一种大蒜多糖的提取纯化工艺的制作方法

文档序号:15714917发布日期:2018-10-19 21:56阅读:326来源:国知局

本发明涉及大蒜加工加工技术领域,具体涉及一种大蒜多糖的提取纯化工艺。



背景技术:

大蒜又叫蒜头、大蒜头、胡蒜、葫、独蒜、独头蒜,是蒜类植物的统称。半年生草本植物,百合科葱属,以鳞茎入药。春、夏采收,扎把,悬挂通风处,阴干备用。农谚说“种蒜不出九(月),出九长独头”,6月叶枯时采挖,除去泥沙,通风晾干或烘烤至外皮干燥。

大蒜呈扁球形或短圆锥形,外面有灰白色或淡棕色膜质鳞皮,剥去鳞叶,内有6-10个蒜瓣,轮生于花茎的周围,茎基部盘状,生有多数须根。每一蒜瓣外包薄膜,剥去薄膜,即见白色、肥厚多汁的鳞片。有浓烈的蒜辣气,味辛辣。有刺激性气味,可食用或供调味,亦可入药。地下鳞茎分瓣,按皮色不同分为紫皮种和白皮种。大蒜是秦汉时从西域传入中国,经人工栽培繁育,具有抗癌功效,深受大众喜食。

大蒜多糖是大蒜中含量最高的保健功能成分,占鲜蒜的15%-25%,具有增殖肠道益生菌,协助消化、增强免疫力、防止肝损伤、抗氧化和抗病毒等多种功效。大蒜多糖在医药、食品等领域具有较广泛的实际应用前景。目前,大蒜多糖额提取方法比较单一,提取出来的大蒜多糖纯度也不能够保证,同时,大蒜多糖的提取量也远远达不到要求。

在中国专利(申请号:cn98113263.4)公开了一种大蒜多糖的提取方法,包括以下步骤:a.取大蒜一批去皮清洗干净,并将其捣成大蒜泥;b.往大蒜泥中加4倍于大蒜泥质量的水进行蒸煮,用蒸汽除臭至放出的蒸汽基本无大蒜臭味;c.将大蒜泥在95-100℃条件下煮半小时之后保温1小时,放出蒸煮水;d.所得蒸煮水,经高速离心、薄膜浓缩超滤,用氨水调至ph8,加入10%cacl2溶液,搅拌12小时,再次高速离心得清液;e.所得清液,干燥得大蒜多糖(aps)白色粉末。该发明虽然操作简单易行,且产品纯度较高。但是提取过程中使用了可以引起果糖和果聚糖沉淀的cacl2,这不利于提高大蒜多糖的产率,同时大蒜多糖纯度较低。

而在中国专利(申请号:cn201611000976.4)公开了一种大蒜多糖的提取纯化方法,本发明提取方法简单,操作方便、效率高、价格低,优化了制备高纯度大蒜多糖的提取工艺,为规模分离纯化大蒜多糖精品提供技术支持,具有很好的推广应用价值。但是该发明使用的热水浸提法提取的大蒜多糖的提取量偏低。

基于此,有必要提供一种大蒜多糖的提取纯化工艺,以解决现有技术中存在的问题。



技术实现要素:

鉴于上述对现有技术的分析,本发明提供一种大蒜多糖的提取纯化工艺,具有提取率高、纯度高的优点,且提取方法简单,操作方便、效率高,具有较好的推广应用价值。

为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:

一种大蒜多糖的提取纯化工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)原料预处理:将大蒜用水浸泡,洗去杂质,称重后捣碎成大蒜泥;

(2)打浆:将大蒜泥置于打浆机上破碎成粒度300-500目的蒜浆;

(3)脱脂:向蒜浆中加入溶剂脱脂,回流3-5次,每次1-3小时,回收溶剂,残渣风干;

(4)超声处理:按固液的质量比为1:30-50将残渣溶解于水中,得到浆料,以350-450w功率超声处理30-50min,得到固液混合体;

(5)酶处理:加入复合酶,然后在55-65℃温度下水解50-70min,然后升温至90℃灭酶,抽滤,收集滤液,浓缩,得到浓缩提取液;

(6)蒸馏:使用锅炉蒸汽加热,并将蒸汽直接通过浓缩提取液中,蒸馏至浓缩提取液中没有大蒜气味为止;

(7)大蒜多糖粗提液的获得:将蒸锅中蒸发出的蒸汽直接通入蒸馏塔,蒸馏塔的理论板数为5-10块,气速为2-3米/秒,将从水汽蒸馏烷大蒜精油后的蒜渣从蒸锅中取出,得大蒜多糖提取液;

(8)离心处理:将大蒜多糖提取液进行离心处理,收集上清液,并使用板框式压榨机过滤,获得澄清透明的大蒜多糖提取液;

(9)离交:将透明大蒜多糖提取液按照强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序依次通过离子交换树脂进行离交,调节ph至中性,再通过活性炭吸附柱,得到精制的大蒜多糖溶液;

(10)一次浓缩:将大蒜多糖溶液泵入双效浓缩蒸发器中进入一效蒸发浓缩,温度控制在80℃-90℃,真空压力为负的0.07mpa-0.09mpa,蒸发浓缩至浓度为70-80%;

(11)二次浓缩:将一次浓缩合格的大蒜多糖溶液进入二效蒸发浓缩,温度控制在70℃-80℃,真空压力为负的0.05mpa-0.06mpa,蒸发浓缩至浓度为90-95%;

(12)干燥:将蒸发浓缩后的大蒜多糖进行喷雾干燥,得白色粉状的大蒜多糖产品。

优选的,所述步骤(3)中,溶剂为石油醚,且用量为蒜浆的8倍重量。

优选的,所述步骤(4)中,滤渣浸泡于40倍体积的蒸馏水中超声处理,超声功率为350w,超声时间为40min。

优选的,所述步骤(5)中,加入复合酶为中性蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶,其重量分别为滤渣重量的1.5%-2.0%、1.5%-2.0%和1.5%-2.0%。

优选的,所述步骤(8)中,过滤是通过板框式压滤机过滤、真空离心机过滤或截留分子量1-2万道尔顿的过滤膜过滤。

优选的,所述步骤(9)中,利用hac-naac缓冲溶液调整ph。

优选的,所述步骤(9)中,强酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂为10毫升。

优选的,所述步骤(11)中,喷雾干燥条件为:喷雾压力为0.1-0.3mpa,进入喷雾塔的热空气温度155-165℃,出口温度为80-90℃。

本发明与现有技术相比,具有如下的有益效果:

(1)本发明采用特定的复合酶,并辅以超声波辅助酶解的方法,相比普通热提取法提取率显著提高,同时本发明将大蒜多糖提取液进行逐级的离子交换,可以有效提高了大蒜多糖的纯度,从而保证本发明在具有较高提取率同时,又能具有较高的提取纯度。

(2)本发明通过在真空条件下进行二次浓缩,提高了大蒜多糖的稳定性和溶出度。

(3)本发明的大蒜多糖的提取方法操作方便、效率高,优化了制备高纯度大蒜多糖的提取工艺,为规模分离纯化大蒜多糖精品提供技术支持,具有很好的推广应用价值。

具体实施方式

以下通过实施例形式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例,凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种大蒜多糖的提取纯化工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)原料预处理:将大蒜用水浸泡,洗去杂质,称重后捣碎成大蒜泥;

(2)打浆:将大蒜泥置于打浆机上破碎成粒度300-500目的蒜浆;

(3)脱脂:向蒜浆中加入石油醚脱脂,回流3次,每次3小时,回收溶剂,残渣风干;

(4)超声处理:按固液的质量比为1:30将残渣溶解于水中,得到浆料,以350w功率超声处理50min,得到固液混合体;

(5)酶处理:加入1.5g中性蛋白酶、1.5g胰蛋白酶和1.5g风味蛋白酶,然后在55℃温度下水解70min,然后升温至90℃灭酶,抽滤,收集滤液,浓缩,得到浓缩提取液;

(6)蒸馏:使用锅炉蒸汽加热,并将蒸汽直接通过浓缩提取液中,蒸馏至浓缩提取液中没有大蒜气味为止;

(7)大蒜多糖粗提液的获得:将蒸锅中蒸发出的蒸汽直接通入蒸馏塔,蒸馏塔的理论板数为10块,气速为2米/秒,将从水汽蒸馏烷大蒜精油后的蒜渣从蒸锅中取出,得大蒜多糖提取液;

(8)离心处理:将大蒜多糖提取液进行离心处理,收集上清液,并使用板框式压榨机过滤,获得澄清透明的大蒜多糖提取液;

(9)离交:将透明大蒜多糖提取液按照强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序依次通过离子交换树脂进行离交,调节ph至中性,再通过活性炭吸附柱,得到精制的大蒜多糖溶液;

(10)一次浓缩:将大蒜多糖溶液泵入双效浓缩蒸发器中进入一效蒸发浓缩,温度控制在80℃,真空压力为负的0.09mpa,蒸发浓缩至浓度为70-80%;

(11)二次浓缩:将一次浓缩合格的大蒜多糖溶液进入二效蒸发浓缩,温度控制在70℃,真空压力为负的0.05mpa,蒸发浓缩至浓度为90-95%;

(12)干燥:将蒸发浓缩后的大蒜多糖进行喷雾干燥,喷雾压力为0.1mpa,进入喷雾塔的热空气温度165℃,出口温度为80℃,得白色粉状的大蒜多糖产品。

实施例2

一种大蒜多糖的提取纯化工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)原料预处理:将大蒜用水浸泡,洗去杂质,称重后捣碎成大蒜泥;

(2)打浆:将大蒜泥置于打浆机上破碎成粒度300-500目的蒜浆;

(3)脱脂:向蒜浆中加入石油醚脱脂,回流5次,每次2小时,回收溶剂,残渣风干;

(4)超声处理:按固液的质量比为1:35将残渣溶解于水中,得到浆料,以400w功率超声处理45min,得到固液混合体;

(5)酶处理:加入2.0g中性蛋白酶、2.0g胰蛋白酶和2.0g风味蛋白酶,然后在65℃温度下水解50min,然后升温至90℃灭酶,抽滤,收集滤液,浓缩,得到浓缩提取液;

(6)蒸馏:使用锅炉蒸汽加热,并将蒸汽直接通过浓缩提取液中,蒸馏至浓缩提取液中没有大蒜气味为止;

(7)大蒜多糖粗提液的获得:将蒸锅中蒸发出的蒸汽直接通入蒸馏塔,蒸馏塔的理论板数为7块,气速为2米/秒,将从水汽蒸馏烷大蒜精油后的蒜渣从蒸锅中取出,得大蒜多糖提取液;

(8)离心处理:将大蒜多糖提取液进行离心处理,收集上清液,并使用板框式压榨机过滤,获得澄清透明的大蒜多糖提取液;

(9)离交:将透明大蒜多糖提取液按照强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序依次通过离子交换树脂进行离交,调节ph至中性,再通过活性炭吸附柱,得到精制的大蒜多糖溶液;

(10)一次浓缩:将大蒜多糖溶液泵入双效浓缩蒸发器中进入一效蒸发浓缩,温度控制在85℃,真空压力为负的0.08mpa,蒸发浓缩至浓度为70-80%;

(11)二次浓缩:将一次浓缩合格的大蒜多糖溶液进入二效蒸发浓缩,温度控制在80℃,真空压力为负的0.06mpa,蒸发浓缩至浓度为90-95%;

(12)干燥:将蒸发浓缩后的大蒜多糖进行喷雾干燥,喷雾压力为0.3mpa,进入喷雾塔的热空气温度155℃,出口温度为90℃,得白色粉状的大蒜多糖产品。

实施例3

一种大蒜多糖的提取纯化工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)原料预处理:将大蒜用水浸泡,洗去杂质,称重后捣碎成大蒜泥;

(2)打浆:将大蒜泥置于打浆机上破碎成粒度300-500目的蒜浆;

(3)脱脂:向蒜浆中加入石油醚脱脂,回流4次,每次2小时,回收溶剂,残渣风干;

(4)超声处理:按固液的质量比为1:45将残渣溶解于水中,得到浆料,以350w功率超声处理50min,得到固液混合体;

(5)酶处理:加入1.5g中性蛋白酶、1.5g胰蛋白酶和2.0g风味蛋白酶,然后在60℃温度下水解60min,然后升温至90℃灭酶,抽滤,收集滤液,浓缩,得到浓缩提取液;

(6)蒸馏:使用锅炉蒸汽加热,并将蒸汽直接通过浓缩提取液中,蒸馏至浓缩提取液中没有大蒜气味为止;

(7)大蒜多糖粗提液的获得:将蒸锅中蒸发出的蒸汽直接通入蒸馏塔,蒸馏塔的理论板数为6块,气速为2米/秒,将从水汽蒸馏烷大蒜精油后的蒜渣从蒸锅中取出,得大蒜多糖提取液;

(8)离心处理:将大蒜多糖提取液进行离心处理,收集上清液,并使用板框式压榨机过滤,获得澄清透明的大蒜多糖提取液;

(9)离交:将透明大蒜多糖提取液按照强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序依次通过离子交换树脂进行离交,调节ph至中性,再通过活性炭吸附柱,得到精制的大蒜多糖溶液;

(10)一次浓缩:将大蒜多糖溶液泵入双效浓缩蒸发器中进入一效蒸发浓缩,温度控制在85℃,真空压力为负的0.09mpa,蒸发浓缩至浓度为70-80%;

(11)二次浓缩:将一次浓缩合格的大蒜多糖溶液进入二效蒸发浓缩,温度控制在70℃,真空压力为负的0.06mpa,蒸发浓缩至浓度为90-95%;

(12)干燥:将蒸发浓缩后的大蒜多糖进行喷雾干燥,喷雾压力为0.25mpa,进入喷雾塔的热空气温度165℃,出口温度为85℃,得白色粉状的大蒜多糖产品。

实施例4

一种大蒜多糖的提取纯化工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)原料预处理:将大蒜用水浸泡,洗去杂质,称重后捣碎成大蒜泥;

(2)打浆:将大蒜泥置于打浆机上破碎成粒度300-500目的蒜浆;

(3)脱脂:向蒜浆中加入石油醚脱脂,回流3次,每次3小时,回收溶剂,残渣风干;

(4)超声处理:按固液的质量比为1:40将残渣溶解于水中,得到浆料,以400w功率超声处理45min,得到固液混合体;

(5)酶处理:加入1.8g中性蛋白酶、1.5g胰蛋白酶和2.0g风味蛋白酶,然后在60℃温度下水解65min,然后升温至90℃灭酶,抽滤,收集滤液,浓缩,得到浓缩提取液;

(6)蒸馏:使用锅炉蒸汽加热,并将蒸汽直接通过浓缩提取液中,蒸馏至浓缩提取液中没有大蒜气味为止;

(7)大蒜多糖粗提液的获得:将蒸锅中蒸发出的蒸汽直接通入蒸馏塔,蒸馏塔的理论板数为9块,气速为2.5米/秒,将从水汽蒸馏烷大蒜精油后的蒜渣从蒸锅中取出,得大蒜多糖提取液;

(8)离心处理:将大蒜多糖提取液进行离心处理,收集上清液,并使用板框式压榨机过滤,获得澄清透明的大蒜多糖提取液;

(9)离交:将透明大蒜多糖提取液按照强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序依次通过离子交换树脂进行离交,调节ph至中性,再通过活性炭吸附柱,得到精制的大蒜多糖溶液;

(10)一次浓缩:将大蒜多糖溶液泵入双效浓缩蒸发器中进入一效蒸发浓缩,温度控制在85℃,真空压力为负的0.08mpa,蒸发浓缩至浓度为70-80%;

(11)二次浓缩:将一次浓缩合格的大蒜多糖溶液进入二效蒸发浓缩,温度控制在75℃,真空压力为负的0.06mpa,蒸发浓缩至浓度为90-95%;

(12)干燥:将蒸发浓缩后的大蒜多糖进行喷雾干燥,喷雾压力为0.3mpa,进入喷雾塔的热空气温度155℃,出口温度为85℃,得白色粉状的大蒜多糖产品。

实施例5

一种大蒜多糖的提取纯化工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)原料预处理:将大蒜用水浸泡,洗去杂质,称重后捣碎成大蒜泥;

(2)打浆:将大蒜泥置于打浆机上破碎成粒度300-500目的蒜浆;

(3)脱脂:向蒜浆中加入石油醚脱脂,回流3次,每次3小时,回收溶剂,残渣风干;

(4)超声处理:按固液的质量比为1:35将残渣溶解于水中,得到浆料,以400w功率超声处理35min,得到固液混合体;

(5)酶处理:加入2.0g中性蛋白酶、1.5g胰蛋白酶和2.0g风味蛋白酶,然后在65℃温度下水解65min,然后升温至90℃灭酶,抽滤,收集滤液,浓缩,得到浓缩提取液;

(6)蒸馏:使用锅炉蒸汽加热,并将蒸汽直接通过浓缩提取液中,蒸馏至浓缩提取液中没有大蒜气味为止;

(7)大蒜多糖粗提液的获得:将蒸锅中蒸发出的蒸汽直接通入蒸馏塔,蒸馏塔的理论板数为7块,气速为3米/秒,将从水汽蒸馏烷大蒜精油后的蒜渣从蒸锅中取出,得大蒜多糖提取液;

(8)离心处理:将大蒜多糖提取液进行离心处理,收集上清液,并使用板框式压榨机过滤,获得澄清透明的大蒜多糖提取液;

(9)离交:将透明大蒜多糖提取液按照强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序依次通过离子交换树脂进行离交,调节ph至中性,再通过活性炭吸附柱,得到精制的大蒜多糖溶液;

(10)一次浓缩:将大蒜多糖溶液泵入双效浓缩蒸发器中进入一效蒸发浓缩,温度控制在80℃,真空压力为负的0.09mpa,蒸发浓缩至浓度为70-80%;

(11)二次浓缩:将一次浓缩合格的大蒜多糖溶液进入二效蒸发浓缩,温度控制在75℃,真空压力为负的0.05mpa,蒸发浓缩至浓度为90-95%;

(12)干燥:将蒸发浓缩后的大蒜多糖进行喷雾干燥,喷雾压力为0.1-0.3mpa,进入喷雾塔的热空气温度165℃,出口温度为90℃,得白色粉状的大蒜多糖产品。

对比例1

采用中国专利(申请号:cn98113263.4)中的方法制得的大蒜多糖。

对比例2

采用中国专利(申请号:cn201611000976.4)中的方法制得的大蒜多糖。

对比例3

不采用超声处理:省去超声处理,采用常规的搅拌的方式进行处理,其他步骤和方法与实施例5一致。

对比例4

不采用离交处理:省去离交处理,采用常规的过滤吸附方式进行处理,其他步骤和方法与实施例5一致。

对比例5

单纯使用中性蛋白酶,其他步骤和方法与实施例5一致。

对比例6

单纯使用胰蛋白酶,其他步骤和方法与实施例5一致。

对比例7

单纯使用风味蛋白酶,其他步骤和方法与实施例5一致。

实验例1

将实施例1-5及对比例1-4的大蒜多糖提取率、提取的大蒜多糖的纯度进行检测,结果表1所示:

表1

由表1可知:

1、本发明的大蒜多糖的提取率和纯度都优于现有技术。

2、如果不采用超声处理,可以看出提取的大蒜多糖的质量大大下降。

3、如果不采用离交处理,可以看出提取的大蒜多糖的纯度大大下降。

实验例2

将实施例5及对比例5-7的大蒜多糖提取率、提取的大蒜多糖的纯度进行检测,结果表2所示:

表2

由表2可知,同等条件下,采用复合酶(中性蛋白酶、胰蛋白酶、风味蛋白酶)处理的物料较采用单一酶处理的物料,提取的大蒜多糖更多。

综上所述,本发明采用特定的复合酶,并辅以超声波辅助酶解的方法,相比普通热提取法提取率显著提高,同时本发明将大蒜多糖提取液进行逐级的离子交换,可以有效提高了大蒜多糖的纯度,从而保证本发明在具有较高提取率同时,又能具有较高的提取纯度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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