一種採用亞臨界水萃取-熱水浸提兩步法提取銀耳多糖的生產方法
2023-07-08 02:23:31 1
一種採用亞臨界水萃取-熱水浸提兩步法提取銀耳多糖的生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種採用亞臨界水萃取-熱水浸提兩步法提取銀耳多糖的生產方法：將銀耳投入亞臨界萃取釜中，按固液比為1:10-20kg/L加入去離子水進行亞臨界水提取，再將亞臨界水提液直接放入預先按固液比為1:20-30kg/L加入去離子水的攪拌罐內，攪拌溶解，經粗濾、離心和濃縮後，得到銀耳多糖濃縮液；或濃縮液醇沉、醇沉物乾燥後，得到銀耳粗多糖；或醇沉物加入去離子水，上陰離子交換樹脂柱，經除雜、濃縮、醇沉、乾燥後，得到精製的銀耳多糖。本發明首先利用較低固液比的亞臨界水萃取銀耳多糖，然後再用較高固液比的去離子水浸提銀耳多糖，提高了萃取釜使用的空間利用率，降低了亞臨界水的用量和能耗。
【專利說明】-種採用亞臨界水萃取-熱水浸提兩步法提取銀耳多糖的 生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種食用菌多糖的提取方法，尤其是利用亞臨界水提取銀耳多糖的工 業化生產方法，屬於食用菌深加工領域。
【背景技術】
[0002] 銀耳（Tremella fuciformls)是一種經濟價值高，營養豐富的藥食兩用菌，具有滋 補生津、潤肺養胃之功效。銀耳多糖是銀耳的主要活性成分，具有提高機體免疫能力、降血 糖、降血脂、抗衰老、抗潰瘍、抗血栓形成、抗突變等作用。目前，銀耳多糖的常用提取方法是 熱水浸提法，但這種傳統的提取方法存在著提取率低、耗時、造成了資源浪費等問題。銀耳 多糖分為胞外多糖和胞壁多糖，胞壁多糖用水很難提取完全，即使是稀酸或稀鹼提取法，又 由於部分多糖易發生水解，破壞多糖的活性結構，導致多糖損失和提取率減少。
[0003] 近年來，研究人員採用酶解提取法、超聲波提取法、微波提取法和亞臨界水萃取法 等新興技術，都在一定程度上提高了銀耳多糖的提取率。酶解提取法有著多糖提取率高、反 應條件溫和、對多糖結構破壞小的優點,但由於酶的價格較貴，生產成本相對較高，不適合 應用於大批量的工業生產。超聲波提取法和微波提取法可以提高多糖的提取率，縮短提取 時間，但有時會造成多糖提取物的組分更加複雜，給後續的分離純化工序帶來一定的難度。
[0004] 就亞臨界水萃取法而言，由於亞臨界水具有良好的滲透與溶解能力，有利於提高 食用菌多糖的提取得率。如婁冠群等採用亞臨界水提取香菇多糖，最佳提取條件為亞臨界 水溫度150°c，固液比1:30,提取時間為5min，提取次數為2次，在該條件下香菇多糖得率可 達15. 7%，與熱水浸提法相比，可明顯降低提取時間和提高香菇多糖得率（亞臨界水提取 香菇多糖的工藝研究，《東北農業大學學報》，2010,41 (2) : 138-142)。但是，銀耳是一種特殊 的膠質食用菌，有別於香菇、金針菇、杏鮑菇等常見的食用菌，能夠吸收大量的水分，幹銀耳 的膨脹率可達10倍以上，提取的固液比要大，否則無法把多糖充分溶出和提取完全。如：林 宇野等採用酶法提取銀耳多糖，固液比為1:80(酶法提取銀耳多糖的研究，《食品與發酵工 業》，1995，1 :13-17);來吉祥等採用熱水法提取銀耳多糖，固液比為1:100(銀耳多糖工業 化提取工藝優化及護膚功效研究，《日用化學工業》，2010,40 (4) :259-262)。因此，利用亞臨 界水萃取法提取銀耳多糖，一是受高溫高壓條件的制約，亞臨界萃取釜的容積不能做的太 大，二是提取的固液比太高，亞臨界萃取釜的空間利用率極低，過多的亞臨界水還需要消耗 大量的熱量，從經濟和效率考慮，還難於適應工業化生產的要求。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是為了克服目前銀耳多糖提取技術的不足，提供一種採用亞臨界水 萃取-熱水浸提兩步法提取銀耳多糖的生產方法。該方法第一步採用較低固液比的亞臨界 水萃取銀耳多糖，利用亞臨界水具有良好的滲透與溶解能力，使細胞壁多糖與亞臨界水充 分接觸和溶出，第二步採用較高固液比的去離子水充分溶解和浸出銀耳多糖，同時利用亞 臨界水具有很高的熱能，加熱去離子水的浸提溫度，提高銀耳多糖的提取得率。採用亞臨界 水萃取-熱水浸提兩步法提取工藝，不但提高了萃取釜使用的空間利用率，而且降低了亞 臨界水的用量和能耗，銀耳多糖的提取得率也高於傳統的熱水浸提方法，使亞臨界水提取 銀耳多糖的工藝、設備、經濟和效率都能滿足工業化生產的要求。
[0006] 本發明的技術方案為：一種採用亞臨界水萃取-熱水浸提兩步法提取銀耳多糖的 生產方法，該方法包括步驟如下：
[0007] 1)低固液比亞臨界水萃取：將粉碎的銀耳乾粉投入亞臨界萃取釜中，按固液比為 l:10-20kg/L加入去離子水，提取溫度100-150°C、提取時間10-120min。
[0008] 2)去離子水溶出銀耳多糖：攪拌罐預先以銀耳乾粉投入質量為基準，按固液比為 1:20_30kg/L加入去離子水，待步驟1)萃取結束後，打開萃取釜底部閥門，將亞臨界水提液 直接放入攪拌罐內，攪拌溶解充分後，粗濾；
[0009] 3)將步驟2)攪拌罐的濾液以轉速3000-5000r/min離心10-20min，上清液用 3-50kD截留分子量的超濾膜濃縮至原體積的1/2-1/20,得到銀耳多糖粗提濃縮液。
[0010] 4)將步驟3)銀耳多糖粗提濃縮液加入95-100% vt乙醇，使最終濃度為70% wt， 攪拌均勻後，靜置沉澱6-12h，沉澱物用無水乙醇洗滌1-3次，真空或冷凍乾燥，得到銀耳粗 多糖。
[0011] 5)將步驟4)沉澱物加入去離子水配製成多糖含量為5-10% kg/L水溶液，上陰離 子交換樹脂柱，去除蛋白質和色素等雜質，收集多糖流出液，用3-50kD截留分子量的超濾 膜濃縮至原體積的1/2-1/20,重複步驟4)，得到精製的銀耳多糖。
[0012] 有益效果：
[0013] 1、該方法採用亞臨界水萃取-熱水浸提兩步法提取銀耳多糖，第一步採用較低 固液比的亞臨界水萃取銀耳多糖，利用亞臨界水具有良好的滲透與溶解能力，使細胞壁多 糖與亞臨界水充分接觸和溶出，第二步採用較高固液比的去離子水充分溶解和浸出銀耳多 糖，同時利用亞臨界水具有很高的熱能，加熱去離子水的浸提溫度，提高銀耳多糖的提取得 率。
[0014] 2、本發明採用較低固液比的亞臨界水提取銀耳多糖，不但提高了萃取釜使用的空 間利用率，而且萃取釜的容積無需設計太大，還降低了亞臨界水的用量和能耗，設備造價和 運行成本都較低。
[0015] 3、本發明萃取釜底部的閥門與攪拌罐的進料口相連，亞臨界水提液無需冷卻直接 放入預先裝有去離子水的攪拌罐中，利用亞臨界水具有很高的熱能，加熱攪拌罐的去離子 水，既提高去離子水的浸提溫度，又回收亞臨界水熱能，達到節能降耗的目的。
[0016] 4、本發明不但提高了萃取釜使用的空間利用率，降低了亞臨界水的用量和能耗， 而且銀耳多糖的提取得率也高於傳統的提取方法，使用亞臨界水提取銀耳多糖的工藝、設 備、經濟和效率都能夠滿足工業化生產的要求。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，但它們並不是對本發明的限制。
[0018] 本發明的多糖含量測定採用苯酚一硫酸比色法，多糖得率（％)=多糖質量/原料 幹質量X 100%。
[0019] 實施例1
[0020] 取20目的銀耳乾粉50kg置於萃取釜中，加入1000L加入去離子水，加熱至120°C， 保溫60min後，打開萃取釜底部閥門，將亞臨界水提液放入預先裝有1500L去離子水的攪拌 罐中，攪拌溶解lh後，粗濾，濾液以4000r/min離心lOmin，上清液用10kD截留分子量的超 濾膜濃縮至300L，加入95 %乙醇，使其終濃度為70 %，攪拌均勻後，靜置沉澱10h，沉澱物 用300L去離子水溶解後，上預先處理過的陰離子交換樹脂柱，加入1800L去離子水洗脫，去 除蛋白質和色素等雜質，收集多糖流出液，用10kD截留分子量的超濾膜濃縮至300L，加入 98%乙醇，使其終濃度為70%，攪拌均勻後，靜置沉澱10h，沉澱物用無水乙醇洗滌2次，冷 凍乾燥，得到19. 5kg白色粉末狀的銀耳多糖，多糖含量為74. 2%，多糖得率為28. 9%。
[0021] 實施例2
[0022] 取60目的銀耳乾粉100kg置於萃取釜中，加入1500L加入去離子水，加熱至 140°C，保溫10min後，打開萃取釜底部閥門，將亞臨界水提液放入預先裝有3000L去離子水 的攪拌罐中，攪拌溶解1. 5h後，粗濾，濾液以3000r/min離心10min，上清液用50kD截留分 子量的超濾膜濃縮至400L，加入無水乙醇，使其終濃度為70 %，攪拌均勻後，靜置沉澱8h， 沉澱物用無水乙醇洗滌2次，真空乾燥，得到54. 8kg灰白色粉末狀銀耳多糖，多糖含量為 61. 7%，多糖得率為33. 8%。
[0023] 實施例3
[0024] 取40目的銀耳乾粉50kg置於萃取釜中，加入1000L加入去離子水，加熱至130°C， 保溫20min後，打開萃取釜底部閥門，將亞臨界水提液放入預先裝有1500L去離子水的攪 拌罐中，攪拌溶解lh後，粗濾，濾液以4000r/min離心10min，上清液用5kD截留分子量的 超濾膜濃縮至原體積1/15,得到241L銀耳多糖濃縮液，多糖含量為84. 6g/L，多糖得率為 40. 8%。
[0025] 比較例4
[0026] 取40目的銀耳乾粉10kg置於萃取釜中，加入600L加入去離子水，加熱至130°C， 保溫20min後，打開萃取釜底部閥門，冷卻和粗濾後，以4000r/min離心10min，上清液用 5kD截留分子量的超濾膜濃縮至原體積1/15,得到31L乳白色的銀耳多糖濃縮液，多糖含量 為80. 5g/L，多糖得率為41. 1 %。
[0027] 比較例5
[0028] 取40目的銀耳乾粉10kg置於提取罐中，加入800L加入去離子水，加熱至90°C，回 流6h後，打開提取罐底部閥門，冷卻和粗濾後，以4000r/min離心10min，上清液用5kD截留 分子量的超濾膜濃縮至原體積1/15,得到47L銀耳多糖濃縮液，多糖含量為57. 0g/L，多糖 得率為26. 8%。
[0029] 表1 :幾種不同提取方法銀耳多糖提取得率比較
[0030]
【權利要求】
1. 一種採用亞臨界水萃取-熱水浸提兩步法提取銀耳多糖的生產方法，其特徵在於， 該方法包括步驟如下： 1) 低固液比亞臨界水萃取：將粉碎的銀耳乾粉投入亞臨界萃取釜中，按固液比為 1:10-20 kg/L加入去離子水，提取溫度100-150°C、提取時間10-120 min; 2) 去離子水溶出銀耳多糖：攪拌罐預先以銀耳乾粉投入質量為基準，按固液比為 1:20-30 kg/L加入去離子水，待步驟1)萃取結束後，打開萃取釜底部閥門，將亞臨界水提液 直接放入攪拌罐內，攪拌溶解充分後，粗濾； 3) 將步驟2)攪拌罐的濾液以轉速3000-5000 r/min離心10-20 min，上清液用3-50 kD截留分子量的超濾膜濃縮至原體積的1/2-1/20,得到銀耳多糖粗提濃縮液； 4) 將步驟3)銀耳多糖粗提濃縮液加入95-100 %vt乙醇，使最終濃度為70 %wt，攪拌 均勻後，靜置沉澱6-12 h，沉澱物用無水乙醇洗滌1-3次，真空或冷凍乾燥，得到銀耳粗多 糖； 5) 將步驟4)沉澱物加入去離子水配製成多糖含量為5-10% kg/L水溶液，上陰離子交 換樹脂柱，去除蛋白質和色素等雜質，收集多糖流出液，用3-50 kD截留分子量的超濾膜濃 縮至原體積的1/2-1/20,重複步驟4)，得到精製的銀耳多糖。
【文檔編號】C08B37/00GK104231108SQ201410546381
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】鄭光耀, 高麗萍, 黃祖威, 韋朝寬 申請人:中國林業科學研究院林產化學工業研究所