一种药食用真菌子实体多糖的提取工艺的制作方法

本发明涉及多糖领域，具体涉及一种药食用真菌子实体多糖的提取工艺。

背景技术：

所谓药食用真菌，具体指药用真菌、食用真菌及药食两用真菌，包括灵芝、云芝、樟芝、树舌、茯苓、姬松茸、猴头菇、蛹虫草、香菇、茶树菇、木耳等多种，其中能形成大型肉质子实体的真菌，一般称为蕈菌。多糖是由多个单糖分子以糖苷键结合而成的天然大分子化合物，是构成生命的基本物质之一。近二十年来，随着分子生物学和细胞生物学的发展，人们发现多糖具有多种生物学功能，多糖及其缀合物参与了细胞中的各种生命活动，如细胞特异性识别，组成细胞表面对各种抗原和药物的受体，激活免疫细胞等，因此多糖研究引起了人们极大的兴趣。多糖按其来源一般可分为真菌多糖、高等植物多糖、动物多糖、藻类多糖、细菌多糖等，其中食药用真菌多糖和高等植物多糖在我国有着悠久的应用历史，而且资源十分丰富，现已成为关注和研究的热点。现代药理学研究表明，这两类多糖具有非常重要与特殊的生理活性，在促进机体免疫力、抗菌、抗病毒、抗寄生虫、抗肿瘤、抗辐射、抗血栓、抗凝血、抗衰老、抗炎、降低血脂及改善动物生产性能等方面都有明确的作用。而且，大多数多糖没有直接细胞毒性，可以长期服用。高等植物和食药用真菌类活性多糖已成为目前最具发展前途的医疗保健资源之一。

由于多糖的结构十分复杂，合成困难，目前活性多糖全部由天然产物提取而得。食药用真菌多糖就是从不同的植物或同种植物的不同部位以及食用真菌与药用真菌的子实体、菌丝体与菌丝发酵液中提取分离而来。多糖的提取分离目前尚无公认、有效、统一的方法，现有的工艺一般可概括为水提法、酸提法、碱提法、盐提法以及酶法辅助提取等。这些方法无论在多糖提取效率、生产过程的清洁性、能耗与物耗，还是在多糖活性控制等方面存在着明显不足，所得多糖产品的科技含量也不高(具体表现在：多糖物质纯度低、水溶性差、分子量过于分散等方面)，制约了多糖的高附加值应用。

药食用真菌子实体包括灵芝、猴头菇等多种有药用、食用或药食两用价值的蕈菌，具有由葡聚糖、几丁质、纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质等物质构成的四层结构细胞壁，质地坚韧，机械强度高，耐压、耐温、耐酸、耐碱，对消化酶也非常稳定，使得细胞壁内的有效物质被包覆而不易被提取，特别是干燥处理后的药用真菌子实体更是形成了近革质或木栓质至木质的结构，菌丝壁厚粗大、交织缠绕，里面的功效物质更是难以充分被利用。目前业内对酵母等单细胞真菌及灵芝孢子等真菌孢子进行破壁处理以释放利用细胞内的物质已成为了共识，但对菌丝体结构的药食用真菌子实体的提取加工利用，仍停留在用普通方法加工至粗粒、片状或一定目数的粗颗粒，然后主要通过提取工艺的改进来提高有效物质的提取效果，忽视了预处理对提取的重要性。文献中报道的以及实际工业化生产所用的药食用真菌子实体多糖的提取方法，一般都是注重提取、分离、纯化等步骤的参数影响及改进，较少对提取原料预处理方法做改进研究，而现有的预处理方法进行的改进研究，与一般预处理方法相比，改进的预处理方法也对提取富集功效成分的效果影响较小，不会出现多糖富集效果成倍增长的显著提高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种药食用真菌子实体多糖的提取工艺。

本发明所采取的技术方案是：

一种药食用真菌子实体多糖的提取工艺，包括对药食用真菌子实体进行超微粉碎的预处理工序。

在优选的实施方式中，所述预处理工序采用超微粉碎工艺将药食用真菌子实体粉碎成粒径≤380μm的颗粒。

作为本发明的一种具体的实施方式，所述提取工艺包括以下步骤：S1：预处理工序：取药食用真菌子实体干品，干法超微粉碎；

S2：热水提取，过滤，得到滤液；

S3：浓缩S2所得滤液，干燥得到多糖成品。

在上述方案的优选的实施方式中，所述S1的具体步骤为：取药食用真菌子实体干品，粗粉碎将药食用真菌子实体粉碎成粒径≤830μm的颗粒，干法超微粉碎将药食用真菌子实体粉碎成粒径≤380μm的颗粒。

在上述方案的优选的实施方式中，所述干法超微粉碎为机械冲击式超微粉碎、气流式超微粉碎、辊压磨式超微粉碎、高频振动式超微粉碎或介质运动磨式超微粉碎中的任一种。

在上述方案的优选的实施方式中，所述S2中的热水的温度≥70℃。

在上述方案的优选的实施方式中，所述S2中的热水提取过程可以是反复提取过程。

作为本发明的另一种具体的实施方式，所述提取工艺包括以下步骤：

S1：预处理工序：取药食用真菌子实体鲜品，湿法超微粉碎，得到粉碎后溶液；

S2：过滤S1所得粉碎后溶液，得到滤液；

S3：浓缩S2所得滤液，干燥得到多糖成品。

在上述方案的优选的实施方式中，所述S1的具体步骤为：取药食用真菌子实体鲜品，或，取药食用真菌子实体干品加水，粗粉碎将药食用真菌子实体粉碎成粒径≤1700μm的颗粒，湿法超微粉碎，得到粉碎后溶液。

在上述方案的优选的实施方式中，所述湿法超微粉碎为行星磨、搅拌磨、砂磨、胶体磨、均质机、超声波乳化器或双锥磨中的任一种。

本发明的有益效果是：

本专利提供一种药食用真菌子实体多糖的提取工艺，包括对药食用真菌子实体进行超微粉碎的预处理工序，超微粉碎工艺处理药食用真菌子实体，可以提高从药食用真菌子实体原料中提取功效成分多糖的提取率及含量，使多糖的提取效果得到大幅的提高；超微粉碎工艺处理药食用真菌子实体可减少提取时的加水量、降低提取温度、缩短提取时间，而对提取的效果基本无影响，可减少后续提取工序所花费的时间，提高提取效率、降低成本、节省水、热等资源能源的损耗，相比于目前的药食用真菌子实体多糖提取的复杂工艺，该方法不仅简化了工艺流程，降低了工艺成本，而且多糖富集效果也得到显著提高。

附图说明

图1为普通粉碎与超微粉碎得到的粉末制得混悬液；

图2为普通粉碎的粉末的混悬液上清液显微镜观察图；

图3为超微粉碎的粉末的混悬液上清液显微镜观察图。

具体实施方式

1、普通粉碎与超微粉碎得到的粉末提取对比试验

对比组：取灵芝子实体干品，用爪式粉碎机粉碎，过40目筛网得灵芝子实体粉末。

实验组：取与对比组相同的灵芝子实体干品，用爪式粉碎机粉碎，过20目筛网得粉末，再取过20目筛网的粉末用气流冲击式超微粉碎设备进行超微粉碎，过40目筛网(粒径≤380μm)，无法通过的重新超微粉碎，至全部通过40目筛网，得灵芝子实体超微粉。

进行四组提取试验，每组试验进行3个平行重复性试验。分别取对比组的灵芝子实体粉末和实验组的灵芝子实体超微粉150kg，分别加入10倍水，煮沸搅拌提取60min，过滤收集滤液，滤渣再在相同条件下提取一次，过滤，合并两次滤液，-0.085MPa，60℃真空浓缩，-0.085MPa，60℃真空干燥，得到灵芝提取物，检测后计算提取粗收率、多糖含量、多糖收率，连续进行三次相同条件提取及产品测试。再分别取对比组的灵芝子实体粉末和实验组的灵芝子实体超微粉150kg，分别加入7倍水，70℃搅拌提取40min，过滤收集滤液，滤渣再在相同条件下提取一次，过滤，合并两次滤液，同试验1条件进行真空浓缩、干燥，得到灵芝提取物，检测后计算提取粗收率、多糖含量、多糖收率，连续进行三次相同条件提取及产品测试。得到实验结果如表1。

表1普通粉碎与超微粉碎得到的粉末提取对比试验结果

通过表1中试验结果可以看到，虽然对比组和实验组的灵芝子实体粉末的粒径是相同的，但是在相同的提取条件和工艺下，实验组灵芝超微粉的提取效果相比较对比组灵芝普通粉的提取效果，有显著提高，粗收率基本一致，而多糖含量提高114％，多糖收率提高112％，说明超微粉碎预处理对药食用真菌灵芝子实体多糖提取效果的提高有显著的作用。通过试验1和试验2对比，可知采用普通粉碎方式，如果降低提取时的加水量、降低提取温度、缩短提取时间，提取效果显著下降；而实验组试验1和试验2两者的粗收率、多糖含量、多糖收率等数据基本一致，说明灵芝子实体通过超微粉碎预处理后，可减少提取时的加水量、降低提取温度、缩短提取时间，而对提取的效果基本无影响，说明对灵芝子实体进行超微粉碎预处理可减少后续提取工序所花费的时间，提高提取效率、降低提取成本、节省水、热等资源能源的损耗。

2、普通粉碎与超微粉碎得到的粉末制得混悬液对比试验

对比组：取灵芝子实体干品，用爪式粉碎机粉碎，通过设置双层筛网筛选出40目～60目(250μm～380μm)的粉末。

实验组：取灵芝子实体干品，用爪式粉碎机粉碎，通过设置双层筛网筛选出20目的粉末，用气流冲击式超微粉碎设备进行超微粉碎，同样通过设置双层筛网筛选出40目～60目(250μm～380μm)的粉末。

从对比组和实验组各取5g两种粉末分别加入到100mL水中搅拌进行均散制成混悬液，静置2min后两个体系的状态如图1所示，图中左边为40-60目普通粉碎机粉碎灵芝子实体的混悬液，右边为40-60目超微粉碎机粉碎灵芝子实体的混悬液。

图1中可见，即使是相同粒径的颗粒，两种方法处理后灵芝颗粒的性质有很大的差别，超微粉碎处理的灵芝颗粒可很好的均散于水中，性状均一，而经普通粉碎处理的灵芝颗粒则大部分沉降至底部，呈明显的两相。正是由于超微粉碎处理对物料理化性质的深刻改变，使颗粒结构被深度破坏，从而使物料均散性增强，并增加颗粒内部物质与提取溶剂的接触表面积，使提取效果得到大幅的提高，而一般专利或研究均只是证明某些物料在超微粉碎后提高物料颗粒细度，一般为达到0.1～10μm粒径的超微粉后所具有的增溶增加接触等方面的小尺寸效应，而尚无说明超微粉碎处理物料后，即使只是达到如60目～40目(250μm～380μm)的较大粒径，在剧烈的作用力下灵芝等药用真菌子实体颗粒被碰撞破裂，组织结构已变松散，其致密坚韧的特殊结构细胞壁已被充分破坏，并且颗粒产生了深刻的性状变化，即使在较大粒径下亦能表现出增加溶出、增强均散性等特征。

取上述对比组和实验组两种粉末制成的混悬液静置2min后的上清液，分别制玻片，分别在16×40倍数放大的显微下进行观察，观察视野分别如图2和3，图2为普通粉碎的粉末的混悬液上清液显微镜观察图，图3为超微粉碎的粉末的混悬液上清液显微镜观察图

从图2和图3中可见，普通粉碎的粉末的显微视野中有较多结构较完整可辨的孢子粉(为灵芝表面附着带入)，菌丝体的轮廓结构也较为完整；而超微粉碎的粉末的显微视野中已较难辨析出有结构完整的孢子粉，且菌丝的轮廓更为破损，不规则，边缘不完整。虽然对比组和实验组的粉末的颗粒粒径相同，但是超微粉碎对药用真菌灵芝细胞结构的破坏效果要大于普通粉碎，更有利于细胞内容物的溶出。

3、不同粒径普通粉碎与超微粉碎得到的粉末提取对比试验

取灵芝子实体干品，用爪式粉碎机粉碎，通过过筛按颗粒孔径大小分成20～40目(380μm～830μm)、40～60目(250μm～380μm)、>60目(≤250μm)的普通粉碎粉末I、普通粉碎粉末II、普通粉碎粉末III，另取爪式粉碎机粉碎后过20目筛网的粉末，用气流冲击式超微粉碎设备进行超微粉碎，粉碎后物料通过过筛按颗粒孔径大小分成40～60目(250μm～380μm)、60～100目(150μm～250μm)、>100目(≤150μm)的超微粉碎粉末I、超微粉碎粉末II、超微粉碎粉末III，6种粉末各取20kg分别加10倍水，煮沸提取1h，过滤滤液后滤渣再煮沸提取1h，合并两次滤液，同试验1条件进行浓缩干燥得灵芝提取物，每种粉末分别各自进行三次平行试验，检测后计算提取粗收率、多糖含量、多糖收率，得到实验结果如表2。

表2不同粒径普通粉碎与超微粉碎得到的粉末提取对比试验结果

从表2中结果可见，普通粉碎药食用真菌灵芝子实体，粗收率随颗粒粒径的减小(目数的增大)呈上升趋势，多糖含量随颗粒粒径的减小呈下降趋势，而总体上多糖收率也呈上升趋势，多糖含量呈下降趋势是由于杂质溶出的增多，符合提取中粒度效应的一般性规律；而超微粉碎药食用真菌灵芝子实体，粗收率随颗粒粒径的减小(目数的增大)呈上升趋势，多糖含量呈下降趋势，但是最终多糖收率三者并无明显变化规律，而基本趋向于一致，这方面规律与前面普通粉碎药食用真菌灵芝子实体的粒度效应的一般规律有不一致，呈现新的特点，即超微粉碎药食用真菌灵芝子实体，在≤380μm(>40目)的粒径范围内，多糖收率并不随颗粒粒径的减小而增大，而呈现一种多糖收率基本保持一致的新提取特点，所以采用超微粉碎无须将药食用真菌子实体粉碎到粒径过小，在250～380μm即可以实现较高的多糖收率，而且因为粒径较大，杂质溶出较少，所以多糖含量可以高达11.8％。再将相同粒径大小的普通粉碎粉末与超微粉碎粉末进行对比，同样是250～380μm粒径粉末的提取数据进行比较，超微粉碎粉末的多糖收率远超过普通粉碎粉末，高出普通粉碎粉末117％，而且两者的粗收率并不是超微粉碎的较高，而是普通粉碎的较高，从本次试验的数据对比来看普通粉碎药用真菌灵芝子实体的粗收率总体上都要比超微粉碎的高，故超微粉碎颗粒的提取特点出现了一些新特征，是以往并没有发现或关注的，进一步说明了超微粉碎对颗粒提取效果的影响，并不只体现在颗粒尺寸变小的粒度效应方面，而且跟颗粒本身的结构破碎程度大大提升有很大的关系。

4、不同超微粉碎设备得到的粉末提取对比试验

取药食用真菌灵芝子实体干品，粗粉碎后分别使用气流冲击式超微粉碎设备、机械冲击式超微粉碎设备、振动磨式超微粉碎设备进行超微粉碎，分别收集过40目筛网的粉末，三种粉末分别取25kg分别加10倍水，煮沸提取1h，过滤滤液后滤渣再煮沸提取1h，合并两次滤液，过滤，合并两次滤液，-0.085MPa，60℃真空浓缩，-0.085MPa，60℃真空干燥，得到灵芝提取物，检测后计算提取粗收率、多糖含量、多糖收率，连续进行三次相同条件提取及产品测试。另取药食用真菌灵芝子实体干品，粗粉碎至完全通过40目筛网后分别取25kg粉末加入20倍水，分别使用搅拌磨超微粉碎设备和胶体磨超微粉碎设备进行湿法超微粉碎，物料在保持搅拌状态下连续进料，并二次投料进行二次超微粉碎，完成两次粉碎后物料经过滤获得滤液，-0.085MPa，60℃真空浓缩，-0.085MPa，60℃真空干燥，得到灵芝提取物，每种湿法超微粉碎方法及提取后处理分别各自进行三次平行试验，检测后计算提取粗收率、多糖含量、多糖收率。得到实验结果如表3。

表3不同超微粉碎设备得到的粉末提取对比试验结果

有表3中结果可见，上面列举几种干法及湿法超微粉碎预处理粉末的提取效果比较接近，提取物的粗收率、多糖含量以及最终的多糖收率均差别不大，说明各种超微粉碎预处理方法对药食用真菌子实体多糖的提取均有效果接近的提升作用。

5、真菌树舌子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验

取药食用真菌树舌子实体，粗粉碎至完全通过60目筛网。取药食用真菌树舌子实体粗粉碎过30目筛网粗粉，再用振动磨式超微粉碎设备进行超微粉碎，至粉末全部通过60目筛网。两种粉末分别取100kg分别加10倍水，煮沸提取1h，过滤滤液后滤渣再煮沸提取1h，合并两次滤液，-0.085MPa，60℃真空浓缩，-0.085MPa，60℃真空干燥，得树舌提取物，每种粉末分别各自进行三次平行试验，检测后计算提取粗收率、多糖含量、多糖收率，得到实验结果如表4。

表4真菌树舌子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验结果

由表4可见，药食用真菌树舌子实体经超微粉碎预处理后提取，与普通粉碎后提取比较，即使粒径大小相同，超微粉碎后粗收率提高22％，多糖含量提高75％，最终多糖收率提高110％，说明超微粉碎预处理对药食用真菌树舌子实体多糖提取效果的提高有显著的作用。

6、真菌姬松茸子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验

取药食用姬松茸子实体，粗粉碎至完全通过40目筛网。取药食用真菌姬松茸子实体粗粉碎过20目筛网粗粉，再用振动磨式超微粉碎设备进行超微粉碎，至粉末全部通过40目筛网。两种粉末分别取100kg分别加10倍水，煮沸提取1h，过滤滤液后滤渣再煮沸提取1h，合并两次滤液，-0.085MPa，60℃真空浓缩，-0.085MPa，60℃真空干燥，得姬松茸提取物，每种粉末分别各自进行三次平行试验，检测后计算提取粗收率、多糖含量、多糖收率，得到实验结果如表5。

表5真菌姬松茸子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验结果

由表5可见，药食用真菌姬松茸子实体经超微粉碎预处理后提取，与普通粉碎后提取比较，粗收率提高6％，多糖含量提高71％，最终多糖收率提高81％，说明超微粉碎预处理对药食用真菌姬松茸子实体多糖提取效果的提高有显著的作用。

7、真菌猴头菇子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验

取药食用猴头菇子实体，粗粉碎至完全通过40目筛网。取药食用真菌猴头菇子实体粗粉碎过20目筛网粗粉，再用振动磨式超微粉碎设备进行超微粉碎，至粉末全部通过40目筛网。两种粉末分别取100kg分别加10倍水，煮沸提取1h，过滤滤液后滤渣再煮沸提取1h，合并两次滤液，-0.085MPa，60℃真空浓缩，-0.085MPa，60℃真空干燥，得猴头菇提取物，每种粉末分别各自进行三次平行试验，检测后计算提取粗收率、多糖含量、多糖收率，得到实验结果如表6。

表6真菌猴头菇子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验结果

由表6可见，药食用真菌猴头菇子实体经超微粉碎预处理后提取，与普通粉碎后提取比较，粗收率提高21％，多糖含量提高80％，最终多糖收率提高118％，说明超微粉碎预处理对药食用真菌猴头菇子实体多糖提取效果的提高有显著的作用。

7、真菌香菇子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验

取药食用香菇子实体，粗粉碎至完全通过60目筛网。取药食用真菌香菇子实体粗粉碎过30目筛网粗粉，再用气流冲击式超微粉碎设备进行超微粉碎，至粉末全部通过60目筛网。两种粉末分别取100kg分别加10倍水，煮沸提取1h，过滤滤液后滤渣再煮沸提取1h，合并两次滤液，-0.085MPa，60℃真空浓缩，-0.085MPa，60℃真空干燥，得猴头菇提取物，每种粉末分别各自进行三次平行试验，检测后计算提取粗收率、多糖含量、多糖收率，得到实验结果如表7。

表7真菌香菇子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验结果

由表7可见，药食用真菌香菇子实体的菇柄经超微粉碎预处理后提取，与普通粉碎后提取比较，粗收率基本一致，多糖含量提高116％，最终多糖收率提高119％，说明超微粉碎预处理对药食用真菌香菇子实体菇柄多糖提取效果的提高有显著的作用。

8、真菌新鲜黑木耳子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验

取药食用真菌新鲜黑木耳子实体，粉碎至完全通过10目筛网，取35kg加10倍水，煮沸提取1h，过滤滤液后滤渣再煮沸提取1h，合并两次滤液，-0.085MPa，60℃真空浓缩，-0.085MPa，60℃真空干燥，得鲜黑木耳提取物。另取35kg过10目筛网(粒径≤1700μm)湿物料，加入10倍水，使用胶体磨超微粉碎设备进行湿法超微粉碎，物料在保持搅拌状态下连续进料，并二次投料进行二次超微粉碎，完成两次粉碎后物料经过滤获得滤液，-0.085MPa，60℃真空浓缩，-0.085MPa，60℃真空干燥，得鲜木耳提取物，两种提取方法分别各自进行三次平行试验，检测后计算鲜木耳干物质含量、提取粗收率、多糖含量、多糖收率，得到实验结果如表8。

表8真菌黑木耳子实体普通粉碎与超微粉碎的提取对比试验结果

由表8可见，药食用真菌黑木耳子实体经湿法超微粉碎预处理提取，与普通粉碎后提取比较，粗收率提高12.4％，多糖含量提高171％，最终多糖收率提高204％，说明超微粉碎预处理对药食用真菌黑木耳子实体多糖提取效果的提高有显著的作用。另外湿法超微粉碎能将粉碎过程和提取过程合二为一，相对传统提取方法可进一步简化工艺流程，缩短工艺处理的时间。