一种生物酶制备黄芩总酚酸的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种生物酶制备黄芩总酚酸的方法，属于天然产物化学领域。
【背景技术】
[0002]食品在储藏和运输过程中和空气接触，所发生的氧化反应会引起食物的变质；微生物侵袭后会引起食物霉变。食物发生上述变化后，除了降低食品的营养，味与色发生劣变以外，往往还会产生有害物质，危机人体健康。因此在加工食品过程中都会在食物中添加抗氧化剂、防腐剂等进行食物的保鲜、防止氧化、防腐。
[0003]但是长期以来，食品行业一直使用的是合成抗氧化剂如BHT(二丁基羟基甲苯)、BHA(叔丁基-4-羟基茴香醚)、TBHQ(叔丁基对苯二酚)和PG(没食子酸丙脂)等，合成的防腐剂如苯甲酸(钠)、山梨酸钾、对羟苯甲酸酯类等。
[0004]近年来，各国健康卫生机构对于这些人工合成抗氧化剂、防腐剂的安全性问题进行了广泛的研究。世界卫生组织(FA0/WH0)、欧共体儿童保护组织(HACSG)、英国生物工业协会(BIBRA)、日本、美国的政府和组织的研究表明，合成抗氧化剂具有诸多副作用，如对人体的肝、脾、肺均有不利影响，会诱发恶性肿瘤等。所以FA0/WH0明确规定食品中合成抗氧化剂的添加量;美国食品药品管理局(FDA)建议在一般认为安全的食物中尽量不用BHT;日本有关卫生部门经研究曾做出禁止使用BHA的结论;对于TBHQ，虽然美国等少数国家批准了它在某些油脂中的使用，但欧盟、日本等国家认为它的毒理试验资料尚不完善，故未批准使用。而在合成的防腐剂中，虽然苯甲酸(钠)在限量范围内是绝对安全的，可与甘氨酸形成马尿酸而排出体外，但仍有一定的毒性，且有叠加中毒现象的报道，导致在使用上的争议，致使原来产量很大的日本，已停止生产，使用范围越来越窄。欧共体禁止用于儿童食品。总之，人工合成抗氧化剂、防腐剂对人体的毒性使消费者们在饮食时，普遍存在不安和恐惧心理。
[0005]因此，现在具有安全性高、抗氧化能力强、无副作用、防腐保鲜等特点的天然食品抗氧化剂日益受到重视。事实也证明，在人们长期食用的食品中，天然抗氧化剂成分的毒性远远低于人工合成的抗氧化剂毒性，国际上流行的有机食品就是完全没有污染物，不含任何人工合成的食物。近年来世界各国从自然界寻求天然抗氧化剂的研究，开发广谱、高效、安全的天然抗氧化剂，成为当今食品添加剂研究领域中的热点之一。
[0006]黄萃为唇形科植物黄萃(Scutellaria baicalensis Georgi)、漠黄萃(Scutellaria amoena C.H.Wrignt)、米占毛黄KScutellaria viscidula Bunge)、BH江黄萃(Scutellaria likiangensis Diels)和甘肃黄萃(Scutellaria rehderiana Diels)的根。苦、寒，归肺、胆、肝、胃、大肠经。黄芩苦寒清燥，泻火解毒，安胎。作为传统中药，临床已有2000多年的应用历史。其主要成分有黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素等，均为酚酸类成分。该酚酸类成分具有抗氧化、抗菌作用，故可将其开发为具有保鲜作用的食品添加剂。
[0007]目前黄芩酚酸的生产工艺主要是有机溶剂提取，这样生产的黄芩酚酸中不可避免的含有部分残留的有机溶剂，用于食品添加剂，会给食品安全带来很大风险。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种无有机溶剂残留，具有较强的抗氧化、抗微生物能力的生物酶制备黄芩总酚酸的方法
[0009]—种生物酶制备黄芩总酚酸的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0010](I)产地加工:将黄芩去净地上部分，晒至半干，撞去外皮，再晒至全干；
[0011](2)粉碎:先破碎，再粉碎；
[0012](3)酶解:取黄芩粉末，加5?50倍重量蒸馏水，按照黄芩粉末质量百分比0.5 %?1.5%加入酶制剂组合物，400C?600C酶解4-8h，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成:30%?45%纤维素酶，25%?40%木聚糖酶，15%?30%甘露聚糖酶，10%?20%助剂；
[0013](4)碱提:用氢氧化钠调pH 8?14后，煮沸10分钟?3小时，过滤，得到残渣和滤液，滤液备用，取残渣重复以上的提取步骤O?3次，合并以上提取步骤所得的滤液；
[0014](5)酸沉:步骤4⑶所得的滤液，加浓硫酸调pH I?6，静置I小时?I周，弃去上清液，沉淀用蒸馏水洗至中性；
[0015](6)干燥:步骤5所得的沉淀干燥，粉碎，得到黄芩总酚酸。
[0016]其中，步骤(I)诉述黄萃可以为黄萃(Scutellaria baicalensis Georgi)、漠黄萃(Scutellaria amoena C.H.Wrignt)、米占毛黄KScutellaria viscidula Bunge)、BH江黄萃(Scutellaria likiangensis Diels)或甘肃黄萃(Scutellaria rehderiana Diels)中的一种或两种及两种以上以任意比例混合的混合物。
[0017]在其中一个实施例中，步骤(2)中，将步骤(I)得到的干黄芩先破碎成0.2cm?Icm的小段，然后粉碎至过40目筛的粉末。
[0018]在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述助剂由以下质量百分比的各组分组成:40 %?60 %三聚磷酸钠，30 %?40 %吐温20，15 %?25 %蔗糖酯。
[0019]在其中一个实施例中，步骤(6)中，所述沉淀干燥方法为压力_20kPa，60°C真空干燥。
[0020]本发明的核心是:采用碱提酸沉的方法提取黄芩酚酸，该方法简单、成本低、无任何有机溶剂参与整个制备过程。
[0021]将步骤(6)制得的黄芩总酚酸天然食品添加剂按照重量百分比0.1%?1%添加到食品或饮料中，起到抗氧化、防腐、保鲜作用。
【附图说明】
[0022]图1为一实施方式的生物酶制备黄芩总酚酸的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0024]—种生物酶制备黄芩总酚酸的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0025]步骤(I)产地加工:将黄芩去净地上部分，晒至半干，撞去外皮，再晒至全干。
[0026]步骤(2)将步骤(I)得到的干黄芩先破碎成0.2cm?Icm的小段，然后粉碎至过40目筛的粉末。
[0027]发明人在研究过程发现，在一定粉碎范围内，粉碎度越高提取效果越好，但当粉碎至过40目筛及以下时，提取率不再提高，因此粉碎至过40目筛既能得到最高提取率，又能节省能源。
[0028]步骤(3)酶解:取黄芩粉末，加5?50倍重量蒸馏水，按照黄芩粉末质量百分比
0.5 %?1.5%入酶制剂组合物，400C?60°C酶解4?8h，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成:30%?45%纤维素酶，25%?40%木聚糖酶，15%?30%甘露聚糖酶，10%?20%助剂。
[0029]黄芩总酚酸存在于黄芩的细胞组织中，受到细胞壁的束缚，同时细胞壁组织中的纤维素、半纤维素组分构成的木质纤维结构紧密结合了部分酚酸，使之不能轻易被提取。发明人经过长期的探索实验发现，将一定比例的纤维素酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶联合使用，可以有效提高黄芩总酚酸的产量，而且这三种组合的酶效果比单独利用一种或任意组合的效果都要好，发明人认为，在酶解过程中，这三种酶可以起到协同增效作用，联合使用达到使用单酶无法企及的效果。助剂由三种常见的乳化、分散剂组成，发明人发现，将三聚磷酸钠，吐温20，蔗糖酯按照一定比例混合后与酶制剂一起使用，可以明显加快酶解速率，提高酶解效果，而且使用此助剂后，可减少30%的酶制剂使用量，节约成本。
[0030]优选的，步骤(3)中，黄芩粉末加15倍重量蒸馏水，按照黄芩粉末质量百分比I%加入酶制剂组合物，55 °C酶解6h。
[0031]优选的，步骤(3)中，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成:40%纤维素酶，30 %木聚糖酶，20 %甘露聚糖酶，10 %助剂。
[0032]优选的，步骤(3)中，所述助剂由以下质量百分比的各组分组成，50%三聚磷酸钠，30%吐温20，20%蔗糖酯。
[0033]步骤(4)碱提:用氢氧化钠调pH8?14后，煮沸10分钟?3小时，过滤，得到残渣和滤液，滤液备用，取残渣重复以上的提取步骤O?3次，合并以上提取步骤所得的滤液。
[0034]黄芩酚酸在碱性条件下能生成酚酸盐溶于沸水，碱性越高，温度越高，溶解越快，一般情况下，提取3次后残渣中的剩余成分的价值已不及提取成本，提取步骤以3次以下为宜，逆流提取效果更佳。优选的，取步骤(2)的黄芩粉末，加8倍量蒸馏水，用氢氧化钠调pH 9后，煮沸30分钟，过滤，将滤渣按照上述方法重复提取I次，合并滤液。
[0035]步骤(5)酸沉:步骤(4)所得的滤液，加浓硫酸调pH I?6，静置I小时?I周，弃去上清液，沉淀用蒸馏水洗至中性。
[0036]黄芩酚酸盐在酸性条件下，重新成为黄芩酚酸，并沉淀下来。优选的，步骤⑶所得的滤液，加浓硫酸调PH2，静置24h。
[0037]步骤(6)干燥:将步骤(5)所得的沉淀干燥，粉碎，得到黄芩总酚酸。
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