一種皖南石耳多糖的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種皖南石耳多糖的制備方法。它是以安徽省皖南地產(chǎn)石耳為原材料，先將石耳粉碎，再用熱水浸提3～4次，每次浸提2～3h，合并浸提液，浸提液進(jìn)行膜分離得粗石耳多糖透過(guò)液，透過(guò)液再經(jīng)過(guò)膜分離得粗石耳多糖截留液，截留液再進(jìn)行大孔吸附樹(shù)脂柱層析，洗脫液濃縮，醇沉得石耳多糖產(chǎn)品，其最終純度可達(dá)92.5％。整套生產(chǎn)工藝連續(xù)化操作，能耗低、條件溫和、不破壞有效成分，安全性高、石耳多糖得率高。樹(shù)脂可再生利用；溶劑可回收循環(huán)使用，環(huán)境友好，節(jié)省原料，降低成本。為皖南石耳多糖作為藥用資源及保健食品的開(kāi)發(fā)提供了奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
【專利說(shuō)明】一種皖南石耳多糖的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種皖南石耳多糖的制備方法，屬于食品、農(nóng)產(chǎn)品加工和生物工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]石耳(Umbilicariaesculenta 或 Umbilicaria hoffm)為石耳科(Umbilicariaceae,也稱臍衣科)植物的子實(shí)體，是藻類和真菌的共生體，生于巖石上，體扁平，呈不規(guī)則圓形，上面褐色，背面被黑色絨毛。主要分布于安徽、浙江、江西等地，具有清熱解毒、止渴祛痰、平喘消炎、明目益精等功效，也可入藥。石耳中含大量的多糖、膠質(zhì)、鐵、磷、鈣、多種維生素、石耳酸和紅粉巖酸等。藥理實(shí)驗(yàn)表明石耳多糖對(duì)機(jī)體的細(xì)胞、體液和非特異性免疫均有明顯的增強(qiáng)作用，并且均有較好的抗氧化、降血糖活性。
[0003]目前，未見(jiàn)有關(guān)石耳多糖制備方法的專利，唯有少數(shù)研究者進(jìn)行了相關(guān)的研究報(bào)導(dǎo)。如王衛(wèi)東等以采自湖北省羅田天堂寨大別山主峰的石耳為原料，采用正交實(shí)驗(yàn)法篩選出浸提最佳工藝:溫度為80°C、提取時(shí)間3h，料液比為1: 10，水溶性石耳多糖的提取率4.63% (王衛(wèi)東，王紅云，楊莉.石耳多糖的提取工藝研究.食品科技，2010，35 (4):193-195)。朱雙杰等以采自安徽瑯琊山的石耳為原料，利用酵母發(fā)酵法來(lái)純化石耳多糖(朱雙杰，向玉勇，羅俠等.酵母發(fā)酵法提取石耳多糖工藝優(yōu)化.北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，27(1):65-68)。古麗扎 爾等以采于新疆天山一號(hào)冰川的網(wǎng)脊石耳和淡膚根石耳為原料，獲得多糖的最佳提取工藝:乙醇濃度95%，提取溫度80°C，料液比1: 20，提取時(shí)間3.0h，其提取率為15.07% (古麗扎爾，買(mǎi)提哈斯木，帕孜來(lái)提等.淡膚根石耳多糖的提取工藝的研究.食品科技，2011,36(10) =162-165);并對(duì)多糖中的單糖組成進(jìn)行了研究，兩種水溶性多糖經(jīng)DEAE-52離子交換層析柱和SephadexG-150凝膠柱進(jìn)行分離純化得純化多糖，淡膚根石耳純化多糖的單糖組成為甘露糖、葡萄糖、半乳糖，其含量之比為2.97: 17.70: 1.52 ；網(wǎng)脊石耳純化多糖只含葡萄糖，含量為5.37%，兩種石耳具有不同的單糖組成(古麗扎爾，努爾比亞，克熱木江等.兩種石耳中多糖的提取與分離純化及其單糖組成分析.食品科學(xué)，2011,32(21): 48-51)。
[0004]上述相關(guān)報(bào)道與研究均是對(duì)非皖南地區(qū)所產(chǎn)石耳進(jìn)行的初步提取，所得的石耳多糖的純度較低，且未對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分離純化；其實(shí)驗(yàn)室所獲得的工藝難以放大和工業(yè)化生產(chǎn)；連續(xù)性、可工業(yè)化的完整的制備工藝和方法未見(jiàn)研究報(bào)道。
[0005]不同來(lái)源、不同種屬的石耳具有不同的物質(zhì)組成，其活性差異性也較大。迄今為止，兼有抗血栓活性的皖南石耳及其多糖未見(jiàn)相關(guān)研究報(bào)道。我們對(duì)皖南地產(chǎn)石耳進(jìn)行了創(chuàng)新性研究，研究結(jié)果表明:皖南石耳多糖主要由甘露聚糖類多糖組成，與省內(nèi)其他地區(qū)如皖北、皖西產(chǎn)石耳組成的差異性較大，后兩者主要由葡聚糖類多糖和阿拉伯聚糖類多糖組成。此外，進(jìn)一步的生物活性試驗(yàn)表明:雖同為石耳菌屬，種的不同，分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成相差較大，其使用劑量、活性強(qiáng)度及毒副作用也存在較大差異。通過(guò)等效劑量和時(shí)效作用比較，皖南石耳多糖的生物活性強(qiáng)、毒副作用較低。其可影響正常及血瘀大鼠血液流變學(xué)，抑制頸動(dòng)脈血栓形成，抑制血小板聚集。其在動(dòng)物模型的活性試驗(yàn)中顯示了強(qiáng)大的抗血栓作用:血瘀模型給藥后，血小板最大聚集率顯著降低；能夠延長(zhǎng)鼠尾出血時(shí)間，效用略低于華法林。且對(duì)紅細(xì)胞膜K+離子電流有抑制作用，并可使Cr離子通道開(kāi)放，這些均對(duì)紅細(xì)胞變形能力提高有一定影響，降低了全血粘度。
[0006]皖南石耳資源豐富，在皖南地區(qū)廣有分布，由于有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功效而具有商用價(jià)值，受到廣大皖南民營(yíng)企業(yè)的重視而進(jìn)行了大規(guī)模的培育，與其他地區(qū)的石耳組成不同，皖南石耳多糖含量較高，在食用及藥用功能因子的開(kāi)發(fā)方面具有重要的價(jià)值。其主要含有十余種多糖及其他物質(zhì)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以提取、分離和純化。針對(duì)皖南地區(qū)所特產(chǎn)的一種石耳，我們采用易于工業(yè)化的膜分離技術(shù)和大孔吸附樹(shù)脂層析法對(duì)皖南地產(chǎn)石耳進(jìn)行了制備，獲得其高純多糖組分(純度高達(dá)92.5%)，為其為作為藥用資源及保健食品的開(kāi)發(fā)奠定了生產(chǎn)基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低的、可工業(yè)化生產(chǎn)、無(wú)環(huán)境污染的一種皖南石耳多糖的整套制備工藝方法。
[0008]一種皖南石耳多糖的制備方法，包括以下步驟:
[0009](I)將皖南地產(chǎn)石耳曬干和粉碎；
[0010](2)將粉碎后的石耳用熱水浸提，每次時(shí)間為2~3小時(shí)，共浸提3~4次；
[0011](3)提取液過(guò)濾、降溫后經(jīng)過(guò)壓力泵輸入膜分離系統(tǒng)1，膜分離截留液中含纖維素、大分子蛋白質(zhì)和色素，膜分離透過(guò)液中含單糖、多糖、脂肪、氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素；
[0012](4)膜分離透過(guò)液再經(jīng)過(guò)壓力泵輸入膜分離系統(tǒng)2，膜分離截留出含單糖、脂肪、氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素的石耳多糖濃縮物；
[0013](5)石耳多糖濃縮物進(jìn)行大孔吸附樹(shù)脂柱層析，用30% -60%乙醇溶液洗脫，洗脫液濃縮，加入乙醇至乙醇含量80%，靜置過(guò)濾，得石耳多糖產(chǎn)品；
[0014](6)步驟(3)和步驟(4)膜分離和步驟(5)大孔吸附樹(shù)脂柱層析中的廢液，進(jìn)行回收環(huán)保處理；
[0015](7)步驟(5)中洗脫液濃縮時(shí)，乙醇進(jìn)行回流回收；回收過(guò)濾后濾液中乙醇。
[0016]所述步驟(2)中浸提時(shí)石耳與水的比為1: 5~40(優(yōu)選1: 10~35);浸提溫度為60~90°C。
[0017]所述步驟(3)中膜分離系統(tǒng)I膜截留分子量為15000道爾頓。
[0018]所述步驟(4)中膜分離系統(tǒng)2膜截留分子量為6000道爾頓。
[0019]所述驟⑶和⑷中壓力泵工作壓力0.01~0.2Mpa。
[0020]所述步驟(5)中大孔樹(shù)脂為AB-8，DMl30，DA201, X_5，HPD400 或 HPD800。
[0021]所述步驟(5)中過(guò)濾所用過(guò)濾網(wǎng)為140~250目。
[0022]一種皖南石耳多糖，根據(jù)上述方法制備而成。
[0023]本發(fā)明所述方法制備的皖南石耳多糖，其純度大于90%。
[0024]本發(fā)明的有益技術(shù)效果:
[0025]1、所用溶劑只需要乙醇和水，不產(chǎn)生任何影響環(huán)境的廢液廢渣，且可回收循環(huán)利用；
[0026]2、采用了高效膜分離技術(shù)和大孔樹(shù)脂層析法，能耗低、操作條件溫和、安全性高、不破壞皖南石耳多糖的活性，且后者的樹(shù)脂可反復(fù)再生利用；
[0027]3、皖南石耳多糖的得率和純度高，得率可高達(dá)21.7%，純度高達(dá)92.5% ；
[0028]4、提取、分離、純化和濃縮可一步完成，整套生產(chǎn)工藝可連續(xù)化操作；
[0029]5、設(shè)備簡(jiǎn)單，成本少，投資小。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為皖南石耳多糖的制備工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0032]本發(fā)明的皖南石耳多糖的制備工藝方法，包括如下步驟:
[0033](I)將皖南地產(chǎn)石耳曬干和粉碎；
[0034](2)將粉碎后的石耳用熱水浸提，浸提溫度為60~90°C，石耳與水的比為1: 5~40 (優(yōu)選1: 10~35)，每次浸提時(shí)間為2~3小時(shí)，過(guò)濾后濾渣再浸提，共抽提3~4次，合并浸提液；
·[0035](3)浸提液過(guò)濾、降溫后經(jīng)過(guò)壓力泵在0.01~0.2Mpa工作壓力下輸入膜分離系統(tǒng)1，膜分離截留液中含纖維素、大分子蛋白質(zhì)和色素等；膜分離透過(guò)液中含單糖、多糖、月旨肪、氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素等；所述的大分子蛋白質(zhì)和小分子蛋白質(zhì)均相對(duì)膜截留分子量而言，即大于膜截留分子量為大分子蛋白質(zhì)，反之為小分子蛋白質(zhì)。
[0036](4)透過(guò)液再經(jīng)過(guò)壓力泵在0.01~0.2Mpa工作壓力下輸入膜分離系統(tǒng)2，膜分離截留出含單糖、脂肪、小分子蛋白質(zhì)和色素等的石耳多糖濃縮物；
[0037](5)石耳多糖濃縮物進(jìn)行大孔吸附樹(shù)脂柱層析，用乙醇(30~60% )洗脫后得洗脫液，洗脫液濃縮，再加入乙醇至含醇量80%，靜置過(guò)濾，得石耳多糖產(chǎn)品；
[0038](6)膜分離和大孔吸附樹(shù)脂柱層析中的廢液和漏出液，均進(jìn)行回收環(huán)保處理；
[0039](7)大孔吸附樹(shù)脂柱層析涉及的乙醇，均進(jìn)行回收處理及循環(huán)利用。洗脫液濃縮時(shí)，乙醇可回流；醇沉后過(guò)濾得濾液，乙醇可回收；
[0040]所述的膜分離系統(tǒng)I的膜截留分子量為15000道爾頓，膜分離系統(tǒng)2的膜截留分子量為6000道爾頓；
[0041]所述的柱層析大孔吸附樹(shù)脂為AB-8，DM130, DA201, X_5，HPD400或HPD800 ；
[0042]所述的過(guò)濾所用過(guò)濾網(wǎng)為140~250目濾網(wǎng)。
[0043]皖南石耳多糖的測(cè)定采取苯酚硫酸法，具體如下:
[0044]1、標(biāo)準(zhǔn)曲線制作。取105°C下干燥至恒重的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品500mg，蒸餾水溶解定容至IOOmL,再取1.0mL定容至IOOmL,搖勻得50 μ g/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液，吸取0.2、0.4、0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8mL上述溶液加入具塞試管，補(bǔ)蒸餾水至2.0mL。加入6%重蒸苯酹溶液1.0mL,迅速加入5mL濃硫酸搖勻，室溫下靜置30min后,在490nm下測(cè)其吸光度。以標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程:y =0.0133+0.0028，其 R2 = 0.9986)。
[0045]2、皖南石耳多糖測(cè)定。將石耳多糖提取液稀釋至一定濃度，其范圍在標(biāo)準(zhǔn)曲線內(nèi)。取1.0mL稀釋液于試管,加入1.0mL水,加入6%重蒸苯酹溶液1.0mL,迅速加入5.0mL濃硫酸搖勻，室溫下靜置30min后，在490nm下測(cè)其吸光度，根據(jù)回歸方程得樣品的總糖含量，計(jì)算得其純度為89.6~92.5%
[0046]實(shí)施例1
[0047]1、取1000g皖南石耳，晾曬3天左右，粉碎機(jī)粉碎。
[0048]2、加入1000Og/K，加熱至80°C浸泡2.5h后，用200目濾網(wǎng)過(guò)濾，濾渣再浸提，共抽
提3次，合并浸提液。
[0049]3、浸提液降溫至常溫，經(jīng)壓力泵于0.2Mpa工作壓力下輸入膜分子量為15000道爾頓的膜分離系統(tǒng)。
[0050]膜分離截留液中含纖維素、大分子蛋白質(zhì)和色素等；膜分離透過(guò)液中含單糖、多糖、脂肪、小分子氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素等。
[0051]4、透過(guò)液經(jīng)壓力泵于0.2Mpa工作壓力下輸入膜分子量為6000道爾頓的膜分離系統(tǒng)。
[0052]膜分離截留出含單糖、脂肪、氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素等的石耳多糖濃縮物。
[0053]5、石耳多糖濃縮物 用AB-8大孔吸附樹(shù)脂進(jìn)行柱層析，得漏出液，漏出液進(jìn)行回收環(huán)保處理；50 %的乙醇洗脫后得洗脫液，洗脫液濃縮，再加入乙醇至含醇量80%，靜置過(guò)濾，得189g石耳多糖產(chǎn)品，得率為18.9%，純度為92.5%。
[0054]6、兩次膜分離后的廢液均進(jìn)行回收環(huán)保處理。
[0055]7、洗脫AB-8大孔吸附樹(shù)脂的乙醇，可進(jìn)行回收處理及循環(huán)利用。洗脫液濃縮時(shí)，乙醇可回流；醇沉后過(guò)濾得濾液，乙醇回收。
[0056]實(shí)施例2
[0057]1、取1000g皖南石耳，晾曬3天左右，粉碎機(jī)粉碎；
[0058]2、加入20000g水，加熱至90°C浸泡3h后，用220目濾網(wǎng)過(guò)濾，濾渣再浸提，共抽提
4次，合并浸提液；
[0059]3、浸提液降溫至常溫，經(jīng)壓力泵于0.15Mpa工作壓力下輸入膜分子量為15000道爾頓的膜分離系統(tǒng)，膜分離截留液中含纖維素、大分子蛋白質(zhì)和色素等；膜分離透過(guò)液中含單糖、多糖、脂肪、小分子氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素等；
[0060]4、透過(guò)液經(jīng)壓力泵于0.15Mpa工作壓力下輸入膜分子量為6000道爾頓的膜分離系統(tǒng)，膜分離截留出含單糖、脂肪、氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素等的石耳多糖濃縮物；
[0061]5、石耳多糖濃縮物用DA201大孔吸附樹(shù)脂進(jìn)行柱層析，得漏出液，漏出液進(jìn)行回收環(huán)保處理；60 %的乙醇洗脫后得洗脫液，洗脫液濃縮，再加入乙醇至含醇量80 %，靜置過(guò)濾，得217g石耳多糖產(chǎn)品，得率為21.7%，純度為89.6% ；
[0062]6、兩次膜分離后的廢液均進(jìn)行回收環(huán)保處理；
[0063]7、洗脫DA201大孔吸附樹(shù)脂的乙醇，可進(jìn)行回收處理及循環(huán)利用。洗脫液濃縮時(shí)，乙醇可回流；醇沉后過(guò)濾得濾液，乙醇回收。
[0064]實(shí)施例3
[0065]1、取1000g皖南石耳，晾曬3天左右，粉碎機(jī)粉碎；[0066]2、加入30000g水，加熱至80°C浸泡3h后，用200目濾網(wǎng)過(guò)濾，濾渣再浸提，共抽提
3次，合并浸提液；
[0067]3、浸提液降溫至常溫，經(jīng)壓力泵于0.1OMpa工作壓力下輸入膜分子量為15000道爾頓的膜分離系統(tǒng)，膜分離截留液中含纖維素、大分子蛋白質(zhì)和色素等；膜分離透過(guò)液中含單糖、多糖、脂肪、小分子氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素等；
[0068]4、透過(guò)液經(jīng)壓力泵于0.1OMpa工作壓力下輸入膜分子量為6000道爾頓的膜分離系統(tǒng)，膜分離截留出含單糖、脂肪、氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素等的石耳多糖濃縮物；
[0069]5、石耳多糖濃縮物用X-5大孔吸附樹(shù)脂進(jìn)行柱層析，得漏出液，漏出液進(jìn)行回收環(huán)保處理；50%的乙醇洗脫后得洗脫液，洗脫液濃縮，再加入乙醇至含醇量80%，靜置過(guò)濾，得201g石耳多糖產(chǎn)品，得率為20.1%，純度為91.3% ； [0070]6、兩次膜分離后的廢液均進(jìn)行回收環(huán)保處理；
[0071]7、洗脫X-5大孔吸附樹(shù)脂的乙醇，可進(jìn)行回收處理及循環(huán)利用。洗脫液濃縮時(shí)，乙醇可回流；醇沉后過(guò)濾得濾液，乙醇回收。
[0072]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對(duì)本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種皖南石耳多糖的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將皖南地產(chǎn)石耳曬干和粉碎； (2)將粉碎后的石耳用熱水浸提，每次2~3小時(shí)，浸提3~4次； (3)提取液過(guò)濾、降溫后經(jīng)過(guò)壓力泵輸入膜分離系統(tǒng)1，膜分離截留液中含纖維素、大分子蛋白質(zhì)和色素，膜分離透過(guò)液中含單糖、多糖、脂肪、氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素； (4)膜分離透過(guò)液再經(jīng)過(guò)壓力泵輸入膜分離系統(tǒng)2，膜分離截留出含單糖、脂肪、氨基酸、小分子蛋白質(zhì)和色素的石耳多糖濃縮物； (5)石耳多糖濃縮物進(jìn)行大孔吸附樹(shù)脂柱層析，用30%-60%乙醇溶液洗脫，洗脫液濃縮，加入乙醇至乙醇含量80%，靜置過(guò)濾，得石耳多糖產(chǎn)品； (6)步驟(3)和步驟(4)膜分離和步驟(5)大孔吸附樹(shù)脂柱層析中的廢液，進(jìn)行回收環(huán)保處理； (7)步驟(5)中洗脫液濃縮時(shí)，乙醇進(jìn)行回流回收；回收過(guò)濾后濾液中乙醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中浸提時(shí)石耳與水的比為I: 5~40 (優(yōu)選1: 10~35);浸提溫度為60~90°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中膜分離系統(tǒng)I膜截留分子量為15000道爾頓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)中膜分離系統(tǒng)2膜截留分子量為6000道爾頓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)和(4)中壓力泵工作壓力0.01~0.2Mpa0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(5)中大孔樹(shù)脂為AB-8，DM130，DA201, X-5, HPD400 或 HPD800。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(5)中過(guò)濾所用過(guò)濾網(wǎng)為140~250目。
8.一種皖南石耳多糖，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法制備而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的皖南石耳多糖，其特征在于，純度大于90%。
【文檔編號(hào)】C08B37/00GK103588893SQ201310613672
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】王昱灃, 陸兆新, 顏智勇, 邵江娟, 張生生, 王慧琴, 陳陽(yáng)陽(yáng) 申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)