黃姜工業用複合酶製劑及其應用方法
2023-10-31 06:52:32
專利名稱：黃姜工業用複合酶製劑及其應用方法
技術領域：
本發明涉及生物酶製劑技術領域，特別是涉及一種黃姜工業用複合酶 製劑及其應用方法。
背景技術：
黃姜又名穿地龍，學名盾葉薯蕷，為多年生草質藤本植物，其塊莖有 較高的藥用和化工價值，經過加工可提煉出皂素、雙稀等醫藥、化工用品， 尤其是從黃姜中提煉出的薯蕷皂素為合成甾體類藥物的基礎原料藥，利用 它可以合成氫化可的松、強的松、地塞米松等上百種甾體激素類藥物。因 此黃姜被喻為"激素之母"，是激素類藥物必不可少的成份，並廣泛應用於 化妝、保健、避孕鎮痛、麻醉等類藥物，是一種市場需求較為穩定的藥材。 傳統的從黃姜中提取薯蕷皂素的工藝是將薯蕷粉碎後全料投入酸解，但是 該方法存在著薯蕷中的有效成分利用率低，成本高，對環境汙染大等缺陷，
通常50多噸薯蕷幹藥材僅能生產1噸皂素，其耗鹽酸達19噸左右，用水 洗酸解物至中性，產生(酸0.13當量以上，含有機物2.8%)高濃度有機 廢水高達1500噸左右。
發明內容
，
本發明的目的就在於提供克服上述現有技術的缺陷，提供一種促使黃 姜有效成分的釋放，提高收率，降低皂素生產成本，實現皂素清潔化生產 的黃姜工業用複合酶製劑。
本發明的另一目的是上述黃姜工業用複合酶製劑的具體應用方法。
本發明是通過下述技術方案實現的
一種黃姜工業用複合酶製劑，其特徵在於是由下述成分按重量百分比 組成
複合纖維素酶 20%—30%，
果膠酶 12%—25。％，
葡聚糖酶 ^ 10% —15%, 澱粉酶 25%—35%， 糖苷酶 5% — 10%，
植酸酶 3%—5%;
所述的複合纖維素酶是由50%的纖維素酶和50%的木聚糖酶組成， 以重量百分比計；
所述的果膠酶是由60%的果膠酯酶和40%的果膠裂解酶組成，以重 量百分比計；
所述的澱粉酶是由70X的中溫a-澱粉酶、20%的真菌(1-澱粉酶和10 %的普魯蘭酶組成，以重量百分比計；
所述的糖苷酶是60%由P-葡萄糖苷酶和40%鼠李糖苷酶組成，以重 量百分比計；
所述的^聚糖酶為P —葡聚糖酶。
上述黃姜工業用複合酶製劑的應用方法，其工藝步驟為
a. 原料經複合酶法預處理鮮黃姜去雜，用錘片式粉碎機加三倍量水 破碎成漿，加入萬分之五至千分之五的黃姜工業用複合酶製劑，在室溫、 自然PH值條件下酶解1—6小時，
b. 有機溶劑提取在酶解後的原料中加入30-80°/。的乙醇，以體積百分 比計，提取1一6小時，固液分離，料渣重複提取一次，
c. 回收溶劑，提取物乾燥回收乙醇，在30-80。C將提取物烘乾，
d. 複合酶解皂苷為苷元提取物用3倍量水稀釋，加入萬分之五到千
分之五的黃姜工業用複合酶製劑，在42-C-60。C， pH值4.5-6.5酶解2-40 小時，
e. 烘乾酶解物酶解物烘乾後，按皂素提取常規工藝提取、濃縮、結 晶得到皂素成品。
檢測表明黃姜(盾葉薯蕷)中含植物纖維33%—40%，澱粉45°/。一 55%，水溶物質9%—13%,皂素含量2%—3%,因此，本發明針對性的 選擇了纖維素酶、果膠酶、葡聚糖酶、澱粉酶、植酸酶和糖苷酶，它們的
作用原理如下
1. 足夠的複合纖維素酶能夠水解原料中的纖維素，破壞其鏈狀結構 及其半纖維素構成的網狀細胞壁結構，釋放出其中被包裹的有效成分皂 苷。
2. 足夠的果膠酶及0-葡聚糖酶通過果膠酶及P-葡聚糖酶的協同 作用，降解因植物體內果膠及葡聚糖的存在而導致物理通道堵塞造成水分 無法從分子通道中滲出，導致提取物粘度大，通過黃姜工業用複合酶打開 分子間通道，降解粘性雜質，降低過濾粘度。
3. 足夠的澱粉酶黃姜中澱粉含量為45%—55%，黃姜粉碎後薯蕷皂 苷被大量的澱粉包裹，澱粉酶可將澱粉液化，有利於有機溶劑對皂苷的提 取。
4. 適量的植酸酶協同複合纖維素酶及果膠酶共同作用於植物細胞 壁，能夠改變果膠質等大多數膠體物質，具有親水性質的纖維及半纖維表 面電荷與水中正電荷的相互吸引力。
5. 適量的糖苷酶能夠水解薯蕷皂苷中的糖苷鍵，用於皂苷的生物轉化。
通過上述組合所獲得的黃姜工業用複合酶製劑的工藝參數為
作用溫度15-60°C (或室溫) pH值4.0-7.0 (或自然pH)
作用時間2-48h 添加量500g-5000g/噸物料
攪拌:40%回流漕液攪拌 作用結束pH值3.0-3.5
本發明將上述複合酶製劑用於薯蕷皂素的生產，其不同於傳統工藝將 薯蕷全量投入酸解，造成收率低，生產成本高，大量汙水帶來的環境汙染 等弊端，也不同於幾種新工藝用機械破碎薯蕷細胞壁，破碎率低，耗能高 等缺陷，本工藝方法採用連續複合酶法，可促進黃姜有效成分的釋放，提 高收率，從本質上解決水解薯蕷皂苷所用的酸，從而降低生產成本，同時 有效解決了皂素生產中的水汙染問題，減少黃姜生產企業40%的廢水排放
應用本發明可大大降低企業生產周期，黃姜水解後的廢水可用於發酵 酒精，提高綜合利用率。
應用本發明可將黃姜提取皂素後的廢渣綜合利用，用於全價配合飼 料，降低企業生產成本，增加收率。
具體實施例方式
實施例1
本發明黃姜工業用複合酶製劑的具體配方如下，以重量百分比計復
合纖維素酶30% (其中纖維素酶50。％，木聚糖酶50%)，果膠酶15% (其 中果膠酯酶60%，果膠裂解酶40%)，澱粉酶25% (其中中溫a-澱粉酶 70%，真菌a-澱粉酶207。，普魯蘭酶10%)， ^一葡聚糖酶15%，糖苷 酶10% (其中^葡萄糖苷酶60%,鼠李糖苷酶40%)，植酸酶5%。
製備方法為將原料酶分別經微濾膜過濾，再按比例進入自動混合機 復配，然後通過精濾膜過濾、定量灌裝，成為產品。
實施例2
本發明黃姜工業用複合酶製劑的具體配方如下，以重量百分比計復 合纖維素酶25% (其中纖維素酶50%，木聚糖酶50%)，果膠酶25% (其 中果膠酯酶60%，果膠裂解酶40%)，澱粉酶35% (其中中溫a-澱粉酶 70%,真菌(1-澱粉酶20%，普魯蘭酶10%)， 3—葡聚糖酶10%，糖苷 酶5% (其中P-葡萄糖苷酶60S，鼠李糖苷酶40%)，植酸酶5%。
製備方法與例l相同。
實施例3
本發明黃姜工業用複合酶製劑的具體配方如下，以重量百分比計復 合纖維素酶20% (其中纖維素酶50%，木聚糖酶50%)，果膠酶20% (其 中果膠酯酶60%，果膠裂解酶40%)，澱粉酶35% (其中中溫a-澱粉酶 70%，真菌0-澱粉酶20%，普魯蘭酶10%)， 3—葡聚糖酶14%，糖苷 酶8% (其中^-葡萄糖苷酶60%，鼠李糖苷酶40%)，植酸酶3%。
製備方法與例l相同。
實施例4
本發明黃姜工業用複合酶製劑的具體配方如下，以重量百分比計復
合纖維素酶28% (其中纖維素酶50%，木聚糖酶50%),果膠酶12% (萁 中果膠酯酶60%，果膠裂解酶40%)，澱粉酶30% (其中中溫a-澱粉酶 70%，真菌0-澱粉酶20%，普魯蘭酶10%)， 3—葡聚糖酶15%，糖苷 酶10% (其中|3-葡萄糖苷酶60%，鼠李糖苷酶40%)，植酸酶5%。
製備方法與例l相同。
實施方式1
上述黃姜工業用複合酶製劑的應用方法，其工藝步驟為
a. 原料複合酶法預處理鮮薯蕷去雜，用綞片式粉碎機加三倍量水破 碎成槳，加入萬分之五至千分之五的黃姜工業用複合酶製劑，在室溫、自 然PH值條件下酶解1 —6小時，此過程的目的是通過生物手段破壞植物細 胞壁，釋放薯蕷皂苷，降解大分子物質，
b. 有機溶劑提取在酶解後的原料中加入30-80%的乙醇，以體積百分 比計，提取1一6小時，固液分離，料渣重複提取一次。
c. 回收溶劑，提取物乾燥回收乙醇，在30-80。C將提取物烘乾，
d. 複合酶解皂苷為苷元提取物用3倍量水稀釋，加入萬分之五到千 分之五的複合酶製劑，在42。C-60°C, pH值4. 5-6. 5酶解2-40小時，此 過程可使皂苷轉化為皂苷元，苷與苷元的轉化率達90%以上，
e. 供幹酶解物酶解物烘乾後，按皂素提取常規工藝提取、濃縮、結 晶得到皂素成品。
權利要求
1. 一種黃姜工業用複合酶製劑，其特徵在於是由下述成分按重量百分比組成複合纖維素酶 20％—30％，果膠酶 12％—25％，葡聚糖酶 10％—15％，澱粉酶 25％—35％，糖苷酶 5％—10％，植酸酶 3％—5％。
2、 按照權利要求1所述的黃姜工業用複合酶製劑，其特徵在於所述 的複合纖維素酶是由50%的纖維素酶和50%的木聚糖酶組成，以重量百 分比計。
3、 按照權利要求1所述的黃姜工業用複合酶製劑，其特徵在於所述 的果膠酶是由60%的果膠酯酶和40%的果膠裂解酶組成，以重量百分比 計。
4、 按照權利要求1所述的黃姜工業用複合酶製劑，其特徵在於所述 的澱粉酶是由70X的中溫a-澱粉酶、20%的真菌"澱粉酶和10%的普魯蘭酶組成，以重量百分比計。
5、 按照權利要求1所述的黃姜工業用複合酶製劑，其特徵在於所述 的糖苷酶是60%由(3-葡萄糖苷酶和40%鼠李糖苷酶組成，以重量百分比 計。
6、 按照權利要求1所述的黃姜工業用複合酶製劑，其特徵在於所述 的葡聚糖酶為e—葡聚糖酶。
7、 一種如權利要求1所述的黃姜工業用複合酶製劑的應用方法，其 工藝步驟為a. 原料經複合酶法預處理鮮黃姜去雜，用錘片式粉碎機加三倍量水 破碎成漿，加入萬分之五至千分之五的黃姜工業用複合酶製劑，在室溫、 自然PH值條件下酶解1 —6小時，b. 有機溶劑提取在酶解後的原料中加入30-80%的乙醇，以體積百分 比計，提取1一6小時，固液分離，料渣重複提取一次，c. 回收溶劑，提取物乾燥回收乙醇，在30-8(TC將提取物烘乾，d. 複合酶解皂苷為苷元提取物用3倍量水稀釋，加入萬分之五到千 分之五的黃姜工業用複合酶製劑，在42'C-60'C， pH值4.5-6.5酶解2-40 小時，e. 烘乾酶解物酶解物烘乾後，按皂素提取常規工藝提取、濃縮、結 晶得到皂素成品。果膠酶葡聚糖酶澱粉酶糖苷酶植酸酶12%—25%， 10% — 15%， 25%—35%， 5% —腦， 3% — 5%。
全文摘要
本發明涉及一種黃姜工業用複合酶製劑及其應用方法，其特徵在於是由複合纖維素酶、果膠酶、葡聚糖酶、澱粉酶、糖苷酶和植酸酶復配而成。本發明依據黃姜的組成成分，針對性的選擇了上述酶復配。採用本發明的複合酶製劑生產薯蕷皂素，可促進黃姜有效成分的釋放，提高收率，從本質上解決水解薯蕷皂苷所用的酸，從而降低生產成本，同時有效解決了皂素生產中的水汙染問題，可減少黃姜生產企業40％的廢水排放量。
文檔編號C12N9/16GK101386845SQ20081017437
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者鵬 吳, 杜小寧, 龍 陳 申請人:寧夏夏盛實業集團有限公司