CN106317243A - 一种枸杞多糖的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种枸杞多糖的制备方法，属于食品加工技术领域。一种枸杞多糖的制备方法，包括以下步骤：筛选除杂、干燥、粉碎、分离、超临界CO₂萃取、浸泡、酶解、离心、脱盐、四级超滤、反渗透浓缩、冷冻升华干燥、低温粉碎，然后经包装即为成品枸杞多糖。本发明所述的枸杞多糖的制备方法，具有工艺简单、可操作性强等特点。本发明采用超滤和反渗透浓缩相结合的方式进行提取枸杞多糖，其截留率可达到94.3％，枸杞多糖含量最高达到65％以上，而且本发明方法所制备的枸杞多糖，测定其抗氧化性指标≥15万，最高的达到16.3万；经100次以上的实验研究，工艺技术参数趋于稳定，产品质量可靠，容易实现工业化、规模化生产。

Description

一种枸杞多糖的制备方法

技术领域

本发明涉及一种枸杞多糖的制备方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

枸杞是我国传统名贵的中药材和滋补品，中医很早就有“枸杞养生”的说法，素有“红宝”美称，富含植物多糖、蛋白质、维生素等营养成分。人们日常食用和药用的枸杞多为宁夏枸杞的果实"枸杞子"，而且宁夏枸杞是唯一载入《2010年版中国药典》的品种，与琼珍灵芝、长白山人参，东阿阿胶并称为中药四宝。

枸杞多糖(LBP，Lycium Bar～barum Polysaccharides)是一种从枸杞中提取得到的水溶性多糖，是枸杞的有效成分之一，也是植物多糖中少有的含蛋白质多糖。从枸杞中分离得到的枸杞多糖，由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖六种己碳糖组成的多糖侧链和18种氨基酸组成的蛋白质主链，并以Glycml—O—Der方式连接，这种糖蛋白具有生物活性，是一种高强度的免疫增强剂。

枸杞多糖目前已成为一个研究的热点，国内对枸杞多糖的提取分离、化学分析、药理作用及临床应用等进行了大量的研究，药理与临床研究十分引人瞩目。枸杞多糖具有广泛的药理学作用，具有促进造血、降血脂、保肝及抗癌等作用，还能够增强细胞活性，延缓衰老，改善老年人易疲劳、食欲不振和视力模糊等症状。临床研究表明，枸杞多糖对高血脂兔的血脂有明显影响，能显著降低血清胆固醇(TC)及三酞甘油(TG)的含量，降脂有效率达100.0％，具有良好的降血脂作用。研究表明，枸杞多糖对正常及糖尿病模型动物均有降血糖作用；实验结果表明，枸杞多糖对四氯化碳引起的肝损伤有修复作用，其机制可能是通过阻止内质网的损伤，促进蛋白质合成及解毒作用，恢复肝细胞的功能，并促进肝细胞再生；体外试验提示枸杞多糖能显著的抑制人宫颈瘤Heal细胞和人胃腺癌MGC一8仍细胞的生长和繁殖，抑制癌细胞克隆的形成；枸杞多糖在体内能提高D-半乳糖致衰老小鼠体内GsH～Px和超氧化物歧化酶(SOD)活性，从而可以清除过量的自由基，降低MDA和脂褐素含量，起到延缓衰老的作用。

鉴于枸杞多糖具有多种药理作用和生理功能，对其提取分离方法及其最优条件的研究显得尤为重要。

公开号为CN104530252A的发明专利公开了“一种枸杞多糖的提纯工艺”，其具体步骤包括：将枸杞洗净、沥干并磨成粉末；加入乙醇溶液或无水乙醇并超声一段时间；过滤，收集滤渣；加入水，超声提取一段时间；过滤，收集滤液；蒸干，得到棕黄色块状固体即为枸杞多糖。本发明的提纯工艺获得的枸杞多糖纯度高、操作简单、成本低廉，适合大规模生产；且本发明的提纯方法不仅适用于枸杞多糖的提纯，还适用于其它难溶于乙醇但易溶液水的糖类的提纯。

公开号为CN 103788228A的发明专利公开了“一种枸杞多糖的制备方法”，步骤包括：将枸杞加水浸泡，打浆，去籽，枸杞果浆置于循环超声提取机中进行超声提取，固液分离，滤液浓缩，加一定量的乙醇沉淀多糖，多糖采用树脂进行纯化，制成枸杞多糖成品。本发明利用循环超声提取技术的优势解决了传统的热水提取枸杞多糖所带来的耗时长、耗能高、产率低、高温对多糖的降解作用以及多糖生物活性被破坏等问题，达到快速、高效生产枸杞多糖的目的。

公开号为CN 104311690A的发明专利公开了“一种枸杞多糖的提取方法”，主要包括下述的步骤：选择晒干的枸杞，粉碎后过40-80目筛，得枸杞粉，在枸杞粉中加水并搅拌均匀，枸杞粉与水的重量比例为1：5-10，在水中浸泡8-16小时，加入活性炭脱色，加入纤维素酶酶解，再加入碱性蛋白酶和无花果蛋白酶，在微波条件下酶解，酶解后浓缩并脱色，离心，取上清液浓缩醇沉，再离心，采用乙醇清洗沉淀，冷冻干燥后并粉碎，得枸杞多糖。采用本发明的方法从枸杞中提取多糖，采用酶作用条件温和，采用各种不同的酶将枸杞中的脂肪、纤维素酶解，将其中的多糖提取出来，提高了枸杞的利用率，采用本发明的方法得到多糖不仅得率高，而且纯度也高。

公开号为CN 103030708的发明专利公开了“一种枸杞多糖的纯化新方法”，该方法为：将枸杞果粉碎成粗粉，加15倍量85％的甲醇回流提取120分钟，滤过；滤液，回收甲醇，浓缩至3波美，用体积比1∶1的盐酸∶水将浓缩液pH值调至2.5，放置20分钟，滤过；滤液上广谱型大孔树脂吸附柱，收集洗脱液，回收甲醇，浓缩干燥得多糖半成品；将所得多糖半成品上硅胶层析柱，并以体积比3∶1的丙酮∶甲醇洗杂质，继用体积比7∶1的丙酮∶甲醇洗脱，收集洗脱液；将所收集到的多糖洗脱液进行精制得枸杞多糖成品，其含量在70％以上。本发明方法的最大特点是利用大孔吸附树脂-硅胶层析耦合方便快捷、原料来源丰富、生产成本低廉、分离效果明显、提取纯度高。

目前现有技术制备多糖常用的上述方法都存在着许多的问题，比如破坏了多糖结构，多糖提取效率低下，提取时间过长，提取的过程复杂等。因此研究一种工艺简单、可操作性强，适用于工业化生产以及回收率高、活性高、质量稳定的制备枸杞多糖的方法十分必要，且具有明显的经济与社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、可操作性强，适用于工业化生产以及回收率高、活性高、质量稳定的制备枸杞多糖的方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种枸杞多糖的制备方法，包括以下步骤：

1)筛选除杂：

将枸杞果进行筛选，除去其中的杂质及病果；优选的，所述枸杞果为宁夏中宁产优质夏果；

2)干燥：

将分离后的枸杞果进行热风干燥脱水，干燥后的枸杞水分<8％；

3)粉碎、分离：

将干燥后的枸杞果经粗颗粒粉碎机破碎，然后经三级筛分离出果肉粉和枸杞籽；粉碎、过筛在常温条件进行；

4)萃取：

将果肉粉过20目筛后进行超临界CO₂萃取；所述流体萃取压力为26-28MPa，萃取温度为50-55℃，萃取时间为2-3h；

5)浸泡：

将萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入纯水进行浸泡，浸泡时间为6h，浸提温度为55—60℃；所述纯水用量为果肉粉6-10倍；

6)酶解、离心：

将浸泡好的果肉粉降温至45℃，加入酶进行保温1-2小时，再进行离心分离，分离后的滤液和滤渣分别收集；

所述酶的加入量为果肉粉质量的1.5％；

所述酶由果胶酶和纤维素酶按质量比1：1组成；

所述离心机内衬有300目的滤布；

7)脱盐：

将分离后的滤液用电渗析进行脱盐，脱盐率＞90％即可；

8)超滤、浓缩

将脱盐后的汁液进行四级超滤，分别经过20万、10万、3万、1万分子量的超滤膜，再将10万以下，1万以上得到的超滤液进行反渗透浓缩；

所述超滤膜采用聚砜膜，膜的截留分子量为1—20万道尔顿，过滤压力为0.1MPa。

9)干燥、粉碎及包装

将浓缩滤液进行冷冻升华干燥、低温粉碎，经包装后即为成品枸杞多糖。

进一步地，步骤4)所述枸杞果萃取后的下脚料，包括枸杞籽油和枸杞色素。

上述方法制备的枸杞多糖产品按照企业生产标准检验合格后贴签，合格产品各项理化指标如下。

1、感官指标：产品感官指标应符合表1要求。

表1

项目	指标
		色泽	灰白色
滋味与气味	具有枸杞多糖应有的滋味与气味，无异味
		性状	粉末或颗粒状，松散无结块
水分含量	≤6.0％
		杂质	无肉眼可见的外来杂质

2、微生物及微量元素指标：产品微生物指标应符合表2要求。

表2

有益效果：

本发明所述的枸杞多糖的制备方法，具有工艺简单、可操作性强，适用于工业化生产以及回收率高、产品质量稳定等特点。采用该方法生产枸杞多糖的特点是，超临界CO₂萃取脱脂除蜡彻底，水溶出率高，经脱盐后不易返潮结块，经四级超滤处理，分离效果良好，产品纯度高，多糖含量≥35％，反渗透浓缩能耗低，生产效率高，低温粉碎防止了产品的结块和热劣化。本发明采用超滤和反渗透浓缩相结合的方式进行提取枸杞多糖，其截留率可达到94.3％，枸杞多糖含量最高达到65％以上，而且本发明方法所制备的枸杞多糖，测定其抗氧化性指标≥15万，最高的达到16.3万(每100克中含有ORAC-value)。经100次以上的实验研究，工艺技术参数趋于稳定，操作简便，产品质量可靠，中试完成后，容易实现工业化、规模化生产。

附图说明：

图1为枸杞多糖制备方法的流程图；

图2为PS、PAN、PVDF膜的衰减曲线图。

具体实施方式：

下面通过具体的实施方案，进一步叙述本发明。除非特别说明，实施方式中未描述的技术手段均可以用本领域技术人员所公知的方式实现。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分、用量、尺寸、形状进行的各种修改、替换、改进也属于本发明的保护范围，并且本发明所限定的具体参数应有可允许的误差范围。

实施例1

一种枸杞多糖的制备方法，包括以下步骤：

1)筛选除杂：

将枸杞果进行筛选，除去其中的杂质及病果；优选的，所述枸杞果为宁夏中宁产优质夏果；

2)干燥；

将分离后的枸杞果进行热风干燥脱水，干燥后的枸杞水分6％；

3)粉碎、分离：

将干燥后的枸杞果经粗颗粒粉碎机破碎，然后经三级筛分离出果肉粉和枸杞籽；

4)萃取：

将果肉粉过20目筛后进行超临界CO₂萃取；所述流体萃取压力为27MPa，萃取温度为50℃，萃取时间为2.5h；

5)浸泡：

将萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入纯水进行浸泡，浸泡时间为6h，浸提温度为57℃；所述纯水用量为果肉粉8倍；

6)酶解、离心：

将浸泡好的果肉粉降温至45℃，加入酶进行保温1.5小时，再进行离心分离，分离后的滤液和滤渣分别收集；

所述酶的加入量为果肉粉质量的1.5％；

所述酶由果胶酶和纤维素酶按质量比1：1组成；

所述离心机内衬有300目的滤布；

7)脱盐：

将分离后的滤液用电渗析进行脱盐，脱盐率92％；

8)超滤、浓缩

将脱盐后的汁液分别经过20万、10万、3万、1万分子量的超滤膜，再将10万以下，1万以上得到的超滤液进行反渗透浓缩；

所述超滤膜采用聚砜膜，膜的截留分子量为1-20万道尔顿，过滤压力为0.1MPa。

9)干燥、粉碎及包装

将浓缩滤液进行冷冻升华干燥、低温粉碎，经包装后即为成品枸杞多糖。

实施例2

一种枸杞多糖的制备方法，包括以下步骤：

2)筛选除杂：

将枸杞果进行筛选，除去其中的杂质及病果；优选的，所述枸杞果为宁夏中宁产优质夏果；

2)干燥；

将分离后的枸杞果进行热风干燥脱水，干燥后的枸杞水分7％；

3)粉碎、分离：

将干燥后的枸杞果经粗颗粒粉碎机破碎，然后经三级筛分离出果肉粉和枸杞籽；

4)萃取：

将果肉粉过20目筛后进行超临界CO₂萃取；所述流体萃取压力为26MPa，萃取温度为50℃，萃取时间为2h；

5)浸泡：

将萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入纯水进行浸泡，浸泡时间为6h，浸提温度为55℃；所述纯水用量为果肉粉6倍；

6)酶解、离心：

将浸泡好的果肉粉降温至45℃，加入酶进行保温1小时，再进行离心分离，分离后的滤液和滤渣分别收集；

所述酶的加入量为果肉粉质量的1.5％；

所述酶由果胶酶和纤维素酶按质量比1：1组成；

所述离心机内衬有300目的滤布；

7)脱盐：

将分离后的滤液用电渗析进行脱盐，脱盐率95％；

8)超滤、浓缩

将脱盐后的汁液分别经过20万、10万、3万、1万分子量的超滤膜，再将10万以下，1万以上得到的超滤液进行反渗透浓缩；

所述超滤膜采用聚砜膜，膜的截留分子量为1-20万道尔顿，过滤压力为0.1MPa。

9)干燥、粉碎及包装

将浓缩滤液进行冷冻升华干燥、低温粉碎，经包装后即为成品枸杞多糖。

实施例3

一种枸杞多糖的制备方法，包括以下步骤：

3)筛选除杂：

将枸杞果进行筛选，除去其中的杂质及病果；优选的，所述枸杞果为宁夏中宁产优质夏果；

2)干燥；

将分离后的枸杞果进行热风干燥脱水，干燥后的枸杞水分5％；

3)粉碎、分离：

将干燥后的枸杞果经粗颗粒粉碎机破碎，然后经三级筛分离出果肉粉和枸杞籽；

4)萃取：

将果肉粉过20目筛后进行超临界CO₂萃取；所述流体萃取压力为28MPa，萃取温度为55℃，萃取时间为3h；

5)浸泡：

将萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入纯水进行浸泡，浸泡时间为6h，浸提温度为60℃；所述纯水用量为果肉粉10倍；

6)酶解、离心：

将浸泡好的果肉粉降温至45℃，加入酶进行保温2小时，再进行离心分离，分离后的滤液和滤渣分别收集；

所述酶的加入量为果肉粉质量的1.5％；

所述酶由果胶酶和纤维素酶按质量比1：1组成；

所述离心机内衬有300目的滤布；

7)脱盐：

将分离后的滤液用电渗析进行脱盐，脱盐率91％；

8)超滤、浓缩

将脱盐后的汁液分别经过20万、10万、3万、1万分子量的超滤膜，再将10万以下，1万以上得到的超滤液进行反渗透浓缩；

所述超滤膜采用聚砜膜，膜的截留分子量为1-20万道尔顿，过滤压力为0.1MPa。

9)干燥、粉碎及包装

将浓缩滤液进行冷冻升华干燥、低温粉碎，经包装后即为成品枸杞多糖。

实验例4工艺条件的优化确定

(1)过滤方法对多糖含量的影响

分别用80目、100目、150目、250目、350目过滤布自然过滤及离心分离方法过滤，所得滤液中多糖含量如表1所示：

表1不同过滤方法与多糖含量

由上述表中结果可知：采用80目、100目、150目、250目、350目过滤布自然过滤的残渣中含有多量水分和少量多糖，超滤液中多糖含量稍低；采用离心分离法过滤，超滤液中多糖含量较高；当枸杞果肉粉中枸杞多糖含量达到5.4％时，经离心分离、超滤处理后枸杞多糖得率为65-82％。

(2)PS、PAN、PVDF、CMPS超滤效果比较

选择截留分子量为4万的PS、PAN、PVDF膜和截留分子量为5万CMPS膜，100kg料液超滤1h，测定超滤前和超滤后可溶性固性物含量，结果见表2。

表2超滤效果比较

由上述结果可知：采用PS膜进行超滤后的滤液中可溶性固性物含量低于其他膜，可见PS膜的超滤效果优于其他膜。

(3)膜的衰减量的测定

用4万膜处理的多糖液，可溶性固形物含量为8％，用2万膜进行处理，工作压力为0.1Mpa，测定PS、PAN、PVDF的衰减量，结果由图2所示，PS膜稳定性强、衰减较漫，PVDF膜衰减较快，实验中我们较多的使用了PS膜。

(4)膜材料性能恢复的测试

选择截留分子量为10万的PS、PAN、PVDF和CMPS膜，采用以下清洗过程：自来水循环15-20min→0.2％的H₂O₂循环20-30min→自来水循环20-30min→纯水循环10-15min→使用，对比清洗效果，结果见表3。

表3清洗效果

由表3结果可知，PS膜的稳定性强，通透率恢复最好，抗污能力最强。

Claims (10)

1.一种枸杞多糖的制备方法，包括以下步骤：

1)筛选除杂：

将枸杞果进行筛选，除去其中的杂质及病果；优选的，所述枸杞果为宁夏中宁产优质夏果；

2)干燥：

将分离后的枸杞果进行热风干燥脱水；

3)粉碎、分离：

将干燥后的枸杞果经粗颗粒粉碎机破碎，然后经三级筛分离出果肉粉和枸杞籽；粉碎、过筛在常温条件进行；

4)萃取：

将果肉粉过20目筛后进行超临界CO₂萃取；

5)浸泡：

将萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入纯水进行浸泡；

6)酶解、离心：

将浸泡好的果肉粉降温至45℃，加入酶进行保温1-2小时，再进行离心分离，分离后的滤液和滤渣分别收集；

所述离心机内衬有300目的滤布；

7)脱盐：

将分离后的滤液用电渗析进行脱盐，脱盐率＞90％即可；

8)超滤、浓缩：

将脱盐后的汁液进行四级超滤，分别经过20万、10万、3万、1万分子量的超滤膜，再将10万以下，1万以上得到的超滤液进行反渗透浓缩；

9)干燥、粉碎及包装：

将浓缩滤液进行冷冻升华干燥、低温粉碎，经包装后即为成品枸杞多糖。

2.根据权利要求1所述枸杞多糖的制备方法，其特征在于；步骤2)中干燥后的枸杞水分<8％。

3.根据权利要求1所述枸杞多糖的制备方法，其特征在于；步骤4)中所述流体萃取压力为26-28MPa，萃取温度为50-55℃，萃取时间为2-3h。

4.根据权利要求1所述枸杞多糖的制备方法，其特征在于；进一步地，所述步骤4)中枸杞果萃取后的下脚料，包括枸杞籽油和枸杞色素。

5.根据权利要求1所述枸杞多糖的制备方法，其特征在于；步骤5)中浸泡时间为6h，浸提温度为55—60℃。

6.根据权利要求1所述枸杞多糖的制备方法，其特征在于；步骤5)中所述纯水用量为果肉粉6-10倍。

7.根据权利要求1所述枸杞多糖的制备方法，其特征在于；步骤6)中所述酶的加入量为果肉粉质量的1.5％。

8.根据权利要求1所述枸杞多糖的制备方法，其特征在于；步骤6)中所述酶由果胶酶和纤维素酶按质量比1：1组成。

9.根据权利要求1所述枸杞多糖的制备方法，其特征在于；步骤8)中所述超滤膜采用聚砜膜，膜的截留分子量为1—20万道尔顿，过滤压力为0.1MPa。

10.根据权利要求1所述枸杞多糖的制备方法，其特征在于；包括如下步骤：

1)筛选除杂：

将枸杞果进行筛选，除去其中的杂质及病果；优选的，所述枸杞果为宁夏中宁产优质夏果；

2)干燥：

将分离后的枸杞果进行热风干燥脱水，干燥后的枸杞水分6％；

3)粉碎、分离：

将干燥后的枸杞果经粗颗粒粉碎机破碎，然后经三级筛分离出果肉粉和枸杞籽；

4)萃取：

将果肉粉过20目筛后进行超临界CO₂萃取；所述流体萃取压力为27MPa，萃取温度为50℃，萃取时间为2.5h；

5)浸泡：

将萃取后的果肉粉放入提取罐，然后加入纯水进行浸泡，浸泡时间为6h，浸提温度为57℃；所述纯水用量为果肉粉8倍；

6)酶解、离心：

将浸泡好的果肉粉降温至45℃，加入酶进行保温1.5小时，再进行离心分离，分离后的滤液和滤渣分别收集；

所述酶的加入量为果肉粉质量的1.5％；

所述酶由果胶酶和纤维素酶按1：1组成；

所述离心机内衬有300目的滤布；

7)脱盐：

将分离后的滤液用电渗析进行脱盐，脱盐率92％；

8)超滤、浓缩：

将脱盐后的汁液分别经过20万、10万、3万、1万分子量的超滤膜，再将10万以下，1万以上得到的超滤液进行反渗透浓缩；

所述超滤膜采用聚砜膜，膜的截留分子量为1-20万道尔顿，过滤压力为0.1MPa；

9)干燥、粉碎及包装：

将浓缩滤液进行冷冻升华干燥、低温粉碎，经包装后即为成品枸杞多糖。