CN117904217A - 一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，属于生物技术领域，该方法以槐米渣为原料，经过冷冻处理后进行酶解反应，能够获得阿魏酸，具有清洁环保、工艺简单、提取率高的特点；包括如下步骤：(1)取槐米渣，加入水后冷冻；(2)往步骤(1)的水渣混合物中加水，调节pH值，加入阿魏酸酯酶和葡聚糖酶，加热搅拌反应；(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温，加入活性炭搅拌，过滤后得滤液；(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，静置析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域，更具体地说，尤其涉及一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法。
背景技术
阿魏酸属于酚酸类化合物，具有抗氧化和清除自由基、抗血栓、抗突变和防癌作用等。现有一些以植物为原料酶解制备阿魏酸方法，如CN106591382B，其公开了一种从麸皮中提取阿魏酸的方法，包括如下步骤：(1)将麦麸或稻谷麸皮烘干；(2)将烘干的麸皮粉碎；(3)对麸皮颗粒进行灭菌处理；(4)加入氢氧化钠溶液，于30～80℃浸泡6～24小时；(5)将浸泡后的麸皮调pH至≤7.0，随后利用高速剪切机以10000～20000r/min，剪切10-30min；(6)将进行高压膨化处理；(7)加入酶；调节pH为5.0～6.0，处理时间为6～48小时，温度为20～70℃；将处理好的样品离心，取上清液；(8)用乙酸乙酯萃取上清液，将萃取液蒸干，得到粗品阿魏酸。
又如CN107190028B，其公开了一种米糠粕中阿魏酸的提取方法，由下述步骤组成：(1)固定化阿魏酸酯酶；(2)预处理米糠粕：将米糠粕加入去离子水中，并加入固定化的阿魏酸酯酶，在超声条件下28～37℃酶解30～60分钟；(3)提取阿魏酸：加入异丙醇，在40～70℃下提取30～120分钟；(4)分离阿魏酸：采用板框压滤的方式对提取液进行固液分离，固液分离后的液体采用陶瓷膜进行过滤，过滤后的滤液进行减压浓缩，当浓缩液中阿魏酸的质量分数大于8％时，降温至10～16℃，即可析出阿魏酸粗品；(5)纯化处理后得阿魏酸。
目前以植物为原料酶解制备阿魏酸的方法，其制备工艺均较为复杂繁琐，且都要使用大量的碱和酸，反应完会产生大量的废渣废水，污染严重，制备出的阿魏酸少，提取率不高。因此，如何改进阿魏酸的制备方法，使其过程更简单、更环保是未来研究的新方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，该方法以槐米渣为原料，经过冷冻处理后进行酶解反应，能够获得阿魏酸，具有清洁环保、工艺简单、提取率高的特点。
本发明技术方案如下：
一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，包括如下步骤：
(1)取槐米渣，加入水后冷冻；
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加水，调节pH值，加入阿魏酸酯酶和葡聚糖酶，加热搅拌反应；
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温，加入活性炭搅拌，过滤后得滤液；
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，静置析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品。
进一步的，所述的步骤(1)中，所加水的体积与槐米渣的质量比为1～3:1，冷冻温度为0℃以下，时间为24～48小时。
进一步的，所述的步骤(2)中，所加水的体积、阿魏酸酯酶的质量和葡聚糖酶的质量与槐米渣的质量比为20～40:0.005～0.03：0.005～0.02：1，调节pH值至4～6。
进一步的，所述的步骤(2)中，加热至40～60℃，反应时间为12～24小时。
进一步的，所述的步骤(3)中，将沸腾后的水渣混合物降温至50℃，加入活性炭后搅拌30分钟。
进一步的，所述的步骤(4)中，将加入了阿魏酸晶种的滤液在3～10℃静置24～48小时。
进一步的，所述的槐米渣是将槐米提取完芦丁后获得。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
本发明的一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法中，取槐米渣，加入水后冷冻；加水，调节pH值，加入阿魏酸酯酶和葡聚糖酶，加热搅拌反应；加热沸腾后降温，加入活性炭搅拌，过滤后得滤液；加入阿魏酸晶种，静置析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品。整个制备工艺操作简单，通过控制水量、温度、pH值、酶的重量、酶用量及两种酶酶的配比、酶解时间等酶解条件，即可得到阿魏酸，制备过程中反应温度较低，虽然需要较长的反应时间，但能使反应过程更可控，使反应更平稳和完全，减少了副反应的发生，使阿魏酸的提取率更高。该工艺不需要使用碱和酸，反应时不产生废渣废水，清洁环保。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，包括如下步骤：
(1)取槐米渣，加入水后冷冻。其中，所加水的体积与槐米渣的质量比为1～3:1，冷冻温度为0℃以下，时间为24～48小时。所述的槐米渣是将槐米提取完芦丁后获得。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加水，调节pH值，加入阿魏酸酯酶和葡聚糖酶，加热搅拌反应。其中，所加水的体积、阿魏酸酯酶的质量和葡聚糖酶的质量与槐米渣的质量比为20～40:0.005～0.03：0.005～0.02：1，调节pH值至4～6。加热至40～60℃，反应时间为12～24小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温，加入活性炭搅拌，过滤后得滤液。其中，将沸腾后的水渣混合物降温至50℃，加入活性炭后搅拌30分钟。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，静置析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品。其中，将加入了阿魏酸晶种的滤液在3～10℃静置24～48小时。
本发明的制备方法中，工艺操作简单，通过控制水量、温度、pH值、酶的重量、酶用量及两种酶酶的配比、酶解时间等酶解条件，即可得到阿魏酸，制备过程中反应温度较低，虽然需要较长的反应时间，但能使反应过程更可控，使反应更平稳和完全，减少了副反应的发生，使阿魏酸的提取率更高。该工艺不需要使用碱和酸，反应时不产生废渣废水，清洁环保。
实施例1
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入300mL水后-10℃冷冻48小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加2000mL水，调节pH值为5.0，加入1g阿魏酸酯酶和1g葡聚糖酶，加热至40℃搅拌反应24小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，3℃下静置48小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为173mg/g。
实施例2
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入200mL水后-5℃冷冻30小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加3000mL水，调节pH值为5.0，加入1g阿魏酸酯酶和1g葡聚糖酶，加热至50℃搅拌反应20小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，5℃下静置35小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为168mg/g。
实施例3
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入100mL水后-2℃冷冻24小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加4000mL水，调节pH值为5.0，加0.5g阿魏酸酯酶和1.5g葡聚糖酶，加热至60℃搅拌反应12小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，3℃下静置48小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为169mg/g。
实施例4
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入300mL水后-10℃冷冻24小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加2000mL水，调节pH值为5.0，加入1.5g阿魏酸酯酶和1g葡聚糖酶，加热至60℃搅拌反应14小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，3℃下静置48小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为173mg/g。
实施例5
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入200mL水后-4℃冷冻35小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加4000mL水，调节pH值为5.0，加入3g阿魏酸酯酶和1.5g葡聚糖酶，加热至40℃搅拌反应24小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，10℃下静置48小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为168.5mg/g。
实施例6
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入300mL水后-10℃冷冻24小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加2000mL水，调节pH值为5.0，加入2g阿魏酸酯酶和1.5g葡聚糖酶，加热至60℃搅拌反应12小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，4℃下静置32小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为175mg/g。
实施例7
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入100mL水后-4℃冷冻40小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加4000mL水，调节pH值为5.0，加入3g阿魏酸酯酶和2g葡聚糖酶，加热至50℃搅拌反应30小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，5℃下静置28小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为176mg/g。
实施例8
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入200mL水后-6℃冷冻32小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加2000mL水，调节pH值为5.0，加入0.5g阿魏酸酯酶和2g葡聚糖酶，加热至50℃搅拌反应18小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，8℃下静置42小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为170mg/g。
实施例9
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入300mL水后-15℃冷冻24小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加3500mL水，调节pH值为5.0，加入2.5g阿魏酸酯酶和1.5g葡聚糖酶，加热至60℃搅拌反应19小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，6℃下静置32小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为173mg/g。
实施例10
一种阿魏酸，是由如下步骤制备而成：
(1)取100g槐米渣，加入100mL水后-10℃冷冻28小时。
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加2500mL水，调节pH值为5.0，加入3g阿魏酸酯酶和0.5g葡聚糖酶，加热至40℃搅拌反应24小时。
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，4℃下静置26小时析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为171mg/g。
对比例1
(1)取100g干燥的麦麸，加入200mL水后-5℃冷冻30小时。
(2)加入3000mL水，调节pH值为5.0，加入1g阿魏酸酯酶和1g葡聚糖酶，50℃搅拌反应24小时。
(3)加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(4)往滤液中加入阿魏酸晶种，5℃下静置48小时，析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为98mg/g。
对比例2
(1)取100g干燥的槐米渣，加入3000mL水，调节pH值为5.0，加入1g阿魏酸酯酶和1g葡聚糖酶，50℃搅拌反应24小时。
(2)加热沸腾后降温至50℃，加入活性炭搅拌30分钟，过滤后得滤液。
(3)往滤液中加入阿魏酸晶种，5℃下静置35小时，析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品，经测定得其提取率为75mg/g。
根据对比例1与实施例1-10的制备过程相对比可得，对比例1中所使用的原料为干燥的麦麸，与实施例1-10所使用的原料不同，而对比例1制备出的阿魏酸其提取率不如实施例1-10制备出的阿魏酸的提取率高，由此可见，以槐米渣制备阿魏酸较以麦麸制备阿魏酸更好。根据对比例2与实施例1-10的制备过程相对比可得，对比例2在制备阿魏酸的过程中，并没有先将槐米渣冷冻处理就直接加入两种酶进行酶化反应，按对比例2的制备方法制备出的阿魏酸的提取率不如实施例1-10制备出的阿魏酸的提取率高，由此可见，对槐米渣进行酶化反应前，先进行冷冻处理会更有利于其酶解。根据实施例1-10的制备过程可得，本发明的制备方法所制备的阿魏酸相较于现有制备方法制备出的阿魏酸，酶解反应的温度较低，虽然需要较长的反应时间，但能使反应过程更可控，使反应更平稳和完全，减少了副反应的发生，使阿魏酸的提取率更高。同时也避免使用大量的碱和酸，反应时不产生废渣废水，清洁环保。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取槐米渣，加入水后冷冻；
(2)往步骤(1)的水渣混合物中加水，调节pH值，加入阿魏酸酯酶和葡聚糖酶，加热搅拌反应；
(3)将步骤(2)完成反应的水渣混合物加热沸腾后降温，加入活性炭搅拌，过滤后得滤液；
(4)往步骤(3)所得的滤液中加入阿魏酸晶种，静置析出晶体，抽滤，水洗，干燥后得阿魏酸成品。
2.根据权利要求1所述的一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所加水的体积与槐米渣的质量比为1～3:1，冷冻温度为0℃以下，时间为24～48小时。
3.根据权利要求1或2所述的一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，所加水的体积、阿魏酸酯酶的质量和葡聚糖酶的质量与槐米渣的质量比为20～40:0.005～0.03：0.005～0.02：1，调节pH值至4～6。
4.根据权利要求3所述的一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，加热至40～60℃，反应时间为12～24小时。
5.根据权利要求1所述的一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，将沸腾后的水渣混合物降温至50℃，加入活性炭后搅拌30分钟。
6.根据权利要求1所述的一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，将加入了阿魏酸晶种的滤液在3～10℃静置24～48小时。
7.根据权利要求1所述的一种以槐米渣为原料制备阿魏酸的方法，其特征在于，所述的槐米渣是将槐米提取完芦丁后获得。
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