CN114213555A - 一种秋葵多糖提取物及其制备方法 - Google Patents

一种秋葵多糖提取物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种秋葵多糖提取物及其制备方法，包括预处理、滤液的提取、滤渣的处理、合并滤液处理四个步骤。本发明通过冷冻粉碎、低共熔酶解共提取等提取工艺的综合运用，多糖提取物的提取率高，超过30％，且粗提取物中多糖也具有较高的纯度，提取工艺路线操作可控，应用前景较为广阔。

Description

一种秋葵多糖提取物及其制备方法
技术领域
本发明属于秋葵资源利用技术领域，更具体地，涉及一种秋葵多糖提取物及其制备方法。
背景技术
黄秋葵别名秋葵、羊角豆，是一种一年生的药食两用的草本植物。黄秋葵营养丰富，富含氨基酸、脂肪酸、多糖等，研究表明，黄秋葵具有抗癌、抗疲劳、降血脂、增强免疫力、保肝、治烫伤等功效。其中，多糖主要包括果胶、半乳聚糖、阿拉伯聚糖等，目前已在乳化剂、稳定剂、增稠剂、保健产品、医药产品等方面得到了诸多应用。
对于黄秋葵多糖的提取，主要包括水提醇沉法、超声辅助法、酶解法等。专利文献CN105218697A和专利文献CN105542026A均提供了一种从黄秋葵中提取多糖的方法，但是其酶解过程中使用酶的量大，成本高；论文文献(高晗.水提和碱提法制备黄秋葵多糖及其对肠道菌群的影响[D].合肥工业大学,2019.)中提供了水提和碱提两种方法从黄秋葵中提取多糖物质，但是其提取效果并不是十分理想。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种秋葵多糖提取物及其制备方法，多糖提取率高，超过30％，提取工艺路线操作可控，应用前景较为广阔。
为实现上述目的，本发明如下技术方案：
一种秋葵多糖提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将黄秋葵进行冷冻干燥处理，随后粉碎，得粉末原料；
(2)滤液的提取：将酶加入到低共熔溶剂中，接着再加入步骤(1)得到的粉末原料，室温下超声处理，随后过滤，得滤液和滤渣；
(3)滤渣的处理：向步骤(2)中所得滤渣中加入含表面活性剂的水溶液，超声处理，过滤得二次滤液；
(4)合并滤液处理：将步骤(2)所得滤液与步骤(3)所得二次滤液合并，随后进行浓缩、醇沉处理，离心分离得沉淀，最后经干燥处理即得多糖提取物。
优选的，步骤(1)中冷冻干燥温度-45～-55℃，压力为15～25Pa，时间为24～48h。
优选的，步骤(1)中粉碎后粉末原料的目数为40～60目。
优选的，步骤(2)中所述低共熔溶剂由摩尔比为1：1～4的甜菜碱、乙酸钠混合得到。
优选的，所述酶为纤维素酶，酶与低共熔溶剂的用量比为3mg：1mL，所述粉末原料与低共熔溶剂的用量比为1g：(15～35)mL。
优选的，步骤(2)中超声功率为150W，超声时间为1～2min。
优选的，步骤(3)中所述表面活性剂为聚山梨酯-80，表面活性剂的浓度为0.5～0.8wt％，水溶液与滤渣的质量比为20～40mL：1g。
优选的，步骤(3)中超声功率为300W，超声时间为4～8min。
优选的，步骤(4)中浓缩为减压浓缩，浓缩至原体积的1/3，醇沉过程中醇量为80％。
本发明还要求保护由上述任一所述方法制备得到的多糖提取物。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明中首先对原料预先进行冷冻干燥后粉碎处理，能够使黄秋葵组织充分破碎，有利于提取成分的充分释放，提高提取率。
(2)本发明将低共熔溶剂提取创造性地应用于黄秋葵多糖的提取，溶剂经过大量筛选选择甜菜碱、乙酸钠体系；同时，低共熔溶剂、酶解共提取工艺，一方面使得提取体系温度温和，能够在室温下进行；另一方面，酶解工艺的应用，使得组织内提取物的进一步释放。由于低共熔溶剂的应用，极大地降低了酶解中酶的使用量，少量的酶即能起到好的提取效果，同时低共熔溶剂体系中酶的活性并不需要刻意调节体系pH值，即能起到好的提取效果。二者的复配使用，提取效果好，经过低功率、短时超声处理后，即可获得大量滤液。
(3)本发明中对滤渣中残留的少量多糖，进一步使用含表面活性剂的极性溶剂(水溶液)进行提取，能够促进残留的多糖提取物的充分释放，协同超声处理，进一步提高提取率。表面活性剂经过筛选确定为聚山梨酯-80，能够起到最佳的增溶效果。
总之，本发明提供的秋葵多糖提取物的制备方法，提取率高(超过30％)，且粗提取物中多糖也具有较高的纯度，提取工艺路线操作可控，应用前景较为广阔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明中酶、表面活性剂均通过市场途径购买。
实施例1
一种秋葵多糖提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将200g黄秋葵于-45℃、20Pa下冷冻干燥24h，随后粉碎至40目，得粉末原料；
(2)滤液的提取：将12g纤维素酶加入到4000mL甜菜碱、乙酸钠溶剂体系(摩尔比为1:1.5)中，接着再加入步骤(1)得到的粉末原料，室温下超声功率150W处理1min，随后过滤，得滤液和滤渣；
(3)滤渣的处理：向步骤(2)中所得滤渣中加入浓度为0.5％wt的聚山梨酯-80的水溶液，超声功率300W处理4min，过滤得二次滤液；其中，水溶液与滤渣的质量比为25mL：1g；
(4)合并滤液处理：将步骤(2)所得滤液与步骤(3)所得二次滤液合并，随后减压浓缩至原体积的1/3，随后加入95％的乙醇至醇量为80％，搅拌后静置12h，接着离心分离得沉淀，最后经干燥处理即得多糖提取物。
实施例2
一种秋葵多糖提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将200g黄秋葵于-50℃、25Pa下冷冻干燥36h，随后粉碎至40目，得粉末原料；
(2)滤液的提取：将9g纤维素酶加入到3000mL甜菜碱、乙酸钠溶剂体系(摩尔比为1:2)中，接着再加入步骤(1)得到的粉末原料，室温下超声功率150W处理1.5min，随后过滤，得滤液和滤渣；
(3)滤渣的处理：向步骤(2)中所得滤渣中加入浓度为0.6％wt的聚山梨酯-80的水溶液，超声功率300W处理5min，过滤得二次滤液；其中，水溶液与滤渣的质量比为27mL：1g；
(4)合并滤液处理：将步骤(2)所得滤液与步骤(3)所得二次滤液合并，随后减压浓缩至原体积的1/3，随后加入95％的乙醇至醇量为80％，搅拌后静置12h，接着离心分离得沉淀，最后经干燥处理即得多糖提取物。
实施例3
一种秋葵多糖提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将200g黄秋葵于-50℃、15Pa下冷冻干燥36h，随后粉碎至40目，得粉末原料；
(2)滤液的提取：将13.2g纤维素酶加入到4400mL甜菜碱、乙酸钠溶剂体系(摩尔比为1:2.2)中，接着再加入步骤(1)得到的粉末原料，室温下超声功率150W处理2min，随后过滤，得滤液和滤渣；
(3)滤渣的处理：向步骤(2)中所得滤渣中加入浓度为0.6％wt的聚山梨酯-80的水溶液，超声功率300W处理6min，过滤得二次滤液；其中，水溶液与滤渣的质量比为30mL：1g；
(4)合并滤液处理：将步骤(2)所得滤液与步骤(3)所得二次滤液合并，随后减压浓缩至原体积的1/3，随后加入95％的乙醇至醇量为80％，搅拌后静置12h，接着离心分离得沉淀，最后经干燥处理即得多糖提取物。
对比例1
一种秋葵多糖提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将200g黄秋葵于-45℃、20Pa下冷冻干燥24h，随后粉碎至40目，得粉末原料；
(2)滤液的提取：将步骤(1)得到的粉末原料加入到4000mL甜菜碱、乙酸钠溶剂体系(摩尔比为1:1.5)中，随后室温下超声功率150W处理1min，随后过滤，得滤液和滤渣；
(3)滤渣的处理：向步骤(2)中所得滤渣中加入浓度为0.5％wt的聚山梨酯-80的水溶液，超声功率300W处理4min，过滤得二次滤液；其中，水溶液与滤渣的质量比为25mL：1g；
(4)合并滤液处理：将步骤(2)所得滤液与步骤(3)所得二次滤液合并，随后减压浓缩至原体积的1/3，随后加入95％的乙醇至醇量为80％，搅拌后静置12h，接着离心分离得沉淀，最后经干燥处理即得多糖提取物。
对比例2
一种秋葵多糖提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将200g黄秋葵于-45℃、20Pa下冷冻干燥24h，随后粉碎至40目，得粉末原料；
(2)滤液的提取：将12g纤维素酶加入到4000mL甜菜碱、乙酸钠溶剂体系(摩尔比为1:1.5)中，接着再加入步骤(1)得到的粉末原料，室温下超声功率150W处理1min，随后过滤，得滤液和滤渣；
(3)滤渣的处理：向步骤(2)中所得滤渣中加入水溶液，超声功率300W处理4min，过滤得二次滤液；其中，水溶液与滤渣的质量比为25mL：1g；
(4)合并滤液处理：将步骤(2)所得滤液与步骤(3)所得二次滤液合并，随后减压浓缩至原体积的1/3，随后加入95％的乙醇至醇量为80％，搅拌后静置12h，接着离心分离得沉淀，最后经干燥处理即得多糖提取物。
分别计算实施例1～3及对比例1～2中多糖提取物的提取率并测量多糖含量，其中，多糖提取物的提取率的计算公式如下：
提取率＝(多糖提取物质量/黄秋葵干粉质量)*100％；
多糖含量测定采用苯酚-硫酸法。
测试及计算结果见表1。
表1多糖提取物提取率及纯度测试结果汇总
提取率/％ 纯度/％
实施例1 30.6 32.6
实施例2 31.5 31.9
实施例3 30.9 32.3
对比例1 26.5 28.8
对比例2 28.9 29.6
从表1中可以看到，本发明实施例中多糖提取率高，且粗提取物中具有较高的多糖纯度。
本领域的技术人员容易理解，以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种秋葵多糖提取物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理：将黄秋葵进行冷冻干燥处理，随后粉碎，得粉末原料；
(2)滤液的提取：将酶加入到低共熔溶剂中，接着再加入步骤(1)得到的粉末原料，室温下超声处理，随后过滤，得滤液和滤渣；
(3)滤渣的处理：向步骤(2)所得滤渣中加入含表面活性剂的水溶液，超声处理，过滤得二次滤液；
(4)合并滤液处理：将步骤(2)所得滤液与步骤(3)所得二次滤液合并，随后进行浓缩、醇沉处理，离心分离得沉淀，最后经干燥处理即得多糖提取物。
2.根据权利要求1所述的一种秋葵多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中冷冻干燥温度-45～-55℃，压力为15～25Pa，时间为24～48h。
3.根据权利要求1所述的一种秋葵多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中粉碎后粉末原料的目数为40～60目。
4.根据权利要求1所述的一种秋葵多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述低共熔溶剂由摩尔比为1：1～4的甜菜碱、乙酸钠混合得到。
5.根据权利要求4所述的一种秋葵多糖提取物的制备方法，其特征在于，所述酶为纤维素酶，酶与低共熔溶剂的用量比为3mg：1mL，所述粉末原料与低共熔溶剂的用量比为1g：(15～35)mL。
6.根据权利要求1所述的一种秋葵多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中超声功率为150W，超声时间为1～2min。
7.根据权利要求1所述的一种秋葵多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述表面活性剂为聚山梨酯-80，表面活性剂的浓度为0.5～0.8wt％，水溶液与滤渣的质量比为20～40mL：1g。
8.根据权利要求1所述的一种秋葵多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中超声功率为300W，超声时间为4～8min。
9.根据权利要求1所述的一种秋葵多糖提取物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中浓缩为减压浓缩，浓缩至原体积的1/3，醇沉过程中醇量为80％。
10.一种权利要求1～9任一项所述方法制备得到的多糖提取物。
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Assignee: Xuzhou orange space kitchenware Co.,Ltd.

Assignor: XUZHOU University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2023980038913

Denomination of invention: An extract of okra polysaccharide and its preparation method

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Record date: 20230802