一种从产于热带地区的棕榈植物果实中提取棕榈多糖的制备方法与流程

1.本发明涉及食品或天然药物技术领域，具体涉及一种从产于热带地区的棕榈植物果实中提取棕榈多糖的制备方法。


背景技术：

2.棕榈果是一种大型热带油料作物，属被子植物门单子叶植物纲棕榈属，果实呈橙红色，主要产自马来西亚、印度尼西亚等，在我国海南省和云南省也有大量分布。棕榈果富含维生素a、维生素e和多酚类物质等营养成分，长期食用可有效抵抗人体氧化衰老，降低心血管疾病的发生。
3.植物多糖，又称植物多聚糖，是植物细胞代谢产生的聚合度超过10个的聚糖。是由许多相同或不同的单糖以α或β糖苷键所组成的化合物，普遍存在于自然界植物体中，包括淀粉、纤维素、多聚糖、果胶等。一般植物多糖由100个以上甚至几千个单糖基组成，其性质已经大不同于单糖，如甜味和强的还原性已经消失。植物多糖按照在植物体内的功能分为两类：一类是形成植物的支持组织，如纤维素；一类为植物的贮存养料，可溶于热水成为胶体溶液，可借酶水解后释放单糖以供应能量，如淀粉、菊糖等。科学实验研究显示，许多植物多糖具有多种生物活性，包括免疫调节、抗肿瘤、降血糖、抗辐射、抗菌、抗病毒、保护肝脏等保健作用。因此，植物多糖早已被广泛运用到医学界、餐饮界等大众生活领域中。
4.目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。其中溶剂提取法又包括水提醇沉法、酸提法和碱提法和超临界流体萃取法，而酸提法会导致多糖中糖苷键断裂，且酸会对容器有腐蚀；多糖在碱性溶液中稳定，碱有利于酸性多糖的浸出，可提高多糖的收率，缩短提取时间，但提取液中含有其它杂质，使粘度过大，过滤困难，且浸提液有较浓的碱味，溶液颜色呈黄色，这样会影响成品的风味和色泽；超临界流体萃取法所需设备复杂，运行成本高，提取范围有限。生物提取法主要是酶解法，此法条件温和，杂质易除去。而同一提取工艺，对于不同植物原料，其提取结果也有显著差异。因此，探究一种适用于棕榈植物果实，而且要求操作简单、成本低，多糖提取率高，具有较大的难度。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种从产于热带地区的棕榈植物果实中提取棕榈多糖的制备方法，选用超声波辅助提取法和水提醇沉法结合，具有操作简单、所需成本较低，并且可以提高棕榈多糖的提取率。
6.本发明先对棕榈植物果实进行脱脂预处理，然后利用超声波辅助提取和水提醇沉法提取得到粗棕榈多糖提取物，最后通过除去蛋白、脱色以及透析后除掉一些蛋白质或者是无机小分子物质后得到棕榈多糖提取物。
7.本发明提供一种从产于热带地区的棕榈植物果实中提取棕榈多糖的制备方法，包括以下步骤：
8.(1)将棕榈植物果实分拣，清洗干净，切碎去核，烘干粉碎，加入石油醚，脱脂，过滤后将滤渣中的石油醚挥发后，得到棕榈植物果实滤渣；
9.(2)取步骤(1)中的棕榈植物果实滤渣，加入乙醇溶液，超声波处理后，密封保存，浸泡，离心后弃去上清液，取离心后的残渣加入水，加热，离心，收集上清液，重复提取2次以上；
10.(3)步骤(2)得到的上清液浓缩，将浓缩液加入乙醇溶液，搅拌后静置，过滤，沉淀冷冻干燥即得棕榈多糖粗提取物；
11.(4)向步骤(3)棕榈多糖粗提取物中加入蛋白酶溶液，以除去蛋白质；
12.(5)将步骤(4)除去蛋白质后的浓缩液加入活性炭进行脱色处理，冷却离心，浓缩上清液；
13.(6)将脱色后所得浓缩液装入透析袋，用去离子水透析，将透析后得浓缩液减压浓缩，收集沉淀物，对沉淀物进行冷冻干燥，得到棕榈多糖提取物。
14.优选地，步骤(1)，所述棕榈植物果实和石油醚的料液比g/ml为1：1～5；所述脱脂时间为20-28h。
15.优选地，步骤(2)、步骤(3)中，所述乙醇溶液的体积浓度为40％～90％，更好除去小分子杂质。
16.优选地，步骤(2)，所述棕榈植物果实滤渣和40％～90％乙醇溶液的料液比g/ml为1：3～5；所述超声波处理时间为30～60min，功率为150～650w，温度为30～90℃；所述浸泡时间为8-16h；所述离心后的残渣和水的料液比g/ml为1：4～10；所述加热温度为55-85℃，加热时间为4-6h。
17.优选地，步骤(3)，将浓缩液和40％～90％乙醇溶液的料液比g/ml为1：3～6；所述静置时间为8-16h。
18.优选地，步骤(4)，所述棕榈多糖粗提取物和蛋白酶溶液的料液比(g/ml)为1：2～5。
19.优选地，步骤(4)，所述蛋白酶的加入量为棕榈多糖粗提取物重量的0.2％～0.6％。
20.优选地，步骤(5)，所述活性炭的加入量为浓缩液重量的1％～5％；所述脱色处理温度为40～50℃，脱色处理时间为1～4h。
21.优选地，步骤(6)，所述透析时间为10～24h。
22.优选地，步骤(6)，用去离子水透析过程中每间隔1.5～2.5h更换一次去离子水。
23.优选地，所述棕榈植物果实为棕榈果。
24.具体地，本发明棕榈多糖的制备方法包括以下步骤：
25.步骤一：将棕榈果分拣，清洗干净，切碎去核，烘干粉碎，按棕榈果：石油醚的料液比g/ml为1：1～5加入石油醚，室温脱脂20-28h，过滤后将滤渣中的石油醚挥发后备用；
26.步骤二：取步骤一中的棕榈果滤渣，按照料液比1：3～5(g/ml)加入50％v/v～95％v/v乙醇溶液，在功率为150～650w、温度为30～90℃条件下超声波处理30～60min后，密封保存，浸泡8～16h，离心后弃去上清液；取离心后的残渣按照料液比(g/ml)1：4～10加入蒸馏水，55-85℃加热4-6h，离心，收集上清液，重复提取2次以上；
27.步骤三：步骤二得到的上清液浓缩，将浓缩液按照料液比g/ml为1：3～6加入50％
v/v～95％v/v乙醇溶液，搅拌后静置8～16h，过滤，沉淀冷冻干燥即得棕榈多糖粗提取物；
28.步骤四：向棕榈多糖粗提取物中按照料液比(g/ml)为1：2～5加入蛋白酶溶液，蛋白酶的加入量为棕榈多糖粗提取物重量的0.2％～0.6％，使棕榈多糖粗提取物中游离的蛋白质分解，使其结构变得松散，以除去蛋白质；
29.步骤五：将步骤四除去蛋白质后的浓缩液加入1％～5％的活性炭在40～50℃下脱色处理1～4h，冷却离心，浓缩上清液；
30.步骤六：将脱色后所得浓缩液装入透析袋，用去离子水透析10～24h(去离子水透析过程中每间隔1.5～2.5h更换一次去离子水)，除去无机小分子杂质，将透析后得浓缩液减压浓缩，冷冻干燥，得到棕榈多糖提取物。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32.(1)本发明针对棕榈植物果实研究，提供一种能够有效提取棕榈多糖的制备方法，获得的棕榈多糖提取物具有抗菌、抗病毒、降血糖、抗辐射、抗肿瘤等作用，可应用于食品、保健品、药品等领域，具有较高的经济价值。
33.(2)采用本发明制备方法，对棕榈果进行有效深度处理，最后得到纯度高、提取率高的棕榈多糖提取物。而且，本发明制备方法所选用设备简单且易操作，成本较低，安全可靠。
34.(3)本发明先对棕榈植物果实进行脱脂预处理，然后利用超声波辅助提取和水提醇沉法提取得到粗棕榈多糖提取物，最后通过脱蛋白、脱色以及透析后除掉一些蛋白质或者是无机小分子物质后得到棕榈多糖提取物。其中，本发明利用多糖不溶于乙醇的原理，选用水提醇沉法进行提取；超声波辅助提取是利用超声波的机械效应、空化效应及热效应；机械效应可增大介质的运动速度及穿透力，能有效的破碎生物细胞和组织，从而使提取的有效成分溶解于溶剂之中；空化效应使整个生物体破裂，整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出；热效应增大了有效成分的溶解速度，这种热效应是瞬间的，可使被提取成分的生物活性尽量保持不变；此外，许多次级效应也能促进提取材料中有效成分的溶解，提高了提取率。
附图说明
35.图1为本发明制得棕榈多糖提取物的照片，该棕榈多糖提取物呈浅黄色粉末。
具体实施方式
36.下面通过实施例进一步说明本发明。必须说明，下述实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
37.本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
38.本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
39.本发明实施例用去离子水透析过程中每间隔1.5～2.5h更换一次去离子水。
40.本发明实施例蛋白酶溶液为现用现配。
41.实施例1
42.步骤一：将棕榈植物果实分拣，清洗干净，切碎去核，烘干粉碎，过20目筛，按原料：
石油醚料液比(g/ml)为1：1加入石油醚，室温脱脂24h，过滤后将滤渣中的石油醚挥发后，得到棕榈果滤渣，备用；
43.步骤二：取步骤一中的棕榈果滤渣，按照料液比1：3(g/ml)加入80％(v/v)乙醇溶液，在功率为650w、温度为90℃条件下超声波处理40min后，密封保存，浸泡约12h，离心后弃去上清液；取离心后的残渣按照料液比1：5(g/ml)加入蒸馏水，70℃加热5h，离心，收集上清液，滤渣重复提取2次，合并上清液；
44.步骤三：步骤二得到的上清液浓缩，得到浓缩液，将浓缩液按照料液比(g/ml)为1：3加入80％(v/v)乙醇溶液，搅拌后静置约12h，过滤，沉淀冷冻干燥即得棕榈多糖粗提取物；
45.步骤四：向棕榈多糖粗提取物中按照料液比(g/ml)为1：2加入蛋白酶溶液，蛋白酶的加入量为棕榈多糖粗提取物重量的0.3％，使棕榈多糖粗提取物中游离的蛋白质分解，使其结构变得松散，以除去蛋白质；
46.步骤五：将步骤四除去蛋白质后的浓缩液加入重量百分比为3％的活性炭，在40℃下脱色处理2h，冷却离心，浓缩上清液；
47.步骤六：将脱色后所得浓缩液装入透析袋，用去离子水透析15h，除去无机小分子杂质，将透析后得浓缩液减压浓缩，冷冻干燥，得到棕榈多糖提取物。
48.实施例2
49.步骤一：将棕榈植物果实分拣，清洗干净，切碎去核，烘干粉碎，过20目筛，按原料：石油醚料液比(g/ml)为1：2加入石油醚，室温脱脂24h，过滤后将滤渣中的石油醚挥发后，得到棕榈果滤渣，备用；
50.步骤二：取步骤一中的棕榈果滤渣，按照料液比1：4(g/ml)加入80％(v/v)乙醇溶液，在功率为350w、温度为55℃条件下超声波处理50min后，密封保存，浸泡约12h，离心后弃去上清液；取离心后的残渣按照料液比(g/ml)1：6加入蒸馏水，70℃加热5h，离心，收集上清液，滤渣重复提取2次，合并上清液；
51.步骤三：步骤二得到的上清液浓缩，将浓缩液按照料液比(g/ml)为1：4加入80％(v/v)乙醇溶液，搅拌后静置约12h，过滤，沉淀冷冻干燥即得棕榈多糖粗提取物；
52.步骤四：向棕榈多糖粗提取物中按照料液比(g/ml)为1：2加入蛋白酶溶液，蛋白酶的加入量为棕榈多糖粗提取物重量的0.4％，使棕榈多糖粗提取物中游离的蛋白质分解，使其结构变得松散，以除去蛋白质；
53.步骤五：将步骤四除去蛋白质后的浓缩液加入重量百分比为4％的活性炭，在50℃下脱色处理3h，，冷却离心，浓缩上清液；
54.步骤六：将脱色后所得浓缩液装入透析袋，用去离子水透析18h，除去无机小分子杂质，将透析后得浓缩液减压浓缩，冷冻干燥，得到棕榈多糖提取物。
55.实施例3
56.步骤一：将棕榈植物果实分拣，清洗干净，切碎去核，烘干粉碎，过20目筛，按原料：石油醚料液比(g/ml)为1：5加入石油醚，室温脱脂24h，过滤后将滤渣中的石油醚挥发后，得到棕榈果滤渣，备用；
57.步骤二：取步骤一中的棕榈果滤渣，按照料液比1：5(g/ml)加入80％(v/v)乙醇溶液，在功率为150w、温度为30℃条件下超声波处理60min后，密封保存，浸泡约12h，离心后弃去上清液；取离心后的残渣按照料液比1：8(g/ml)加入蒸馏水，70℃加热5h，离心，收集上清
液，滤渣重复提取2次，合并上清液；
58.步骤三：步骤二得到的上清液浓缩，将浓缩液按照料液比(g/ml)为1：5加入80％(v/v)乙醇溶液，搅拌后静置约12h，过滤，沉淀冷冻干燥即得棕榈多糖粗提取物；
59.步骤四：向棕榈多糖粗提取物中按照料液比(g/ml)为1：2加入蛋白酶溶液，蛋白酶的加入量为棕榈多糖粗提取物重量的0.5％，使棕榈多糖粗提取物中游离的蛋白质分解，使其结构变得松散，以除去蛋白质；
60.步骤五：将步骤四除去蛋白质后的浓缩液加入重量百分比为5％的活性炭，在40℃下脱色处理4h，冷却离心，浓缩上清液；
61.步骤六：将脱色后所得浓缩液装入透析袋，用去离子水透析20h，除去无机小分子杂质，将透析后得浓缩液减压浓缩，冷冻干燥，得到棕榈多糖提取物。
62.实施例4
63.步骤一：将棕榈植物果实分拣，清洗干净，切碎去核，烘干粉碎，过20目筛，按原料：石油醚料液比(g/ml)为1：5加入石油醚，室温脱脂24h，过滤后将滤渣中的石油醚挥发后，得到棕榈果滤渣，备用；
64.步骤二：取步骤一中的棕榈果滤渣，按照料液比1：5(g/ml)加入80％(v/v)乙醇溶液，在功率为150w、温度为30℃条件下超声波处理60min后，密封保存，浸泡约12h，离心后弃去上清液；取离心后的残渣按照料液比1：10(g/ml)加入蒸馏水，70℃加热5h，离心，收集上清液，滤渣重复提取2次，合并上清液；
65.步骤三：步骤二得到的上清液浓缩，将浓缩液按照料液比(g/ml)为1：6加入80％(v/v)乙醇溶液，搅拌后静置约12h，过滤，沉淀冷冻干燥即得棕榈多糖粗提取物；
66.步骤四：向棕榈多糖粗提取物中按照料液比(g/ml)为1：2加入蛋白酶溶液，蛋白酶的加入量为棕榈多糖粗提取物重量的0.5％，使棕榈多糖粗提取物中游离的蛋白质分解，使其结构变得松散，以除去蛋白质；
67.步骤五：将步骤四除去蛋白质后的浓缩液加入重量百分比为5％的活性炭，在50℃下脱色处理4h，冷却离心，浓缩上清液；
68.步骤六：将脱色后所得浓缩液装入透析袋，用去离子水透析24h，除去无机小分子杂质，将透析后得浓缩液减压浓缩，冷冻干燥，得到棕榈多糖提取物。
69.试验例-棕榈提取物多糖含量的测定
70.样品经纯化水溶解后，加入苯酚、硫酸显色后，采用紫外-可见分光光度计法测定，以多点回归曲线法测定多糖的含量。
71.1、所需仪器和试剂
72.仪器和用具：分析天平、紫外-可见分光光度计、水浴锅。
73.试剂和溶液：硫酸(分析纯)；苯酚(分析纯)；葡萄糖(分析纯)；水。
74.5％苯酚溶液：称取5.0g苯酚，用水溶解于100ml容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀即得。
75.2、操作方法
76.(1)标准品溶液的制备
77.精密称取105℃干燥至恒重葡萄糖约25mg，置于250ml容量瓶中，加水溶解后，用水定容至刻度，摇匀。配成的标准品溶液中葡萄糖浓度约为0.1mg/ml。
78.(2)供试品溶液制备
79.取本品粗粉约50mg，精密称定，加水40ml溶解，定量转移至250ml容量瓶中，加水稀释至刻度。
80.3、测定方法
81.(1)标准曲线测定
82.①
精密量取对照品溶液0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml、1.0ml，分别置具塞试管中，分别加水补至2.0ml。
83.②
各精密加入5％苯酚溶液1ml摇匀，迅速精密加入硫酸5ml，摇匀，放置10min，置40℃水浴中保温15min，取出，迅速冷却至室温。
84.③
同时配制空白溶液：精密量取纯化水2ml，置具塞试管中，照
②
方法制备空白溶液。
85.④
以空白溶液调零，于490nm处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制回归曲线，计算线性回归方程。
86.(2)样品分析
87.精密量取供试品溶液0.5ml，置具塞试管中，加水补至2.0ml。照标准曲线测定项下
②
～
③
的方法制备供试品和空白溶液，以空白溶液调零，于490nm处测定吸光度。
②
～
③
的方法制备供试品和空白溶液，以空白溶液调零，于490nm处测定吸光度。
88.4、结果计算
89.根据葡萄糖的线性回归方程，计算出被测定供试品溶液中的多糖浓度c2。
90.棕榈提取物中多糖以质量分数w2计，数值以％表示，按以下公式计算：
[0091][0092]
w2——供试品中多糖组分的质量分数，单位为％；
[0093]
c2——供试品溶液中多糖组分浓度，单位为mg/ml；
[0094]v2
——供试品溶液的稀释体积，单位为毫升(ml)；
[0095]
m2——供试品的称样量，单位为毫克(mg)。
[0096]
实施例1-4制得棕榈提取物的多糖含量的测定结果如下表1：
[0097]
表1棕榈提取物多糖含量的测定
[0098]
研究组棕榈提取物多糖含量实施例141％实施例249％实施例356％实施例467％
[0099]
表2棕榈提取物多糖产率
[0100]
研究组棕榈果(kg)棕榈多糖(g)产率(％)实施例1110110.1实施例2112912.9实施例3118218.2
实施例4119319.3
[0101]
综上所述，本发明采用对棕榈果进行脱脂预处理，然后用超声波辅助提取和水提醇沉法提取法得到棕榈多糖提取物粗品，后经过蛋白酶去除蛋白质，脱色处理以及透析袋透析得到纯度高、提取率高的棕榈多糖提取物。可用于制备相关的保健食品或药品。
[0102]
对比试验研究例
[0103]
本研究将超声处理、水提、酶处理等因素对棕榈多糖提取物制备效果影响进行对比试验研究，结果如下：
[0104]
对比例1
[0105]
与实施例1主要区别在于，步骤二中，所述超声波处理时间为15min。其步骤二：取步骤一中的棕榈果滤渣，按照料液比1：3(g/ml)加入80％(v/v)乙醇溶液，超声波处理15min后，密封保存，浸泡约12h，离心后弃去上清液；取离心后的残渣按照料液比1：5(g/ml)加入蒸馏水，70℃加热5h，离心，将上清液进行浓缩。其他步骤与实施例1一致。
[0106]
结果显示，实施例1(超声波处理时间40min)制得的棕榈多糖提取物产率、多糖含量均高于对比例1(超声波处理时间15min)。
[0107]
对比例2
[0108]
与实施例1主要区别在于，步骤二中，所述加热温度为45℃，加热时间为3h。其步骤二：取步骤一中的棕榈果滤渣，按照料液比1：3(g/ml)加入80％(v/v)乙醇溶液，超声波处理40min后，密封保存，浸泡约12h，离心后弃去上清液；取离心后的残渣按照料液比1：5(g/ml)加入蒸馏水，85℃加热3h，离心，将上清液进行浓缩。其他步骤与实施例1一致。
[0109]
结果显示，实施例1(70℃加热5h)制得的棕榈多糖提取物产率、多糖含量均高于对比例2(45℃加热3h)。
[0110]
对比例3
[0111]
与实施例1主要区别在于，步骤四所述蛋白酶的加入量为棕榈多糖粗提取物重量的0.1％。其步骤四：向棕榈多糖粗提取物中按照料液比(g/ml)为1：2加入蛋白酶溶液，蛋白酶的加入量为棕榈多糖粗提取物重量的0.1％。其他步骤与实施例1一致。
[0112]
结果显示，实施例1(蛋白酶的加入量0.3％)得到的棕榈多糖提取物多糖含量高于对比例3(蛋白酶的加入量0.1％)蛋白酶。
[0113]
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。