本发明涉及龙眼的深加工领域，特别涉及一种提取龙眼肉多糖的方法。
背景技术：
龙眼为无患子科的果实，又名桂圆，为我国著名的亚热带水果。龙眼原产于我国南部和越南北部的南亚热带区域，在我国已有2000多年栽培历史，是重要的南亚热带常绿长寿果树，历史上南方“桂圆”北“人参”之称。龙眼果品畅销海内外在国际市场上享有较高的声誉，我国龙眼栽培面积和产量均居世界首位，我国福建广东广西及台湾等省是主产区，海南云南四川和贵州等省也有栽培。
龙眼肉多糖一般为棕褐色无定形固体，极易吸潮，经过分离纯化后得到白色粉末，不溶于乙醇、丙酮、正丁醇等有机溶剂，较难溶于冷水，其主要是由鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、木糖、树胶醛糖等组成的具乙酰氨基结构的B型吡喃酸性杂多糖构成。目前，国内外针对龙眼肉多糖提取工艺的研究多采用传统热水浸提法，多糖物质难以从龙眼果肉细胞内释放出来，导致得率较低；此外，热水浸提法要求提取时间长，提取温度高，易造成多糖水解，降低多糖物质生物活性。酶解法是最大限度从植物体内提取有效成分的方法之一，酶解反应既可以较温和地将植物组织分解，较大幅度提高得率；同时还不易破坏多糖的立体结构和生物活性，已逐渐成为近年来植物活性成分提取工艺研究的热点。现有龙眼多糖的提取技术需要较长的时间，分离制备的成本高、效率低。因此，如何提高龙眼多糖的提取率、产品得率和制品纯度已成为龙眼多糖产业化亟需解决的瓶颈问题。
植物纤维在低温碱液中预处理，可以通过碱液与纤维素发生氢键相互作用，破坏纤维素的晶体结构，从而增加纤维素在水中的溶解性。武汉大学张俐娜建立了纤维素的低温溶解技术(公开号CN200710052532.X、CN200710051867.X),该方法以氢氧化锂或强氧化钠、尿素、水为原料，在低温条件下实现了分子量低于30×104的天然纤维素或II型纤维素的溶解，该溶解过程是物理过程，未发生化学反应，废液容易回收循环使用，具有更广泛的应用前景。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种提取龙眼肉多糖的方法，该技术将碱液低温活化酶协技术引进龙眼多糖的提取制备过程，目标产物的得率比常规技术有明显提高，具有高效、快速、低成本的特点，适合于大规模工业化生产。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种提取龙眼肉多糖的方法，包括以下步骤：
(1)制浆和活化处理：将新鲜龙眼肉和纯净水相混合，倒入均质机中制浆，然后加入碱液，在负4-10℃下活化10-12h，得到活化液；
(2)酶解和浓缩处理：调节活化液的pH值，然后在滤液中加入氧化铜-氧化锆催化剂和三元复合酶，在200-500W微波辐射的条件下进行酶解，控制酶解的反应温度和反应时间，接着将酶解后得到的酶解液进行超滤浓缩，得到浓缩液；
(3)离心处理：将浓缩液和混合醇溶液相混合，超声处理25-40min后，用离心机收集析出物；
(4)喷雾干燥处理：将析出物用85-95℃的去离子水洗涤，冷却后放入旋转甩盘转速为15000-25000r/min的旋转式雾化干燥器中干燥10-30s，得到龙眼肉多糖。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(2)所述的氧化铜-氧化锆催化剂由下述方法制备：按重量份数计，将35-50份无水硫酸铜、30-45份氧氯化锆加入到200-300份去离子水中，边搅拌边滴加质量分数为40-50％的氢氧化钠溶液，调节pH值为9-12，过滤，取滤渣，用去离子水洗涤2-4次，晾干，微波干燥10-20min，最后在马弗炉中以1100-1300℃焙烧2-4h，得到氧化铜-氧化锆催化剂。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(1)所述的碱液为按重量比1：1-3：10-15的氢氧化钾、质量分数为25％的氨水和去离子水混合而成。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(2)所述的三元复合酶为按重量比50-70：20-35：15-30的酸性纤维素酶、果糖苷酶和蛋白酶混合而成。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(2)所述的pH值为4.5-5.5，所述的反应温度为50-75℃，所述的反应时间为40-60min。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(2)所述的超滤浓缩为采用超滤膜截留5-50KD分子量的酶解液，在温度为40-60℃，压力为-0.09MPa的条件下减压蒸馏至固形物含量为80-95％。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(3)所述的混合醇溶液为按重量比10-16：1：1-2的质量分数为95％的乙醇水溶液、质量分数为70-80％的正丙醇水溶液和质量分数为70-90％的异丙醇水溶液混合而成。
在本发明中，作为进一步说明，所述的新鲜龙眼肉、纯净水、碱液、氧化铜-氧化锆催化剂、三元复合酶和混合醇溶液的重量比为100：250-500：20-40：1-3：5-8：500-700。部分原料的功能介绍如下：
淀粉枝聚丙烯酰胺絮凝剂，为淀粉接枝聚丙烯酰胺的共聚物，分为凝胶型和线型接枝链两种，是一种新型的高分子絮凝剂，它结合了淀粉和聚丙烯酰胺的特性，具有良好的絮凝性能。
酸性纤维素酶，是由康氏木霉菌经过液态深层发酵精制提取制得。产品广泛应用于纺织、饲料、酒精、燃料乙醇、啤酒酿造、中药提取等行业。
果糖苷酶，一种胞外酶，特异性地催化水解由β-D-果糖组成的果聚糖分子，还可水解菊糖、蔗糖、棉子糖等。
蛋白酶是水解蛋白质肽链的一类酶的总称。按其降解多肽的方式分成内肽酶和端肽酶两类。前者可把大分子量的多肽链从中间切断，形成分子量较小的朊和胨；后者又可分为羧肽酶和氨肽酶，它们分别从多肽的游离羧基末端或游离氨基末端逐一将肽链水解生成氨基酸。
乙醇，俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70％-75％的乙醇作消毒剂等。
正丙醇，无色透明液体，沸点97.15℃。溶于水，易燃。主要用作溶剂和有机合成中间体。在美国，正丙醇约40％直接用作溶剂或合成醋酸丙酯，用于涂料溶剂、印刷油墨、化妆品等。40％用于生产医药、农药的中间体正丙胺。20％用于生产饲料添加剂、合成香料等。
异丙醇，无色透明液体，溶于水、醇、醚、苯等有机溶剂，为重要的化工产品和原料，主要用于制药、化妆品、塑料、香料和涂料以及电子工业上用作脱水剂及清洗剂。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明采用碱液低温活化技术，可以通过碱液与纤维素相互作用，破坏纤维素的晶体结构，从而增加纤维素在水中的溶解性，可有效提高龙眼肉多糖的溶出率。本发明所采用的碱液中的氨水能有效地打破龙眼肉中纤维素之间的不稳定的化学键，氨水作用于纤维素引起其溶胀和结晶体的相变，氨水化能显著的增加生物质的孔隙度，增加纤维素对酶的吸附，增加纤维素和酶的可接触面积，从而提高了酶解速度；氢氧化钾能溶解果肉纤维，使果肉纤维结构疏松，还能打破纤维素之间的氢键，降低纤维素的结晶度，增加纤维素的可及性从而提高酶解率；另一方面，在低温冷冻条件下，进入果肉内部的水分子结构变大，直接从内部将果肉组织撑开，使果肉纤维的结构由紧密变得松散，从而增加了果肉纤维中的纤维素和酶的可接触面积，提高酶解效率，进一步提高龙眼肉多糖的得率；这三者相互配合，相互作用，缺一不可，从不同角度提高酶解效率，取得的果肉多糖的得率远高于单个条件所产生的龙眼肉多糖的得率。
2.本发明应用了沉淀法制备氧化铜-氧化锆催化剂，该技术通过在碱性溶液中沉淀氧化铜-氧化锆催化剂，经过微波处理，能够使氧化铜-氧化锆催化剂的内部结构呈松散、多孔状，最后再通过1100-1300℃的高温焙烧固定氧化铜-氧化锆催化剂的形状，因为在1100℃时，氧化锆的晶型从单斜晶型转变成四方晶型，而四方晶型的氧化锆更能激发酶的活性，促进酶解，因此其产生的效果远高于现有技术所采用的400-600℃温度下固定氧化锆的效果，而且通过该沉淀法制备出来的氧化铜-氧化锆催化剂能有效增加与三元复合酶的接触面积，进一步提高酶解效率。
3.本发明采用的超滤浓缩工艺应用了超滤膜分离技术，选择截留分子量为5-50KD的酶解液，在有效截留龙眼肉多糖的同时，除去了未发生酶解的纤维素、木聚糖、提取物中的小分子杂质以及生产中额外添加的复合酶，显著提高了龙眼肉多糖的纯度。
【具体实施方式】
实施例1：
1.前期准备：
氧化铜-氧化锆催化剂的制备：将35g无水硫酸铜、30g氧氯化锆加入到200g去离子水中，边搅拌边滴加质量分数为40％的氢氧化钠溶液，调节pH值为9，过滤，取滤渣，用去离子水洗涤2次，晾干，微波干燥10min，最后在马弗炉中以1100℃焙烧2h，得到氧化铜-氧化锆催化剂。
碱液的制备：将10g氢氧化钾、10g质量分数为25％的氨水和100g去离子水混合，搅拌均匀得到碱液。
三元复合酶的制备：将50g酸性纤维素酶、20g果糖苷酶和15g蛋白酶混合均匀，得到三元复合酶。
混合醇溶液的制备：将1000g质量分数为95％的乙醇水溶液、100g质量分数为70％的正丙醇水溶液和100g质量分数为70％的异丙醇水溶液混合，搅拌均匀，得到混合醇溶液。
将上述前期制备而得的物质用于下述提取龙眼肉多糖的方法上。
2.一种提取龙眼肉多糖的方法，包括以下步骤：
(1)制浆和活化处理：将100g新鲜龙眼肉和250g纯净水相混合，倒入均质机中制浆，然后加入20g碱液，在负4℃下活化10h，得到活化液；
(2)酶解和浓缩处理：调节活化液的pH值为4.5，然后在滤液中加入1g氧化铜-氧化锆催化剂和5g三元复合酶，在200W微波辐射的条件下进行酶解，控制酶解的反应温度为50℃和反应时间为40min，接着将酶解后得到的酶解液进行超滤浓缩，用超滤膜截留5-50KD分子量的酶解液，在温度为40℃，压力为-0.09MPa的条件下减压蒸馏至固形物含量为80％，得到浓缩液；
(3)离心处理：将浓缩液和500g混合醇溶液相混合，超声处理25min后，用离心机收集析出物；
(4)喷雾干燥处理：将析出物用85℃的去离子水洗涤，冷却后放入旋转甩盘转速为15000r/min的旋转式雾化干燥器中干燥10s，得到龙眼肉多糖。
实施例2：
1.前期准备：
氧化铜-氧化锆催化剂的制备：将38g无水硫酸铜、35g氧氯化锆加入到240g去离子水中，边搅拌边滴加质量分数为45％的氢氧化钠溶液，调节pH值为10，过滤，取滤渣，用去离子水洗涤3次，晾干，微波干燥13min，最后在马弗炉中以1200℃焙烧2.5h，得到氧化铜-氧化锆催化剂。
碱液的制备：将10g氢氧化钾、18g质量分数为25％的氨水和120g去离子水混合，搅拌均匀得到碱液。
三元复合酶的制备：将65g酸性纤维素酶、23g果糖苷酶和20g蛋白酶混合均匀，得到三元复合酶。
混合醇溶液的制备：将1200g质量分数为95％的乙醇水溶液、100g质量分数为75％的正丙醇水溶液和133g质量分数为78％的异丙醇水溶液混合，搅拌均匀，得到混合醇溶液。
将上述前期制备而得的物质用于下述提取龙眼肉多糖的方法上。
2.一种提取龙眼肉多糖的方法，包括以下步骤：
(1)制浆和活化处理：将100g新鲜龙眼肉和400g纯净水相混合，倒入均质机中制浆，然后加入33g碱液，在负5℃下活化10.5h，得到活化液；
(2)酶解和浓缩处理：调节活化液的pH值为5，然后在滤液中加入1.5g氧化铜-氧化锆催化剂和6g三元复合酶，在400W微波辐射的条件下进行酶解，控制酶解的反应温度为63℃和反应时间为51min，接着将酶解后得到的酶解液进行超滤浓缩，用超滤膜截留5-50KD分子量的酶解液，在温度为49℃，压力为-0.09MPa的条件下减压蒸馏至固形物含量为87％，得到浓缩液；
(3)离心处理：将浓缩液和650g混合醇溶液相混合，超声处理33min后，用离心机收集析出物；
(4)喷雾干燥处理：将析出物用90℃的去离子水洗涤，冷却后放入旋转甩盘转速为18000r/min的旋转式雾化干燥器中干燥19s，得到龙眼肉多糖。
实施例3：
1.前期准备：
氧化铜-氧化锆催化剂的制备：将43g无水硫酸铜、37g氧氯化锆加入到260g去离子水中，边搅拌边滴加质量分数为44％的氢氧化钠溶液，调节pH值为11，过滤，取滤渣，用去离子水洗涤3次，晾干，微波干燥15min，最后在马弗炉中以1150℃焙烧3h，得到氧化铜-氧化锆催化剂。
碱液的制备：将10g氢氧化钾、24g质量分数为25％的氨水和130g去离子水混合，搅拌均匀得到碱液。
三元复合酶的制备：将66g酸性纤维素酶、30g果糖苷酶和26g蛋白酶混合均匀，得到三元复合酶。
混合醇溶液的制备：将1450g质量分数为95％的乙醇水溶液、100g质量分数为75％的正丙醇水溶液和170g质量分数为82％的异丙醇水溶液混合，搅拌均匀，得到混合醇溶液。
将上述前期制备而得的物质用于下述提取龙眼肉多糖的方法上。
2.一种提取龙眼肉多糖的方法，包括以下步骤：
(1)制浆和活化处理：将100g新鲜龙眼肉和360g纯净水相混合，倒入均质机中制浆，然后加入26g碱液，在负6℃下活化11.5h，得到活化液；
(2)酶解和浓缩处理：调节活化液的pH值为5，然后在滤液中加入1.5g氧化铜-氧化锆催化剂和7g三元复合酶，在390W微波辐射的条件下进行酶解，控制酶解的反应温度为60℃和反应时间为54min，接着将酶解后得到的酶解液进行超滤浓缩，用超滤膜截留5-50KD分子量的酶解液，在温度为49℃，压力为-0.09MPa的条件下减压蒸馏至固形物含量为92％，得到浓缩液；
(3)离心处理：将浓缩液和640g混合醇溶液相混合，超声处理36min后，用离心机收集析出物；
(4)喷雾干燥处理：将析出物用91℃的去离子水洗涤，冷却后放入旋转甩盘转速为20000r/min的旋转式雾化干燥器中干燥22s，得到龙眼肉多糖。
实施例4：
1.前期准备：
氧化铜-氧化锆催化剂的制备：将47g无水硫酸铜、40g氧氯化锆加入到255g去离子水中，边搅拌边滴加质量分数为43％的氢氧化钠溶液，调节pH值为10，过滤，取滤渣，用去离子水洗涤2次，晾干，微波干燥13min，最后在马弗炉中以1250℃焙烧3.5h，得到氧化铜-氧化锆催化剂。
碱液的制备：将10g氢氧化钾、25g质量分数为25％的氨水和110g去离子水混合，搅拌均匀得到碱液。
三元复合酶的制备：将63g酸性纤维素酶、24g果糖苷酶和28g蛋白酶混合均匀，得到三元复合酶。
混合醇溶液的制备：将1500g质量分数为95％的乙醇水溶液、100g质量分数为73％的正丙醇水溶液和140g质量分数为84％的异丙醇水溶液混合，搅拌均匀，得到混合醇溶液。
将上述前期制备而得的物质用于下述提取龙眼肉多糖的方法上。
2.一种提取龙眼肉多糖的方法，包括以下步骤：
(1)制浆和活化处理：将100g新鲜龙眼肉和360g纯净水相混合，倒入均质机中制浆，然后加入24g碱液，在负7℃下活化10h，得到活化液；
(2)酶解和浓缩处理：调节活化液的pH值为4.5，然后在滤液中加入2.5g氧化铜-氧化锆催化剂和6.5g三元复合酶，在300W微波辐射的条件下进行酶解，控制酶解的反应温度为66℃和反应时间为55min，接着将酶解后得到的酶解液进行超滤浓缩，用超滤膜截留5-50KD分子量的酶解液，在温度为52℃，压力为-0.09MPa的条件下减压蒸馏至固形物含量为87％，得到浓缩液；
(3)离心处理：将浓缩液和580g混合醇溶液相混合，超声处理32min后，用离心机收集析出物；
(4)喷雾干燥处理：将析出物用90℃的去离子水洗涤，冷却后放入旋转甩盘转速为19000r/min的旋转式雾化干燥器中干燥23s，得到龙眼肉多糖。
实施例5：
1.前期准备：
氧化铜-氧化锆催化剂的制备：将44g无水硫酸铜、36g氧氯化锆加入到250g去离子水中，边搅拌边滴加质量分数为47％的氢氧化钠溶液，调节pH值为11，过滤，取滤渣，用去离子水洗涤4次，晾干，微波干燥19min，最后在马弗炉中以1300℃焙烧3.5h，得到氧化铜-氧化锆催化剂。
碱液的制备：将10g氢氧化钾、25g质量分数为25％的氨水和135g去离子水混合，搅拌均匀得到碱液。
三元复合酶的制备：将68g酸性纤维素酶、30g果糖苷酶和22g蛋白酶混合均匀，得到三元复合酶。
混合醇溶液的制备：将1550g质量分数为95％的乙醇水溶液、100g质量分数为76％的正丙醇水溶液和176g质量分数为85％的异丙醇水溶液混合，搅拌均匀，得到混合醇溶液。
将上述前期制备而得的物质用于下述提取龙眼肉多糖的方法上。
2.一种提取龙眼肉多糖的方法，包括以下步骤：
(1)制浆和活化处理：将100g新鲜龙眼肉和368g纯净水相混合，倒入均质机中制浆，然后加入32g碱液，在负9℃下活化10h，得到活化液；
(2)酶解和浓缩处理：调节活化液的pH值为5，然后在滤液中加入2g氧化铜-氧化锆催化剂和7g三元复合酶，在260W微波辐射的条件下进行酶解，控制酶解的反应温度为70℃和反应时间为46min，接着将酶解后得到的酶解液进行超滤浓缩，用超滤膜截留5-50KD分子量的酶解液，在温度为48℃，压力为-0.09MPa的条件下减压蒸馏至固形物含量为92％，得到浓缩液；
(3)离心处理：将浓缩液和590g混合醇溶液相混合，超声处理30min后，用离心机收集析出物；
(4)喷雾干燥处理：将析出物用88℃的去离子水洗涤，冷却后放入旋转甩盘转速为22000r/min的旋转式雾化干燥器中干燥23s，得到龙眼肉多糖。
实施例6：
1.前期准备：
氧化铜-氧化锆催化剂的制备：将50g无水硫酸铜、45g氧氯化锆加入到300g去离子水中，边搅拌边滴加25g质量分数为50％的氢氧化钠溶液，调节pH值为12，过滤，取滤渣，用去离子水洗涤4次，晾干，微波干燥20min，最后在马弗炉中以1250℃焙烧4h，得到氧化铜-氧化锆催化剂。
碱液的制备：将10g氢氧化钾、30g质量分数为25％的氨水和150g去离子水混合，搅拌均匀得到碱液。
三元复合酶的制备：将70g酸性纤维素酶、35g果糖苷酶和30g蛋白酶混合均匀，得到三元复合酶。
混合醇溶液的制备：将1600g质量分数为95％的乙醇水溶液、100g质量分数为80％的正丙醇水溶液和200g质量分数为90％的异丙醇水溶液混合，搅拌均匀，得到混合醇溶液。
将上述前期制备而得的物质用于下述提取龙眼肉多糖的方法上。
2.一种提取龙眼肉多糖的方法，包括以下步骤：
(1)制浆和活化处理：将100g新鲜龙眼肉和500g纯净水相混合，倒入均质机中制浆，然后加入40g碱液，在负10℃下活化12h，得到活化液；
(2)酶解和浓缩处理：调节活化液的pH值为5.5，然后在滤液中加入3g氧化铜-氧化锆催化剂和8g三元复合酶，在500W微波辐射的条件下进行酶解，控制酶解的反应温度为75℃和反应时间为60min，接着将酶解后得到的酶解液进行超滤浓缩，用超滤膜截留5-50KD分子量的酶解液，在温度为60℃，压力为-0.09MPa的条件下减压蒸馏至固形物含量为95％，得到浓缩液；
(3)离心处理：将浓缩液和700g混合醇溶液相混合，超声处理40min后，用离心机收集析出物；
(4)喷雾干燥处理：将析出物用95℃的去离子水洗涤，冷却后放入旋转甩盘转速为25000r/min的旋转式雾化干燥器中干燥30s，得到龙眼肉多糖。
对比例1：提取龙眼肉多糖的方法与实施例1基本相同，不同点在于：步骤(1)中没有采用低温碱液活化技术；
对比例2：提取龙眼肉多糖的方法与实施例1基本相同，不同点在于：步骤(2)中没有加入固体催化剂；
对比例3：提取龙眼肉多糖的方法与实施例1基本相同，不同点在于：步骤(2)中没有采用超滤浓缩技术，而是采用旋转蒸发仪浓缩。
对比试验1：
按对比例1-3与实施例1-6的技术方法各提取100新鲜龙眼肉中的龙眼肉多糖，检测龙眼肉多糖得率和龙眼肉多糖的纯度，检测结果见表1。
表1：
表1的结果表明：龙眼肉多糖的得率越高，说明该技术方法的生产效率越高，龙眼肉多糖得率从高到低排列为：实施例4>实施例3＝实施例6>实施例2>实施例1>实施例5>对比例2>对比例3>对比例1；
龙眼肉多糖的纯度越高，说明该技术方法的生产效率越高，龙眼肉多糖的纯度从高到低排列为：实施例4>实施例5>实施例2>实施例6>实施例3>实施例1>对比例3>对比例3>对比例1。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。