CN113637093A - 一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法 - Google Patents

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杨晓春
谢桂林
卢卫红
马莺
张英春
王荣春
程翠林
丁忠庆
黎重阳
吴新春
孙彪
王傲
张硕
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Abstract

本发明公开了一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，选取芦笋下脚料，依次经过预处理、脱色脱脂、超声提取、热水浸提抽滤、醇沉、离心过滤、动态吸附、洗脱、减压浓缩、冷冻干燥；所述动态吸附为对芦笋多糖粗提取物进行DEAE‑52纤维素吸附和对芦笋皂苷粗提取物进行D101树脂吸附，所述芦笋多糖粗提取物为所述离心过滤得到的沉淀物，所述芦笋皂苷粗提取物为所述离心过滤得到的上清液。采用“超声波辅助提取+热水浸提抽滤+醇沉离心过滤分离”的工艺方法，一次提取获得两种提取物，相比于现有的提取分离方法，极大缩短了提取时间、简化了提取操作、降低了提取成本，提高提取效率。

Description

一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法
技术领域
本发明涉及分离提纯技术领域，具体涉及一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法。
背景技术
芦笋系百合科天门冬属多年生宿根性草本植物，食用部分以嫩茎为主，且芦笋目前停留于初加工阶段，产生了大量芦笋下脚料，如丰收后形成的秸秆等。长期存放会产生酸败，污染环境。
芦笋下脚料同样含有大量的功能性成分，如芦笋多糖和芦笋皂苷，这些成分具有降血脂、抗肿瘤、提高免疫力等功效。目前市场上少见以芦笋多糖和芦笋皂苷为主要成分的药物和保健品销售，发展空间巨大。因此，从芦笋下脚料中提取活性功能成分，既可以减少对环境的污染，也能够增加其附加值，达到变废为宝的目的。
目前芦笋多糖及皂苷的提取方法常采用浸提法，该法提取时间长、操作繁琐、效率低，且芦笋多糖及皂苷的提取率较低。提高芦笋多糖及皂苷的提取分离纯化效率及提取率，对于开发利用芦笋下脚料具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的芦笋多糖及皂苷的提取方法耗时长、操作繁琐，提取效率低，目的在于提供一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，选取芦笋下脚料，依次经过预处理、脱色脱脂、超声提取、热水浸提抽滤、醇沉、离心过滤、动态吸附、洗脱、减压浓缩、冷冻干燥；
所述动态吸附为对芦笋多糖粗提取物进行DEAE-52纤维素吸附和对芦笋皂苷粗提取物进行D101树脂吸附，所述芦笋多糖粗提取物为所述离心过滤得到的沉淀物，所述芦笋皂苷粗提取物为所述离心过滤得到的上清液。
优选地，所述热水浸提抽滤为在浸提时趁热抽滤、沉淀滤液、取上清液。
优选地，重复至少一次所述浸提时趁热抽滤、沉淀滤液、取上清液，并合并各次上清液。
优选地，所述芦笋下脚料的直径为1～2cm；
所述预处理过程为：对所述芦笋下脚料于40～80℃烘干至水分小于4～10％，研磨，过筛，得芦笋干粉。
优选地，所述脱色脱脂过程为：取预处理后得到的芦笋干粉，加入脱脂剂，60～80℃下回流脱脂1～3h，过滤除去残留脱脂剂，40～80℃烘干。
优选地，所述脱脂剂为石油醚；
所述芦笋干粉与所述脱脂剂的质量比为1：6～1:15。
优选地，所述超声提取的过程为：向脱色脱脂后的芦笋干粉中加入蒸馏水并超声，超声功率100～400W，超声时间10～60min；
所述脱色脱脂后的芦笋干粉与蒸馏水的质量比为1:5～1:40。
优选地，所述热水浸提抽滤的浸提温度为40～90℃，浸提时间为60～180min。
优选地，所述醇沉的过程为：取热水浸提抽滤后得到的上清液，加入乙醇溶液，于2～4℃下放置16～24h；
所述热水浸提抽滤后得到的上清液与乙醇的体积比为1:2；
所述离心过滤时离心速度为4000～9000rpm/min，离心时间10～25min。
优选地，所述洗脱为分别对经动态吸附的芦笋多糖粗提取物、经动态吸附的芦笋皂苷粗提取物进行；
所述洗脱剂为质量浓度为50～95％的乙醇。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明实施例提供的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，对芦笋下脚料进行预处理、脱色脱脂、超声波辅助提取、热水浸提抽滤、醇沉、离心过滤分离芦笋多糖提取物和芦笋皂苷提取物，各提取物再经过纯化、减压浓缩、真空冷冻干燥获取芦笋多糖和芦笋皂苷。采用“超声波辅助提取+热水浸提抽滤+醇沉离心过滤分离”的工艺方法，一次提取获得两种提取物，相比于现有的提取分离方法，极大缩短了提取时间、简化了提取操作、降低了提取成本，提高提取效率。此外，又应用减压浓缩、冷冻干燥等技术纯化制得的芦笋多糖产物和芦笋皂苷产物，具有提取率高、有效成分损失少、减少环境污染等优点，适合大规模的工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、特性组合在一个或多个实施例或示例中。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
实施例1：
一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，包括以下步骤：
(1)选取芦笋下脚料并预处理：选取四川巴中地区生产的芦笋下脚料，直径约1.5cm，挑去杂质，置于干燥箱中，50℃烘干至水分小于6％，用粉碎机磨成细颗粒，过30目筛子去除大颗粒杂质，得到芦笋干粉。
(2)脱色脱脂：称取适量芦笋干粉加入石油醚(芦笋干粉与石油醚的质量比为1:10)，65℃下回流脱脂2h，过滤除去残留的石油醚，置于40℃烘箱中充分挥发石油醚。
(3)超声波辅助提取：往经脱色脱脂处理得到的芦笋干粉中加入蒸馏水(此芦笋干粉与蒸馏水的质量比为1:15)，放入超声波清洗机中，在超声功率为250W的条件下超声50min。
(4)热水浸提抽滤：将超声处理后的蒸馏水与芦笋干粉的混合溶液放置于水浴锅内浸提，浸提温度75℃，浸提时间100min，且在对溶液进行浸提的同时，趁热抽滤，沉淀滤液，取上清液；再对除去上清液的滤液重复一次上述的浸提和抽滤步骤，合并两次抽滤后的上清液。
(5)醇沉：向(4)中得到的上清液中加入大约2倍体积的乙醇，置于2℃的冰箱中18h后取出。
(6)离心过滤：离心冰箱中取出的溶液，离心速度为6000rpm/min，离心时间为20min；过滤离心后的溶液，即得沉淀和上清液。此沉淀即为芦笋多糖粗提取物，此上清液即为芦笋皂苷粗提取物。
(7)动态吸附、洗脱、减压浓缩、冷冻干燥：将(6)中得到的芦笋多糖粗提取物采用DEAE-52纤维素进行动态吸附处理；再采用质量浓度为75％的乙醇溶剂进行洗脱处理。
收集洗脱液，减压浓缩，浓缩液冷冻干燥，即得芦笋多糖样品。
将(6)中得到的芦笋皂苷粗提取物采用D101树脂进行动态吸附处理；再采用75％浓度的乙醇溶剂进行洗脱处理。
收集洗脱液，减压浓缩，浓缩液冷冻干燥，即得芦笋皂苷样品。
最后，将芦笋多糖冻干样品和芦笋皂苷冻干样品置于常温条件下的干燥环境中储存。
实施例2：
一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，包括以下步骤：
(1)选取芦笋下脚料并预处理：选取四川巴中地区生产的芦笋下脚料，直径约1.5cm，挑去杂质，置于干燥箱中，50℃烘干至水分小于6％，用粉碎机磨成细颗粒，过30目筛子去除大颗粒杂质，得到芦笋干粉。
(2)脱色脱脂：称取适量芦笋干粉加入石油醚(芦笋干粉与石油醚的质量比为1:10)，65℃下回流脱脂2h，过滤除去残留石油醚，置于40℃烘箱中充分挥发石油醚。
(3)超声波辅助提取：往经脱色脱脂处理得到的芦笋干粉中加入蒸馏水(此芦笋干粉与蒸馏水的质量比为1:20)，放入超声波清洗机中，在超声功率为350W条件下超声50min。
(4)热水浸提抽滤：将超声处理后的蒸馏水与芦笋干粉的混合溶液放置于水浴锅内浸提，浸提温度75℃，浸提时间100min，且在对溶液进行浸提的同时，趁热抽滤，沉淀滤液，取上清液；再对除去上清液的滤液重复一次上述的浸提和抽滤步骤，合并两次抽滤后的上清液。
(5)醇沉：向(4)中得到的上清液中加入大约2倍体积的乙醇，置于2℃的冰箱中18h后取出。
(6)离心过滤：离心冰箱中取出的溶液，离心速度6000rpm/min，离心时间20min；
过滤离心后的溶液，即得沉淀和上清液。此沉淀即为芦笋多糖粗提取物，此上清液即为芦笋皂苷粗提取物。
(7)动态吸附、洗脱、减压浓缩、冷冻干燥：将(6)中得到的芦笋多糖粗提取物采用DEAE-52纤维素进行动态吸附处理；再采用质量浓度为75％的乙醇溶剂进行洗脱处理。
收集洗脱液，减压浓缩，浓缩液冷冻干燥，即得芦笋多糖样品。
将(6)中得到的芦笋皂苷粗提取物采用D101树脂进行动态吸附处理；再采用75％浓度的乙醇溶剂进行洗脱处理。
收集洗脱液，减压浓缩，浓缩液冷冻干燥，即得芦笋皂苷样品。
最后，将芦笋多糖冻干样品和芦笋皂苷冻干样品置于常温条件下的干燥环境中储存。
实施例3：
一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，包括以下步骤：
(1)选取芦笋下脚料并预处理：选取四川巴中地区生产的芦笋下脚料，直径约1.5cm，挑去杂质，置于干燥箱中，50℃烘干至水分小于6％，用粉碎机磨成细颗粒，过30目筛子去除大颗粒杂质，得到芦笋干粉。
(2)脱色脱脂：称取适量芦笋干粉加入石油醚(芦笋干粉与石油醚的质量比为1:10)，65℃下回流脱脂2h，过滤除去残留石油醚，置于40℃烘箱中充分挥发石油醚。
(3)超声波辅助提取：往经脱色脱脂处理得到的芦笋干粉中加入蒸馏水(此芦笋干粉与蒸馏水的质量比为1:15)，放入超声波清洗机中，在超声功率250W条件下超声50min。
(4)热水浸提抽滤：将超声处理后的蒸馏水与芦笋干粉的混合溶液放置于水浴锅内浸提，浸提温度85℃，浸提时间120min；
且在对溶液进行浸提的同时，趁热抽滤，沉淀滤液，取上清液；再对除去上清液的滤液重复一次上述的浸提和抽滤步骤，合并两次抽滤后的上清液。
(5)醇沉：向(4)中得到的上清液中加入大约2倍体积的乙醇，置于2℃的冰箱中18h后取出。
(6)离心过滤：离心冰箱中取出的溶液，离心速度6000rpm/min，离心时间20min；
过滤离心后的溶液，即得沉淀和上清液。此沉淀即为芦笋多糖粗提取物，此上清液即为芦笋皂苷粗提取物。
(7)动态吸附、洗脱、减压浓缩、冷冻干燥：将(6)中得到的芦笋多糖粗提取物采用DEAE-52纤维素进行动态吸附处理；再采用质量浓度为75％的乙醇溶剂进行洗脱处理。
收集洗脱液，减压浓缩，浓缩液冷冻干燥，即得芦笋多糖样品。
将(6)中得到的芦笋皂苷粗提取物采用D101树脂进行动态吸附处理；再采用75％浓度的乙醇溶剂进行洗脱处理。
收集洗脱液，减压浓缩，浓缩液冷冻干燥，即得芦笋皂苷样品。
最后，将芦笋多糖冻干样品和芦笋皂苷冻干样品置于常温条件下的干燥环境中储存。对比例1：
此对比例与实施例1的不同之处在于：去除动态吸附过程，没有DEAE-52纤维素、D101树脂的吸附过程，其余与实施例1相同。
计算各实施例、对比例的制备方法得到的芦笋多糖、芦笋皂苷的提取率，结果如下表1所示：
表1实施例1～3、对比例1得到的芦笋多糖、芦笋皂苷的提取率
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
多糖提取率/％ 55.09 59.58 58.93 31.60
皂苷提取率/％ 13.41 14.25 14.17 5.06
根据实施例1、实施例2、实施例3，芦笋多糖的提取率分别为55.09％、59.58％、58.93％，芦笋皂苷的提取率分别为13.41％、14.25％、14.17％。
实施例1、实施例2、实施例3与未经过DEAE-52纤维素、D101树脂进行纯化的纯化前的对比例1比较，经DEAE-52纤维素纯化后的多糖含量分别为55.09％、59.58％、58.93％，分别为纯化前的1.74、1.89、1.86倍。经D101树脂进行动态吸附处理芦笋皂苷的提取率分别为13.41％、14.25％、14.17％，分别为纯化前的2.65、2.82、2.80倍。表明对芦笋多糖和芦笋皂苷进行分离纯化处理，能够大大提升提取效率，提升芦笋多糖和芦笋皂苷提取分离效果。
现有的芦笋多糖及皂苷的提取方法常采用浸提法，该法提取时间长、操作繁琐、效率低、成本高，且提取率较低。而本发明实施例提供的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，对芦笋下脚料进行预处理、脱色脱脂、超声波辅助提取、热水浸提抽滤、醇沉、离心过滤分离芦笋多糖提取物和芦笋皂苷提取物，各提取物再经过纯化、减压浓缩、真空冷冻干燥获取芦笋多糖和芦笋皂苷。采用“超声波辅助提取+热水浸提抽滤+醇沉离心过滤分离”的工艺方法，一次提取即可获得两种提取物，相比于现有的提取分离方法，极大缩短了提取时间、简化了提取操作、降低了提取成本，提高提取效率。此外，又应用减压浓缩、冷冻干燥等技术纯化制得的芦笋多糖产物和芦笋皂苷产物，具有提取率高、有效成分损失少等优点，适合大规模的工业化生产。
本发明提供的提取分离方法克服了其它传统芦笋多糖和芦笋皂苷制备方法中存在的诸多瓶颈问题，具有提取成本低、提取效率高、有效成分损失少、减少环境污染等优势，适合大规模的工业化生产。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，选取芦笋下脚料，依次经过预处理、脱色脱脂、超声提取、热水浸提抽滤、醇沉、离心过滤、动态吸附、洗脱、减压浓缩、冷冻干燥；
所述动态吸附为对芦笋多糖粗提取物进行DEAE-52纤维素吸附和对芦笋皂苷粗提取物进行D101树脂吸附，所述芦笋多糖粗提取物为所述离心过滤得到的沉淀物，所述芦笋皂苷粗提取物为所述离心过滤得到的上清液。
2.根据权利要求1所述的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，所述热水浸提抽滤为在浸提时趁热抽滤、沉淀滤液、取上清液。
3.根据权利要求1所述的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，重复至少一次所述浸提时趁热抽滤、沉淀滤液、取上清液，并合并各次上清液。
4.根据权利要求1所述的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，所述芦笋下脚料的直径为1～2cm；
所述预处理过程为：对所述芦笋下脚料于40～80℃烘干至水分小于4～10％，研磨，过筛，得芦笋干粉。
5.根据权利要求1所述的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，所述脱色脱脂过程为：取预处理后得到的芦笋干粉，加入脱脂剂，60～80℃下回流脱脂1～3h，过滤除去残留脱脂剂，40～80℃烘干。
6.根据权利要求5所述的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，所述脱脂剂为石油醚；
所述芦笋干粉与所述脱脂剂的质量比为1：6～1:15。
7.根据权利要求1所述的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，所述超声提取的过程为：向脱色脱脂后的芦笋干粉中加入蒸馏水并超声，超声功率100～400W，超声时间10～60min；
所述脱色脱脂后的芦笋干粉与蒸馏水的质量比为1:5～1:40。
8.根据权利要求1所述的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，所述热水浸提抽滤的浸提温度为40～90℃，浸提时间为60～180min。
9.根据权利要求1所述的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，所述醇沉的过程为：取热水浸提抽滤后得到的上清液，加入乙醇溶液，于2～4℃下放置16～24h；
所述热水浸提抽滤后得到的上清液与乙醇的体积比为1:2；
所述离心过滤时离心速度为4000～9000rpm/min，离心时间10～25min。
10.根据权利要求1所述的一种芦笋下脚料中多糖及皂苷的提取分离方法，其特征在于，所述洗脱为分别对经动态吸附的芦笋多糖粗提取物、经动态吸附的芦笋皂苷粗提取物进行；
所述洗脱剂为质量浓度为50～95％的乙醇。
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