所述的离心控制转速为6000-8000rpm离心10-15min；在所述的上清液中加入稀盐酸，调节pH至2-4.5之间，静置1小时，得酸化液。
在本发明的一些实施例中，所述的步骤(4)具体包括如下步骤：将所述的酸化液离心得到酸化上清液，所述的离心控制转速为6000-8000rpm离心10-15min；将所述的酸化上清液用碳酸钠调节pH至7得到第二溶液；将所述的第二溶液于温度46-65℃下旋转浓缩至原体积的1/5-1/3，得到浓缩液；所得浓缩液中加入3倍体积的乙醇，然后10-20℃进行醇沉过夜，弃去上清液，得到醇沉液。
在本发明的一些实施例中，所述的步骤(5)具体包括如下步骤：将得到的醇沉液控制转速6000-8000rpm离心10-15min，收集沉淀，所得沉淀为β-葡聚糖粗品；按照质量比计算，β-葡聚糖粗品：水为1:10-1:20的比例，将得到的β-葡聚糖粗品加入到水中溶解，得到β-葡聚糖水溶液；按体积计算，β-葡聚糖水溶液：大孔吸附树脂为1:10-1:20进行上样分离纯化，纯化过程中用纯化水冲柱；收集流出液。
在本发明的一些实施例中，所述的步骤(6)具体包括如下步骤：收集到的流出液于温度46-65℃下旋转浓缩至原体积的1/20-1/30，得到浓缩液；按体积计算，步骤(12)得到的浓缩液：G-100葡聚糖凝胶为1:10-1:20进行上样分离纯化，纯化过程中用纯化水冲柱；收集流出液；收集到的流出液于温度46-65℃下旋转浓缩至原体积的1/30-1/50，得到浓缩液后在压力为8-10Pa进行真空冷冻干燥24-48h，得青稞β-葡聚糖。
一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物，所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物由上述的制备方法制备而得。
一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物在补水保湿产品中的应用，所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物由上述的制备方法制备而得或为上述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物。
发明是以青稞麸皮为原料，醇提脱脂后，添加耐高温α-淀粉酶，调节pH至8-10，借助超声辅助提取。所得的提取液经离心分离、酸化除蛋白、醇沉、水复溶，纯化、真空冷冻干燥，最终得率4.5-4.8％，纯度为91.2-93.6％，收得率为87.5-94.3％的青稞β-葡聚糖产品。该方法获得的β-葡聚糖能在化妆品保湿剂领域得到应用。该制备方法具有提取温度低，制得的青稞β-葡聚糖纯度高、水溶性好，生产成本低廉等优点。
本发明的产品应用到补水保湿产品中来改善皮肤角质层水分，可以显著改善皮肤干燥和保湿效果。
将上述方法制备的青稞β-葡聚糖应用到补水产品中，具体成分配比如表1所示(实施例1-3和对照)表1
Figure BDA0002980196750000051
Figure BDA0002980196750000061
皮肤角质层水分含量测试结果(仪器皮肤水分测试仪CM825)；
环境温度：20-22℃；湿度：40-60％；人数：10人；测试部位：左右前臂内侧，每个样品测试区域面积3cm×3cm；
检测时间及效果如表2所示：
表2
时间 1h 2h 3h 4h 6h
空白组 43.1 42.9 43.2 42.1 42.5
对照组 54.6 52.5 51.2 50.3 48.4
实例1 77.4 74.1 71.3 69.6 64.7
实例2 69.4 68.3 67.7 63.5 61.8
由表1数据绘制成线条图如图1所示，由图1可以更直观的看出，上述试验结果可以看出，组合物具有显著的改善皮肤干燥和保湿效果。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取青稞麸皮原材料进行乙醇脱脂，得到固体沉淀；
(2)将所述的固体沉淀进行碱提得到提取液；
(3)将所述的提取液进行离心后取上清液进行酸化除蛋白得到酸化液；
(4)将所述的酸化液进行醇沉得到醇沉液；
(5)将所述的醇沉液进行大孔树脂纯化和凝胶色谱纯化，得到纯化液；
(6)将所述的纯化液进行冷冻干燥得到高纯度水溶性β-葡聚糖提取物。
2.根据权利要求1所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括如下步骤：取青稞麸皮原材料，按照青稞麸皮原材料与乙醇溶液质量比为1:6的比例加入90％乙醇溶液，在60℃的条件下回流提取3小时，过滤得固体沉淀。
3.根据权利要求1所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(2)具体包括如下步骤：在所述的固体沉淀中加入纯化水得到第一溶液，所述的固体沉淀与纯化水的质量比为1:6；用碳酸钠调节第一溶液pH至10，并加入耐高温α-淀粉酶，所述的耐高温α-淀粉酶的添加比例为按固体沉淀质量的100U：1g加入，利用超声辅助提取，提取温度40℃，提取时间3h，得提取液。
4.根据权利要求1所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(3)具体包括如下步骤：将所述的提取液离心得到上清液，所述的离心控制转速为6000-8000rpm离心10-15min；在所述的上清液中加入稀盐酸，调节pH至2-4.5之间，静置1小时，得酸化液。
5.根据权利要求1所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物的制备方法，其特征在于，
所述的步骤(4)具体包括如下步骤：将所述的酸化液离心得到酸化上清液，所述的离心控制转速为6000-8000rpm离心10-15min；将所述的酸化上清液用碳酸钠调节pH至7得到第二溶液；将所述的第二溶液于温度46-65℃下旋转浓缩至原体积的1/5-1/3，得到浓缩液；所得浓缩液中加入3倍体积的乙醇，然后10-20℃进行醇沉过夜，弃去上清液，得到醇沉液。
6.根据权利要求1所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物的制备方法，其特征在于，所述的步骤(5)具体包括如下步骤：将得到的醇沉液控制转速6000-8000rpm离心10-15min，收集沉淀，所得沉淀为β-葡聚糖粗品；按照质量比计算，β-葡聚糖粗品：水为1:10-1:20的比例，将得到的β-葡聚糖粗品加入到水中溶解，得到β-葡聚糖水溶液；按体积计算，β-葡聚糖水溶液：大孔吸附树脂为1:10-1:20进行上样分离纯化，纯化过程中用纯化水冲柱；收集流出液。
7.根据权利要求1所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物的制备方法，其特征在于，所述的步骤(6)具体包括如下步骤：收集到的流出液于温度46-65℃下旋转浓缩至原体积的1/20-1/30，得到浓缩液；按体积计算，步骤(12)得到的浓缩液：G-100葡聚糖凝胶为1:10-1:20进行上样分离纯化，纯化过程中用纯化水冲柱；收集流出液；收集到的流出液于温度46-65℃下旋转浓缩至原体积的1/30-1/50，得到浓缩液后在压力为8-10Pa进行真空冷冻干燥24-48h，得青稞β-葡聚糖。
8.一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物，其特征在于，所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而得。
9.一种高纯度水溶性β-葡聚糖提取物在补水保湿产品中的应用，其特征在于，所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而得或为权利要求8所述的高纯度水溶性β-葡聚糖提取物。
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