甜菊糖苷的浸提方法与流程

文档序号:15680656发布日期:2018-10-16 20:32阅读:4342来源:国知局

本发明属于生物提取领域,具体的说,涉及一种在甜叶菊中提取甜菊糖苷的工艺中,在浸提过程中通过添加纤维素酶、漆酶和果胶酶而提高浸提收率和效率的方法。



背景技术:

甜菊糖(steviolglycosides)又称甜菊糖苷、甜菊苷,它是从菊科植物(steviarebaudia)的叶子中提取出来的一种高甜度、低热量的天然非营养性甜味剂。甜菊糖苷在体内具有多种药理活性且无毒副作用,已作为天然蔗糖的替代品。甜菊糖苷主要包括甜菊苷(stevioside)、甜菊双糖苷(steviobioside)和瑞鲍迪苷a-f等,其中甜菊苷和甜菊双糖苷占主要含量。甜菊糖苷用水从甜叶菊干叶子中提取、澄清和结晶,市面上实际生产中可以获得3种类型,分别是粗提物和纯度为50%及90~99%的产品。

现在市面上的甜菊糖苷的制备工艺细节上各有不同,但大的方向都是一样的,即甜菊糖苷的提取—>除杂—>纯化—>精制成干粉态成品。对于生产企业来说,产品的质量和成本是至关重要的,在同等质量的情况下,生产成本关系着产品的生命线。每一个步骤的收率都影响着生产成本,甜菊糖苷的提取步骤是整个制备工艺的第一个步骤,所以尤为重要。

甜菊糖苷极易溶于水和醇,从甜叶菊中提取甜菊糖苷一般用水、醇、水和醇混合溶液为提取溶剂。醇提取法是天然产物提取工艺中常用的方法之一,但是此方法需要回收醇,工艺较复杂,成本相对较高。甜菊糖苷极易溶于水,且水的成本低廉,所以在实际生产中主要用水作为溶剂进行提取。甜菊糖苷的提取主要采用浸提法、连续逆流提取法、纤维素酶法等。其中,浸提法工艺和设备简单,但是用水量过大,所需水量需要用到甜叶菊的15倍到45倍,耗时长,且提取率不高,同时在后续制成固体时,又要去除几乎同等质量的水,在能耗上消耗太多。连续逆流提取法提取收率高,耗时短,但是工艺和设备复杂,且能耗较高,生产成本与普通浸提法相比优势不大。纤维素酶法的设备及工艺和浸提法类似较简单,区别在浸提过程中添加纤维素酶,因为纤维素酶具有降解纤维素的功能,能把甜叶菊纤维降解,更容易释放出包含在内的甜叶菊糖苷;但缺点也非常明显,纤维素酶价格昂贵,0.2-1.0%的纤维素酶的添加量无法减轻甜叶菊糖苷的生产成本,只适合用于研究,不适合生产;且在此添加量下,甜菊糖苷会被纤维素酶水解,需严格控制添加酶量和浸提时间。

甜叶菊叶子主要由水分和干物质组成,干物质主要成分是甜菊糖苷,占10~13%左右。非糖部分主要由蛋白质、脂肪、纤维素、半纤维素、木质素、果胶、灰分和无氮浸出物等。植物的细胞壁主要由纤维素、半纤维素、木质素、果胶缠绕在一起,结构较紧密。甜菊糖苷的提取其实就是一个固-液传质的过程,固相原料向低浓度液相浸出的过程,即细胞内的有效成分流向细胞外水溶剂。因为植物细胞壁结构复杂,有效成分的流出受到限制,造成时间长,流出率低。



技术实现要素:

本发明的目的是:设计一种甜菊糖苷的浸提方法,方法简单,成本低廉,提高浸提收率和效率。

本发明的原理是:利用纤维素酶降解纤维素、漆酶降解木质素、果胶酶降解果胶的原理,在浸提过程中复合添加此三种酶,高效率的破坏甜叶菊叶细胞壁,释放出包裹在内部的甜菊糖苷,从而更好的溶解于浸提液中,提高浸提收率和效率,同时通过酶解效应使所加入的水量大大减少,降低后续的成本及操作复杂程度。

本发明的技术解决方案是该甜菊糖苷的浸提方法包括以下步骤:

(1)把甜叶菊干叶粉碎,加入浸提罐,再加入甜叶菊几倍质量的水搅拌;

(2)往浸提罐中加入纤维素酶、漆酶和果胶酶的混合酶,搅拌浸提;

(3)向浸提罐中加絮凝剂,絮凝,过滤,得滤液;

(4)滤液经大孔吸附树脂吸附,用乙醇解析,解析液浓缩后经阳离子树脂脱盐解析,得到二次解析液;

(5)二次解析液浓缩后,喷雾干燥,得到甜菊糖苷粉末成品。

所述步骤(1)中,甜叶菊干叶粉碎大小为5-10cm;加入浸提罐的水的量为甜叶菊3-5倍质量。

所述步骤(2)中,酶加量为酶活与甜叶菊质量比,纤维素酶的加量为0.01~0.1u/g,漆酶加量为0.05~0.5u/g,果胶酶的加量为5~20u/g,浸提时间为30~45min,浸提温度为37℃。

所述步骤(3)中,絮凝剂为聚丙烯酸钠,絮凝30min。

所述步骤(4)中,滤液经大孔吸附树脂吸附,用质量浓度75%的乙醇解析,解析液浓缩2-3倍后经阳离子树脂脱盐解析,得到二次解析液。

所述步骤(5)中,二次解析液浓缩至1/5~1/3体积后,喷雾干燥。

所述步骤3、4、5是为了描述这个提取工艺的完整性,还可以用别的方式进行浸提液到甜菊糖苷成品的步骤。

本发明的效果如下:1、在甜叶菊粉碎液中添加优化比例的纤维素酶、漆酶和果胶酶的混合酶后,减少了浸提步骤的添加水量和浸提次数;2、采用此方法提取甜菊糖苷,不需要粉碎甜叶菊过细,降低了粉碎设备的投入和粉碎过程的难度;3、浸提步骤中的加水量减少到3-5倍,浸提收率比不加酶提高了13~32%,降低了后道工序的浓缩成本及操作复杂程度。

具体实施方式

下面结合具体的实施例进一步详细地描述本发明。本领域技术人员应当理解,这些实施例只是为了举例说明本发明,而非以任何方式限制本发明的范围。实施例中,所述甜叶菊产自安徽省蚌埠市,甜叶菊干叶中甜菊糖苷含量约12%。

实施例1:称取甜叶菊干叶100kg,机械粉碎至大小5-10cm后投入浸提罐;加入500l自来水,添加200u/g的纤维素酶5g(比例为0.01u/g),1万u/g的漆酶0.5g(比例为0.05u/g),3万u/g的果胶酶16.5g(比例为5u/g),浸提搅拌45min,浸提温度37℃,得到甜菊糖苷浸提液;向浸提罐中加入聚丙烯酸钠,絮凝30min,过滤,得到滤液488l;得到的滤液经d107型大孔吸附树脂吸附后,用质量浓度75%的乙醇解析,解析液浓缩3倍后经732阳离子树脂脱盐解析,得到二次解析液;二次解析液浓缩至80l后,喷雾干燥,得到甜菊糖苷粉末成品11.6kg。

其中,甜菊糖苷粉末成品中:水份3.2%,甜菊糖苷含量96.3%。其中,浸提絮凝后滤液中甜菊糖苷含量为2.42%,浸提收率为98.4%。

实施例2:称取甜叶菊干叶100kg,机械粉碎至大小5-10cm后投入浸提罐;加入300l自来水,添加200u/g的纤维素酶50g(比例为0.1u/g),1万u/g的漆酶5g(比例为0.5u/g),3万u/g的果胶酶66g(比例为20u/g),浸提搅拌30min,浸提温度37℃,得到甜菊糖苷浸提液;向浸提罐中加入聚丙烯酸钠,絮凝45min后,过滤,得到滤液290l;得到的滤液经d107型大孔吸附树脂吸附后,用质量浓度75%的乙醇解析,解析液浓缩3倍后经732阳离子树脂脱盐解析,得到二次解析液;二次解析液浓缩至60l后,喷雾干燥,得到甜菊糖苷粉末成品11.8kg。

其中,甜菊糖苷粉末成品中:水份3.5%,甜菊糖苷含量96.1%;其中,浸提絮凝后滤液中甜菊糖苷含量为4.08%,浸提收率为98.6%。

实施例3:称取甜叶菊干叶100kg,机械粉碎至大小5-10cm后投入浸提罐;加入400l自来水,添加200u/g的纤维素酶25g(比例为0.05u/g),1万u/g的漆酶2g(比例为0.2u/g),3万u/g的果胶酶33g(比例为10u/g),浸提搅拌40min,浸提温度37℃,得到甜菊糖苷浸提液;向浸提罐中加入聚丙烯酸钠,絮凝40min后,过滤得到滤液388l;得到的滤液经d107型大孔吸附树脂吸附后,用质量浓度75%的乙醇解析,解析液浓缩2倍后经732阳离子树脂脱盐解析,得到二次解析液;二次解析液浓缩至70l后,喷雾干燥,得到甜菊糖苷粉末成品11.8kg。

其中,甜菊糖苷粉末成品中:水份3.2%,甜菊糖苷含量96.3%;其中,浸提絮凝后滤液中甜菊糖苷含量为3.06%,浸提收率为98.9%。

对比例1:称取甜叶菊干叶100kg,机械粉碎至大小5-10cm后投入浸提罐;加入500l自来水,浸提搅拌40min,浸提温度37℃,得到甜菊糖苷浸提液;向浸提罐中加入聚丙烯酸钠,絮凝40min后,过滤得到滤液487l;得到的滤液经d107型大孔吸附树脂吸附后,用质量浓度75%的乙醇解析,解析液浓缩3倍后经732阳离子树脂脱盐解析,得到二次解析液;二次解析液浓缩至80l后,喷雾干燥,得到甜菊糖苷粉末成品8.1kg。

其中,甜菊糖苷粉末成品中:水份3.3%,甜菊糖苷含量96.1%;其中浸提絮凝后滤液中甜菊糖苷含量为1.67%,浸提收率为67.8%。

对比例2:称取甜叶菊干叶100kg,机械粉碎至大小5-10cm后投入浸提罐;加入2000l自来水,浸提搅拌3h,浸提温度37℃,得到甜菊糖苷浸提液;向浸提罐中加入聚丙烯酸钠,絮凝40min后,过滤得到滤液1970l;得到的滤液经d107型大孔吸附树脂吸附后,用质量浓度75%的乙醇解析,解析液浓缩2倍后经732阳离子树脂脱盐解析,得到二次解析液;二次解析液浓缩至80l后,喷雾干燥,得到甜菊糖苷粉末成品10.3kg。

其中,甜菊糖苷粉末成品中:水份3.3%,甜菊糖苷含量96.2%;其中浸提絮凝后滤液中甜菊糖苷含量为0.53%,浸提收率为87.0%。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1