发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种用于提取多糖的提取介质及其应用,本发明提供的提取介质可以显著提高多糖得率。
本发明提供了一种用于提取多糖的提取介质,包括浓度为0.05wt%~20wt%的蛋白成分。
优选的,所述提取介质的pH为5.5~8.0,优选为6.0~7.5;
和/或所述提取介质在25℃,5s-1剪切速率下粘度范围3~1000mPa.s,优选5~500mPa.s。
优选的,所述蛋白成分选自未水解蛋白、水解蛋白和蛋白肽中的一种或多种。
优选的,所述水解蛋白具有大于1%水解度,优选大于4%水解度;
和/或所述蛋白肽分子量范围在200~10000D,优选375~5000D。
优选的,所述蛋白成分选自动物蛋白、植物蛋白和微生物蛋白中的一种或多种。
优选的,所述动物蛋白选自源于牛、羊、猪、鸡、鱼中的一种或多种;
所述植物蛋白选自源于大豆、豌豆、大米、鹰嘴豆、玉米中的一种或多种。
优选的,所述蛋白成分选自乳蛋白、胶原蛋白、肌蛋白、卵蛋白、鱼皮蛋白、大豆蛋白、豌豆蛋白、大米蛋白、小麦蛋白、玉米蛋白中的一种或多种;
优选的,所述乳蛋白选自乳清蛋白和酪蛋白中的一种或多种。
优选的,所述蛋白成分包括质量比为20:80~90:10的酪蛋白与乳清蛋白,优选为50:50~80:20;
或者,所述蛋白成分包括质量比为90:10~10:90的动物蛋白与植物蛋白,优选为质量比为75:25~20:80的乳清蛋白与大豆蛋白;
或者,所述蛋白成分包括未水解蛋白、水解蛋白和蛋白肽中的两种或两种以上,所述未水解蛋白与水解蛋白质量比为60:40~5:95,未水解蛋白与蛋白肽质量比为80:20~10:90;优选的,包括质量比为50:50~20:80的大豆蛋白和水解乳清蛋白,或者包括质量比为50:50~10:90的豌豆蛋白与乳清蛋白肽。
本发明还提供了一种上述提取介质提取多糖的方法,包括以下步骤:
将提取介质与待提取物质混合搅拌的步骤;以及
然后的除渣步骤。
优选的,所述待提取物选自植物或微生物原料,优选为植物根茎类原料、植物果蔬类原料或真菌类原料,更优选为黄精、山药、葛根、人参、茯苓、灵芝、枸杞、桑椹、沙棘中的一种或多种;
优选的,所述提取介质与待提取物质的质量比为(5~100):1;
优选的,所述混合搅拌的温度为20~95℃,时间为10min~24h,搅拌转速为100~1000rpm。
本发明还提供了一种多糖提取组合物,所述多糖提取组合物包括以下至少一个特征:
(1)在所述多糖提取组合物中,蛋白成分为0.05wt%~20%;
(2)所述多糖提取组合物的pH为5.5~8.0,优选为6.0~7.5;
(3)在所述多糖提取组合物中,多糖含量为0.05%-1.5%;
(4)所述蛋白选自动物蛋白、植物蛋白和微生物蛋白中的一种或多种;
(5)所述多糖选自植物多糖或微生物多糖。
优选的,所述多糖提取组合物通过使用含蛋白成分的提取介质与含多糖的原料接触获得,任选的包括以下至少一个特征:
(a)所述接触包括将含蛋白的提取介质与含所述多糖原料混合搅拌;
(b)所述接触后包括除渣步骤;
(c)所述含蛋白成分的提取介质与含所述多糖的原料的质量比为(5~100):1;
(d)所述接触的温度为20~95℃;
(e)所述接触的时间为10min~24h;和
(f)所述接触的为搅拌,所述搅拌转速为100~1000rpm。
本发明还提供了一种上述方法制备得到的多糖提取组合物在制备食品或保健食品中的应用。
优选的,所述食品为乳制品,优选的,所述食品选自调制乳粉、液体奶、乳饮料、冷饮冰淇淋、发酵乳或再制奶酪中的至少一种。
与现有技术相比,本发明提供了一种用于提取多糖的提取介质,包括浓度为0.05wt%~20%的蛋白成分。本发明提供的提取介质含有一定浓度的蛋白成分,可以高效富集植物或微生物中的多糖。
具体实施方式
本发明提供了一种用于提取多糖的提取介质,包括浓度为0.05wt%~20wt%的蛋白成分。
其中,所述蛋白成分选自动物蛋白、植物蛋白和微生物蛋白中的一种或多种。
所述动物蛋白选自源于牛、羊、猪、鸡、鱼中的蛋白中的一种或多种;
所述植物蛋白选自源于大豆、豌豆、大米、鹰嘴豆、玉米中的蛋白中的一种或多种。
在本发明的一些具体实施方式中,所述提取介质优选含天然蛋白来源原料,具体优选为全脂乳、脱脂乳、大豆豆乳、大米浆中的一种或多种。
在本发明的一些具体实施方式中,所述蛋白成分选自乳蛋白、胶原蛋白、肌蛋白、卵蛋白、鱼皮蛋白、大豆蛋白、豌豆蛋白、大米蛋白、小麦蛋白、玉米蛋白中的一种或多种。
优选的,所述乳蛋白选自乳清蛋白和酪蛋白中的一种或多种。
优选的,肌蛋白来源于牛、羊、猪、鸡等肉类提取的蛋白;
优选的,卵蛋来自于鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋等蛋类中的卵清蛋白及卵白蛋白;
优选的,鱼皮蛋白等来自于鱼皮中的蛋白
在本发明中,所述蛋白成分选自未水解蛋白、水解蛋白和蛋白肽中的一种或多种。
其中,所述水解蛋白具有大于1%水解度,优选大于4%水解度,更优选为大于8%的水解度;所述蛋白肽分子量范围在200~10000D,优选375~5000D,可以为200、300、375、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000,或200~10000D之间的任意值。
所述提取介质的pH为5.5~8.0,优选为6.0~7.5。
所述提取介质在25℃,5s-1剪切速率下粘度范围3~1000mPa.s,优选5~500mPa.s,可以为3、5、10、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000,或3~1000mPa.s之间的任意值。
在本发明的一些具体实施方式中,所述提取介质包括质量比为20:80~90:10的酪蛋白与乳清蛋白,质量比优选为50:50~80:20;
在本发明的一些具体实施方式中,所述提取介质包括质量比为90:10~10:90的动物蛋白与植物蛋白,优选为质量比为75:25~20:80的乳清蛋白与大豆蛋白;
在本发明的一些具体实施方式中,所述提取介质包括未水解蛋白、水解蛋白和蛋白肽中的两种或两种以上,所述未水解蛋白与水解蛋白质量比为60:40~5:95,未水解蛋白与蛋白肽质量比为80:20~10:90;优选的,包括质量比为50:50~20:80的大豆蛋白和水解乳清蛋白,或者包括质量比为50:50~10:90的豌豆蛋白与乳清蛋白肽。
在本发明中,所述提取介质中,蛋白成分的浓度为0.05wt%~20wt%,优选为0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%,或0.05wt%~20wt%之间的任意值。
在本发明中,所述多糖为植物多糖或微生物多糖,优选为黄精多糖、山药多糖、葛根多糖、人参多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、枸杞多糖、桑椹多糖、沙棘多糖中的一种或多种。
在本发明的一些具体实施方式中,当所述多糖为黄精多糖时,所述提取介质优选为包括水解乳清蛋白和大豆蛋白的组合,所述水解乳清蛋白和大豆蛋白的质量比优选为60:40,所述水解乳清蛋的水解度优选为8%,所述提取介质中蛋白成分的浓度为5%,粘度为31.9mPa.s,pH值6.9。
在本发明的一些具体实施方式中,当所述多糖为桑葚多糖时,所述提取介质优选为包括水解乳清蛋白和大豆蛋白的组合,所述水解乳清蛋白和大豆蛋白的质量比优选为60:40,所述水解乳清蛋的水解度优选为8%,所述提取介质中蛋白成分的浓度为10%,粘度为218mPa.s,pH值7.0。
在本发明的一些具体实施方式中,当所述多糖为茯苓多糖时,所述提取介质优选为乳清蛋白的提取介质,所述提取介质中,乳清蛋白的浓度为10wt%,粘度为69.9mPa.s,pH值6.7。
在本发明的一些具体实施方式中,当所述多糖为灵芝多糖时,所述提取介质优选为菌丝蛋白的提取介质,所述提取介质中,菌丝蛋白的浓度为5wt%,粘度为356mPa.s,pH值6.6。
本发明还提供了一种上述提取介质提取多糖的方法,包括以下步骤:
将提取介质与待提取物质混合搅拌,然后除渣,得到多糖提取物。
在本发明中,可以将待提取物质粉碎后再与提取介质混合搅拌,或者将提取介质与待提取物质混合匀浆。其中,所述粉碎的粒径优选为10~200目,进一步优选为30~60目。
所述待提取物选自植物或微生物原料,优选为植物根茎类原料、植物果蔬类原料或真菌类原料,更优选为黄精、山药、葛根、人参、茯苓、灵芝、枸杞、桑椹、沙棘中的一种或多种。
所述提取介质与待提取物质的质量比为(5~100):1,优选为5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100,或(5~100):1之间的任意值。
然后,将混合物搅拌,进行提取,其中所述搅拌的温度为20~95℃,优选为20、25、30、40、50、60、70、80、90、95,或20~95℃之间的任意值,在本发明中,适当的提高提取温度可以提高多糖的得率;时间为10min~24h,优选为10min、30min、1h、2h、3h、4h、5h、6h、10h、12h、24h,或10min~24h之间的任意值,搅拌转速为100~1000rpm,优选为100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000,或100~1000rpm之间的任意值。
提取完成后,进行除渣处理,得到多糖提取物。所述除渣优选采用离心除渣,所述离心转速为30~3000g,时间为1~10min。
在本发明的一些具体实施方式中,还包括将所述多糖提取液浓缩干燥,得到多糖提取物,将提取液进行浓缩和干燥,本发明对所述浓缩和干燥的方法并没有特殊限制,本领域技术人员公知的方法即可。
本发明还提供了一种多糖提取组合物,所述多糖提取组合物包括以下至少一个特征:
(1)在所述多糖提取组合物中,蛋白成分为0.05wt%~20%;
(2)所述多糖提取组合物的pH为5.5~8.0,优选为6.0~7.5;
(3)在所述多糖提取组合物中,多糖含量为0.05%~1.5%;
(4)所述蛋白选自动物蛋白、植物蛋白和微生物蛋白中的一种或多种;
(5)所述多糖选自植物多糖或微生物多糖。
其中,蛋白成分含量范围为0.05wt%~20%,优选为0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%,或0.05wt%~20wt%之间的任意值。
所述蛋白成分选自动物蛋白、植物蛋白和微生物蛋白中的一种或多种。
所述动物蛋白选自源于牛、羊、猪、鸡、鱼中的蛋白中的一种或多种;
所述植物蛋白选自源于大豆、豌豆、大米、鹰嘴豆、玉米中的蛋白中的一种或多种。
在本发明的一些具体实施方式中,所述蛋白成分优选含天然蛋白来源原料,具体优选为全脂乳、脱脂乳、大豆豆乳、大米浆中的一种或多种。
在本发明的一些具体实施方式中,所述蛋白成分选自乳蛋白、胶原蛋白、肌蛋白、卵蛋白、鱼皮蛋白、大豆蛋白、豌豆蛋白、大米蛋白、小麦蛋白、玉米蛋白中的一种或多种。
优选的,所述乳蛋白选自乳清蛋白和酪蛋白中的一种或多种。
优选的,肌蛋白来源于牛、羊、猪、鸡等肉类提取的蛋白;
优选的,卵蛋来自于鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋等蛋类中的卵清蛋白及卵白蛋白;
优选的,鱼皮蛋白等来自于鱼皮中的蛋白
在本发明中,所述蛋白成分选自未水解蛋白、水解蛋白和蛋白肽中的一种或多种。
其中,所述水解蛋白具有大于1%水解度,优选大于4%水解度,更优选为大于8%的水解度;所述蛋白肽分子量范围在200~10000D,优选375~5000D,可以为200、300、375、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000,或200~10000D之间的任意值。
多糖含量范围为0.05wt%~1.5wt%,优选为0.05wt%、0.06wt%、0.07wt%、0.08wt%、0.09wt%、0.10wt%、0.11wt%、0.12wt%、0.13wt%、0.14wt%、0.15wt%,或0.05wt%~1.5wt%之间的任意值。
在本发明中,所述多糖为植物多糖或微生物多糖,优选为黄精多糖、山药多糖、葛根多糖、人参多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、枸杞多糖、桑椹多糖、沙棘多糖中的一种或多种。
在本发明的一些具体实施方式中,当所述多糖为黄精多糖时,所述蛋白成分优选为包括水解乳清蛋白和大豆蛋白的组合,所述水解乳清蛋白和大豆蛋白的质量比优选为60:40,所述水解乳清蛋的水解度优选为8%,所述多糖提取组合物的提取介质中蛋白成分的浓度为5%,粘度为31.9mPa.s,pH值6.9。
在本发明的一些具体实施方式中,当所述多糖为桑葚多糖时,所述蛋白成分优选为包括水解乳清蛋白和大豆蛋白的组合,所述水解乳清蛋白和大豆蛋白的质量比优选为60:40,所述水解乳清蛋的水解度优选为8%,所述多糖提取组合物的提取介质中蛋白成分的浓度为10%,粘度为218mPa.s,pH值7.0。
在本发明的一些具体实施方式中,当所述多糖为茯苓多糖时,所述蛋白成分优选为乳清蛋白,所述多糖提取组合物的提取介质中,乳清蛋白的浓度为10wt%,粘度为69.9mPa.s,pH值6.7。
在本发明的一些具体实施方式中,当所述多糖为灵芝多糖时,所述蛋白成分优选为菌丝蛋白,所述多糖提取组合物的提取介质中,菌丝蛋白的浓度为5wt%,粘度为356mPa.s,pH值6.6。
在本发明中,所述多糖提取组合物的pH为5.5~8.0,优选为6.0~7.5。
所述多糖提取组合物可通过浓缩、喷干、冻干等不同工艺,得到多糖提取浓缩物和粉末二种形式的原料。根据浓缩程度提高,提取组合物中蛋白、多糖含量也逐步提高。
本发明提供的多糖提取组合物,比相应工艺条件下得到的水提多糖组合物中多糖含量显著提高。
此外,本发明额外发现针对果蔬类原料,如枸杞、桑葚、沙棘等,本发明提供的多糖提取组合物,与水提物相比,特征风味更浓郁、叶黄素等活性成分得率更高。
在本发明中,所述多糖提取组合物通过使用含蛋白成分的提取介质与含多糖的原料接触获得,任选的包括以下至少一个特征:
(a)所述接触包括将含蛋白的提取介质与含所述多糖的植物或微生物原料混合搅拌;
(b)所述接触后包括除渣步骤;
(c)所述含蛋白成分的提取介质与含所述多糖的原料的质量比为(5~100):1,优选为5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100,或(5~100):1之间的任意值;
(d)所述接触的温度为20~95℃,优选为20、25、30、40、50、60、70、80、90、95,或20~95℃之间的任意值;
(e)所述接触的时间为10min~24h,优选为10min、30min、1h、2h、3h、4h、5h、6h、10h、12h、24h,或10min~24h之间的任意值;和
(f)所述接触的为搅拌,所述搅拌转速为100~1000rpm,优选为100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000,或100~1000rpm之间的任意值。
本发明还提供了一种上述多糖提取组合物在制备食品或保健食品中的应用。
可以将液体形式的多糖提取液、或者浓缩状态的多糖浓缩液、或者粉末状态的多糖提取物添加至食品或保健食品中。
其中,所述食品优选为乳制品,所述乳制品选自调制乳粉、液体奶、乳饮料、冷饮冰淇淋、发酵乳或再制奶酪。
所述保健食品可为粉、片、胶囊或口服液的形式。
本发明提供了一种用于提取多糖的提取介质,包括浓度为0.05wt%~20%的蛋白成分。本发明提供的提取介质含有一定浓度的蛋白成分,可以高效富集植物或微生物中的多糖。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种用于提取多糖的提取介质及其应用进行说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
以下实施例中,黄精、枸杞、桑葚、人参、山药、茯苓和灵芝均为干制原料。
1提取介质蛋白组成及配制:
本发明提取介质中蛋白组成配方如下表1。
配制方法:按所需,取一定质量蛋白原料溶于水,在40~60℃下溶解配制不同蛋白含量的提取介质。
表1提取介质中蛋白组成及相应蛋白特性
2检测方法
1)多糖检测
使用苯酚硫酸法测定提取液样品中总多糖含量,通过以下公式换算得到多糖提取得率。
2)粘度测试
使用安东帕流变仪MCR302,对配制好的提取介质溶液进行粘度测试。夹具为椎板CP50,锥角2°,测试温度25度。进行恒定剪切速率扫描实验,剪切速度5s-1,扫描1min后得到粘度曲线,取60s粘度数值。
3实施例/对比例
实施例1/对比例1:不同药食同源植物原料提取优势验证
(1)提取介质:实施例1和对比例1提取介质组成和蛋白浓度见下表2。
(2)前处理:按重量比,向所述药食同源原料(黄精、枸杞、桑葚)中加入20倍(质量比)的提取介质溶液,匀浆处理,得匀浆液;或者将药食同源原料(人参、山药、茯苓、灵芝)粉碎,取30~60目部分,与提取介质混合。
(2)提取过程:提取时间1h;提取温度70度;料液比1:20;搅拌转速1000rpm。
(4)除渣处理:过120目网筛,再经过200g转速下离心1min,得提取液组合物。
实施例1、对比例1所述不同药食同源原料的多糖提取得率结果如表2所示。可见所述原料通过本发明提取技术的多糖得率均高于水提工艺。
表2不同药食同源原料利用含蛋白介质提取、水提取多糖的结果对比
表3枸杞原料利用含蛋白介质提取、水提取叶黄素的结果对比
本发明提供的提取介质针对果蔬类原料,如枸杞、桑葚、沙棘等,本发明提供的多糖提取组合物,与水提物相比,特征风味更浓郁、叶黄素等活性成分得率更高。
实施例2/对比例2:在不同提取介质下黄精多糖提取对比
(1)提取介质:实施例2和对比例2提取介质组成和蛋白浓度见下表3。需特殊说明,其中基于配方3蛋白组成,以15%蛋白浓度进行溶液配制,再进行90度加热半小时后的溶液作为对比例提取介质。其余提却介质按上述方法在40-60度下溶解配制。所有溶液pH均在6.4-7.5范围内。
(2)前处理:按重量比,向所述黄精原料中加入20倍的提取介质溶液,匀浆处理,得黄精匀浆液。
(3)提取过程:提取时间1h;提取温度70度;料液比1:20;搅拌转速1000rpm。
(4)除渣处理:过120目网筛,再经过100g转速下离心5min,得提取液组合物。
实施例2、对比例2所述黄精在不同提取介质下的多糖提取得率结果如表4所示。可见所述在含蛋白或水解蛋白或蛋白肽、或其组合物的提取介质下的多糖得率均高于不含蛋白体系的提取得率。且当提取介质粘度、蛋白浓度超出本发明范围时,其提取多糖得率也无明显优势。
表4黄精原料在不同提取介质下的多糖结果对比
实施例3/对比例3:在不同提取介质下桑葚多糖提取对比
(1)提取介质:实施例3和对比例3提取介质组成和蛋白浓度见下表4。需特殊说明,其中基于配方2蛋白组成,以8%蛋白浓度进行溶液配置,pH调制4.6的溶液作为对比例提取介质。其余提却介质溶液pH均在6.5-7.0范围内。所有提取介质的粘度在3.0-218mPa.s范围内。
(2)前处理:按重量比,向所述桑葚原料中加入20倍的提取介质溶液,匀浆处理,得桑椹匀浆液。
(3)提取过程:提取时间1h;提取温度70度;料液比1:20;搅拌转速1000rpm。
(4)除渣处理:过120目网筛,再经过200g转速下离心2min,得提取液组合物。
实施例3、对比例3所述桑椹在不同提取介质下的多糖提取得率结果如表5所示。可见所述在含完整蛋白或水解蛋白的提取介质下的多糖得率均高于不含蛋白体系的提取得率,且当溶液pH低于本发明范围时,提取得率也降低。
表5桑椹原料在不同提取介质下的多糖结果对比
实施例4/对比例4:在不同提取介质下茯苓多糖提取对比
(1)提取介质:实施例4和对比例4提取介质组成和蛋白浓度见下表5。提却介质溶液pH均在在6.5-7.6范围内,粘度均在3.5-69.9mPa.s范围内。
(2)前处理:将茯苓原料粉碎,取30-60目部分,按重量比,与提取介质溶液混合。
(3)提取过程:提取时间1h;提取温度70度;料液比1:20;搅拌转速1000rpm。
(4)除渣处理:过120目网筛,再经过200g转速下离心2min,得提取液组合物。
实施例4、对比例4所述茯苓在不同提取介质下的多糖提取得率结果如表6所示。可见所述在含蛋白或肽的提取介质下的多糖得率均高于水提得率。
表6茯苓原料在不同提取介质下的多糖结果对比
实施例5/对比例5:在不同提取介质下灵芝多糖提取对比
(1)提取介质:实施例5和对比例5提取介质组成和蛋白浓度见下表6。提却介质溶液pH均在在6.6-7.5范围内,粘度均在6.7-356mPa.s范围内。
(2)前处理:将灵芝原料粉碎,取30-60目部分,按重量比,与提取介质溶液混合。
(3)提取过程:提取时间1h;提取温度70度;料液比1:20;搅拌转速1000rpm。
(4)除渣处理:过120目网筛,再经过200g转速下离心2min,得提取液组合物。
实施例5、对比例5所述灵芝在不同提取介质下的多糖提取得率结果如表7所示。可见所述在含蛋白或肽的提取介质下的多糖得率均高于水提得率。
表7灵芝原料在不同提取介质下的多糖结果对比
实施例6/对比例6:不同提取工艺条件下多糖得率对比
(1)提取介质:实施例6和对比例6提取介质组成和蛋白浓度见下表7。提却介质溶液pH均在在6.6-7.0范围内,粘度均在3.5-10.2mPa.s范围内。
其中需特殊说明,针对桑葚、茯苓原料的提取介质,在投料提取前进行了均质和不均质的前处理,均质条件见表7。
(2)前处理:将药食同源原料(黄精、桑椹、茯苓、山药)粉碎,取30-60目部分,按重量比,与提取介质溶液混合。
(3)提取过程:提取工艺条件(提取时间、温度、料液比)见表7。
(4)除渣处理:过120目网筛,再经过200g转速下离心2min,得提取液组合物。
实施例7、对比例7所述药食同源原料(黄精、桑椹、茯苓、山药)在不同提取工艺条件下的多糖提取得率结果如表8所示。可见所述在含蛋白的提取介质中,不同提取工艺条件下的多糖得率均高于对应工艺下的水提得率,且对提取介质进行均质处理能明显提高多糖得率。
表8药食同源原料(黄精、桑椹、茯苓、山药)在不同提取工艺条件下的多糖结果对比
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。