一种荔枝多糖的快速纯化方法与流程

文档序号:15979715发布日期:2018-11-17 00:10阅读:205来源:国知局

本发明涉及功能食品制备领域,特别涉及一种快速纯化荔枝多糖的方法。

背景技术

荔枝(litchichinensissonn.)是亚热带地区的主要特色水果,深受国内外消费者喜爱,被誉为“果中珍品”。作为药食同源水果,荔枝在民间和传统中医中多用于治疗或改善血气不足、失眠健忘、贫血、脾虚泄泻等症状,其功能活性成分的研究开发在食品、生物和医药领域引起广泛的关注。

荔枝多糖是荔枝果肉中的主要活性成分,能显著调节肠道粘膜免疫系统,增强免疫抑制和正常小鼠的免疫系统功能,并能在体外直接刺激肠系膜淋巴结细胞、脾淋巴细胞和巨噬细胞的活化,具有显著的免疫调节作用。荔枝果肉多糖作为天然活性功能因子具有广阔的开发利用前景。

目前荔枝多糖的分离纯化需要经过脱色素、脱蛋白、脱小分子糖、脱盐等系列过程,才能得到纯度相对较高的多糖。现有的分离纯化过程繁琐、多糖损失大、需要的仪器试剂种类多、耗时长。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决现有技术的不足,提供一种荔枝多糖的快速纯化方法,该方法步骤简单,耗时短,能够极大的提高荔枝多糖的纯化效率。

为了实现上述目的,本发明提供一种荔枝多糖的快速纯化方法,包括以下步骤:

s1:荔枝粗多糖的提取:将荔枝果肉采用热水提取,收集提取液,浓缩,加入乙醇进行沉淀,静置,离心,收集沉淀,干燥得荔枝粗多糖。

s2:萃取:所述步骤s1中荔枝粗多糖采用aot-异辛烷/nacl-盐酸胍溶液进行萃取,得萃取液。

s3:分离:将所述步骤s2中所得萃取液超滤后,干燥得荔枝多糖。

荔枝多糖的纯化主要包括三个步骤,首先是荔枝粗多糖的提取,由于多糖类的成分为水溶性成分,因此通常利用热水进行提取,能够将大部分的多糖类成分提出,其中也会有部分醇溶性性成分提取出,因此在利用多糖类成分不溶于乙醇的性质,采用乙醇沉淀的方法,得到荔枝粗多糖。得到的荔枝粗多糖中,会有一部分脂溶性杂质,因此需要通过进一步萃取的步骤进行纯化。

aot(丁二酸二异辛酯磺酸钠)能形成稳定的反胶束体系,是最常用的表面活性剂。丁二酸二异辛酯磺酸钠-异辛烷/nacl-盐酸胍构建的萃取体系中,表面活性剂溶于有机溶剂,当浓度大于临界胶束浓度时,在有机相中形成聚集体,即“反胶束”。反胶束中,表面活性剂的极性头朝内,非极性尾朝外排列形成亲水内核,即“水池”,多糖等生物大分子利用极性作用进入“水池”结构内部;该“水池”利用疏水力、离子作用力、静电作用力以及羟基间的相互作用力,促进极性物质“增溶”进入,从而实现对极性物质的萃取。

萃取后得到荔枝多糖的萃取液,由于萃取液中主要是亲水性成分,如多糖类、亲水性小分子等,而不同组分的分子量的分布区间会有所差异,因此可以通过超滤的方法分离不同分子量大小的组分。超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一,以大分子与小分子分离为目的,在超滤过程中,水溶液在压力推动下,流经膜表面,小于膜孔的溶剂(水)及小分子溶质透水膜,成为净化液(滤清液),比膜孔大的溶质及溶质集团被截留,随水流排出,成为浓缩液。超滤过程为动态过滤,分离是在流动状态下完成的。通过超滤方法将小分子的水溶性成分与荔枝多糖实现分离,进一步提高了荔枝多糖的纯度。

因此,本发明主要是三步实现荔枝多糖的提纯,分离纯化过程简单、多糖损失小、需要的仪器试剂种类少、且耗时短,且分离纯化成本低,易于规模化生产的特点,可适用于植物多糖的分离纯化。

进一步的,所述步骤s2中,所述萃取包括前萃取和后萃取,其中前萃取过程中使用的为前萃取液,由30~50mmol/l的aot-异辛烷(v:v=3:1)和等体积的含有50~100mmol/lnacl和5~15mmol/l盐酸胍的水溶液组成;后萃取过程中的萃取溶液为后萃取液,由100~200mmol/lnacl和0.1~0.2mol/l盐酸胍的水溶液组成。

该萃取过程中,前萃取即提取物与萃取溶液作用,进入其“水池”结构;后萃取即“水池”结构中的提取物移至水相,实现分离的效果。目前该萃取技术主要应用于蛋白质、氨基酸、抗生素、核酸、多糖等物质的提取。相比传统的分离纯化技术,该萃取技术具有高效、成本低、易于放大,且能循环使用的特点。

进一步的,所述前萃取过程为:将荔枝粗多糖按照0.5~2(mg/ml)的比例加入前萃取溶液后,200-300rpm振荡0.5~2h后静置,收集有机相;所述后萃取过程为:将前萃取过程中收集的有机相与等体积后萃取溶液混合,200-300rpm振荡0.5~2h后,收集水相,得到萃取液。

优选的,所述前萃取和后萃取过程中,震荡条件为250rpm振荡1h。

前萃取和后萃取过程中,200-300rpm振荡0.5~2h可以使多糖提取物与萃取溶液充分混合,本发明优选的250rpm振荡1h。由于振荡时间过短/振荡幅度过小可能会导致混合不充分,振荡时间过长/振荡幅度过大可能会导致产生的“水池”结构破坏,因此选用200-300rpm振荡0.5~2h。

进一步的,所述步骤s1中,将荔枝果肉与蒸馏水按照1:10~30进行提取,提取条件为75~95℃提取3~5h。

由于目标成分的溶解度都是有一定极限的,其中荔枝果肉与蒸馏水的比例太高,荔枝多糖的溶解达到饱和状态,会使得荔枝果肉中的部分荔枝多糖无法继续溶解,造成荔枝果肉中残留大量荔枝多糖,造成原料的浪费,增加生产升本;而荔枝果肉与蒸馏水的比例太低,会使得提取率太低,且增加提取时长,同样增加生产成本,因此本发明选择荔枝果肉与蒸馏水按照1:10~30进行提取,以达到最佳提取平衡。优选的,将荔枝果肉与蒸馏水按照1:20进行提取。

其中提取温度和提取时间也是决定提取率的重大因素,温度太高或提取时间太长可能造成多糖链的断裂,造成目标成分的破坏,且造成能源的浪费,而温度太低或提取时间太短会使得提取率太低,影响提取效率,因此,选择提取条件为75~95℃提取3~5h,优选的,提取条件为85℃提取4h。

进一步的,所述步骤s3中,采用分子量为3~10kda的超滤管进行超滤处理后,干燥得荔枝多糖。

进一步的,所述步骤s1中,热水提取次数为1~3次。

为了进一步提高荔枝多糖的提取效率,避免原材料的浪费,本发明选择提取次数为1~3次,优选的为提取2次。

进一步的,所述步骤s1中,加入乙醇的量为提取液体积的3~5倍。

进一步的,所述静置条件为0~4℃静置10~16h。

进一步的,所述荔枝多糖由权利要求1~4任一项所述方法制得。

本发明的有益效果:

(1)采用丁二酸二异辛酯磺酸钠-异辛烷/nacl-盐酸胍组成的萃取体系,使用该体系分离纯化荔枝多糖,获得的荔枝多糖含量得到了极大的提高。

(2)本发明主要是三步实现荔枝多糖的提纯,分离纯化过程简单、多糖损失小、需要的仪器试剂种类少、且耗时短,且分离纯化成本低,易于规模化生产的特点,可适用于水果多糖的分离纯化,如龙眼、芒果中多糖以及苹果中多糖类成分的快速分离纯化。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。如本发明中,主要目的是从荔枝果肉中快速分离纯化荔枝多糖。

实施例1

本实施例提供一种荔枝多糖的快速纯化方法,包括以下步骤:

荔枝粗多糖的提取:

取100g荔枝果肉,按照质量体积比(g/ml)1:20加入蒸馏水,85℃提取4h后,过滤,收集滤液,将残渣重复提取一次,合并两次的浸提液,真空浓缩,加入4倍体积乙醇,4℃静置12h,离心收集沉淀,冷冻干燥得荔枝粗多糖。测得多糖含量为37.26%。

萃取:

配置30mmol/l的aot-异辛烷(v:v=3:1)和等体积的含有50mmol/lnacl和10mmol/l盐酸胍的水溶液组成的前萃取溶液。将荔枝粗多糖按照0.5:1(mg/ml)的比例加入前萃取溶液后,250rpm振荡1h后静置,收集下层有机相;再将其与等体积的含有100mmol/lnacl和0.15mol/l盐酸胍的后萃取溶液混合,250rpm振荡1h后,收集上层水相。

分离:

进一步采用10kda的超滤管超滤后冷冻干燥得到荔枝多糖。测得荔枝多糖含量为89.52%。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于,所述前萃取液中aot-异辛烷浓度为50mmol/l,nacl浓度为80mmol/l,后萃取液中nacl浓度为160mmol/l,荔枝粗多糖添加量为1:1(mg/ml)。测得荔枝多糖的含量为89.03%。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于,在前萃取液中aot-异辛烷浓度为50mmol/l,nacl浓度为100mmol/l,后萃取液中nacl浓度为200mmol/l,荔枝粗多糖添加量为1:1(mg/ml)。测得荔枝多糖的含量为91.11%。

实施例4

荔枝粗多糖的提取:

取100g荔枝果肉,按照质量体积比(g/ml)1:10加入蒸馏水,75℃提取5h后,过滤,收集滤液,将残渣重复提取两次,合并三次的浸提液,真空浓缩,加入5倍体积乙醇,0℃静置10h,离心收集沉淀,冷冻干燥得荔枝粗多糖。测得多糖含量为32.95%。

萃取:

配置30mmol/l的aot-异辛烷(v:v=3:1)和等体积的含有50mmol/lnacl和5mmol/l盐酸胍的水溶液组成的前萃取溶液。将荔枝粗多糖按照2:1(mg/ml)的比例加入前萃取溶液后,250rpm振荡1h后静置,收集下层有机相;再将其与等体积的含有100mmol/lnacl和0.1mol/l盐酸胍的后萃取溶液混合,250rpm振荡1h后,收集上层水相。

分离:

进一步采用5kda的超滤管超滤后冷冻干燥得到荔枝多糖。测得荔枝多糖含量为86.43%。

实施例5

本实施例与实施例4的不同之处在于,取100g荔枝果肉,按照质量体积比(g/ml)1:30加入蒸馏水,所述荔枝果肉的提取1次,测得荔枝粗多糖含量为29.41%。并按照实施例1所述方法进行萃取,采用3kda的超滤管超滤后冷冻干燥得到荔枝多糖。最终测得荔枝多糖含量为86.79%。

实施例6

本实施例与实施例4的不同之处在于,在萃取步骤中,将荔枝粗多糖按照2:1(mg/ml)的比例加入前萃取溶液后,200rpm振荡2h后静置,收集下层有机相;再将其与等体积的含有100mmol/lnacl和0.2mol/l盐酸胍的后萃取溶液混合,200rpm振荡2h后,收集上层水相。最终测得荔枝多糖含量为79.38%。

实施例7

荔枝粗多糖的提取:

取100g荔枝果肉,按照质量体积比(g/ml)1:20加入蒸馏水,95℃提取3h后,过滤,收集滤液,将残渣重复提取一次,合并两次的浸提液,真空浓缩,加入3倍体积乙醇,2℃静置16h,离心收集沉淀,冷冻干燥得荔枝粗多糖。测得多糖含量为38.64%。

萃取:

配置40mmol/l的aot-异辛烷(v:v=3:1)和等体积的含有70mmol/lnacl和15mmol/l盐酸胍的水溶液组成的前萃取溶液。将荔枝粗多糖按照0.5:1(mg/ml)的比例加入前萃取溶液后,300rpm振荡0.5h后静置,收集下层有机相;再将其与等体积的含有200mmol/lnacl和0.1mol/l盐酸胍的后萃取溶液混合,300rpm振荡0.5h后,收集上层水相。

分离:

进一步采用10kda的超滤管超滤后冷冻干燥得到荔枝多糖。测得荔枝多糖含量为82.11%。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计,只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

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