微波辅助提取香菇多糖的设备及其工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多糖提取工艺，尤其是涉及一种微波辅助提取香菇多糖的设备及其工艺。
【背景技术】
[0002]香菇是侧耳科的担子菌，味道鲜美，是药食两用真菌。特别是其中的香菇多糖(Lentinan)具有显著的抗肿瘤活性，并能够减轻放疗和化疗的毒副作用。1969年日本学者千原率先证实了香菇热水浸提物的抗肿瘤活性，羽田、佐木进一步研宄证实其有效成分是香菇多糖，Coro Chihara从香菇子实体中浸提出6种香菇多糖，并证明其中一种具有明显的抗肿瘤作用，定名为Lentinan。1980年恂二等确认香菇多糖为Th细胞激活剂，它使机体免疫功能得到恢复和提高而抑制、吞噬肿瘤细胞，可用于辅助癌症治疗。香菇多糖还对血清GPT (转氨酶)有明显的抑制作用，陆永智等(1985年)从动力学特征方面作了进一步的验证。单纯文等(1986年)还证实含有香菇多糖的提取物有抗血小板聚集的作用。同时一些研宄证明，香菇多糖还能提高SOD活性和降低脂褐素含量及抗疲劳作用。由于香菇多糖具有良好的营养、药用及保健价值，近年来国内外对其进行了广泛的研宄利用。
[0003]香菇多糖成品为白色粉末状固体，对光和热稳定。在水中最大溶解度为3g/L ;能溶解于0.5mol/L氢氧化钠，溶解度可达50g/L?100g/L ;不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂中。香菇多糖具有吸湿性，在相对湿度为92.5%，温度为25°C的环境中放置15天，吸水量可达40%。目前，香菇多糖的主要提取方法有水提醇沉法、酸碱提取法等，但存在提取工艺复杂、溶剂使用量大、时间长等缺点，而且容易造成多糖降解，生物活性降低，提取率较低。
[0004]另外，从菌类、植物中提取的多糖溶液，一般含有较深的颜色，色素的存在影响多糖的纯度和理论研宄，因此要尽量去除，常用的脱色方法有H2O2法、活性炭法和离子交换树脂法等，多糖脱色是多糖纯化的一个关键工艺，对于颜色较深的多糖脱色仍然没有理想的方法。现有的方法主要采用活性炭吸附脱色，该方法脱色效果一般，活性炭对多糖的吸附严重，H2O2也用于多糖脱色，虽然脱色效果不错，但存在着多糖降解的问题，这很可能影响多糖的生物活性，因此使用其脱色要慎重考虑。离子交换树脂通常使用DEAE纤维素柱，由于DEAE纤维素价格昂贵，一般只能在理论研宄中提取高纯度多糖使用，在工业化生产中不能得以应用。
[0005]提取是多糖分离纯化的关键工序，是研宄多糖最基础的工作，其提取过程、工艺、多糖纯度直接影响多糖的生物活性，因此，研宄高效、经济的香菇多糖提取、分离方法具有现实意义。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种微波辅助提取香菇多糖的设备及其工艺。
[0007]一种微波辅助提取香菇多糖的设备，所述设备包括顺次设置的提取装置、脱色装置、纯化装置、浓缩装置，所述提取装置包括提取反应器，所述提取反应器上端设有酶制剂加入口，所述提取反应器上安装有微波发生器；所述脱色装置内填充有大孔树脂，所述大孔树脂粒径为30?50目；所述提取装置、脱色装置、纯化装置、浓缩装置顺次通过管道连通；所述提取装置与脱色装置之间设有过滤装置。
[0008]作为优选，所述设备还包括清洗装置、干燥装置和检测装置，所述清洗装置设置在提取装置之前，干燥装置设置在浓缩装置之后，所述检测装置设置在干燥装置之后，所述检测装置包括分光光度计和高效液相色谱仪。
[0009]作为优选，所述纯化装置为陶瓷膜超滤装置，所述浓缩装置包括旋转蒸发装置，所述干燥装置为冷冻干燥机。
[0010]一种微波辅助提取香菇多糖的工艺，包括下述步骤:
(1)待提取物预处理:将香菇洗净晒干，粉碎成粒径为0.20?0.35mm的粉状物；
(2)酶制剂预处理:将待提取物置于提取反应器中，向提取反应器中加入一定体积水和酶制剂，调节PH值，对香菇提取液酶解一定时间；
(3)微波提取:开启微波装置，微波辐射提取一定时间后，过滤得香菇多糖提取液；
(4)脱色过程:采用大孔树脂对香菇多糖提取液进行脱色纯化；
(5)分级纯化:将脱色后的香菇多糖提取液放入陶瓷膜超滤装置，进行分级纯化；
(6)浓缩、醇沉过程:利用旋转蒸发装置将香菇多糖提取液进行浓缩到一定比例，往浓缩液中加入一定体积的95%乙醇使香菇多糖浓缩液沉淀出香菇多糖；
(7)干燥过程:采用冷冻干燥方法使香菇多糖干燥。
[0011]对多糖的提取、分离来说，要注意两个方面的问题，一是多糖的得率，二是多糖的纯度，在保证多糖生物活性在提取过程中不会被破坏、所得多糖的纯度不影响相关研宄的前提下尽量提高多糖的得率。提取是多糖分离纯化的关键工序，是研宄多糖最基础的工作，其提取过程、工艺、多糖纯度直接影响多糖的生物活性、因此、研宄高效、经济的香菇多糖提取、分离方法具有现实意义。
[0012]作为优选，步骤(2)中，提取反应器中各项条件分别控制为:料液质量比为1:15?25，酶制剂用量0.5?1.5%，酶解温度为40?60°C，提取时间为50?70min，pH 4.0?6.00
[0013]作为优选，所述酶制剂为果胶酶、纤维素酶、中性蛋白酶或酸性蛋白酶中的任一种。
[0014]作为优选，步骤(3)中，微波功率为500?700W，微波辐射提取3?7min。
[0015]作为优选，步骤(4)中，大孔树脂为DA201-C大孔树脂，脱色条件控制为:pH值4?6，温度30?50°C，流速2?4BV/h。
[0016]作为优选，步骤(6)中，沉降用的95%乙醇的体积为浓缩液的3?6倍。
[0017]作为优选，微波辅助提取香菇多糖的工艺，包括下述步骤:
(1)待提取物预处理:将香菇洗净晒干，粉碎成粒径为0.25mm的粉状物；
(2)酶制剂预处理:将待提取物置于提取反应器中，向提取反应器中加入一定体积水和中性蛋白酶，调节PH值，对香菇提取液酶解一定时间；其中，料液质量比为1:22，中性蛋白酶用量1.0%，酶解温度为500C，提取时间为60min，pH 5.0 ；
(3)微波提取:开启微波装置，调整微波功率在600W，微波辐射提取5min，过滤得香菇多糖提取液；
(4)脱色过程:采用粒径为40目的DA201-C大孔树脂对香菇多糖提取液进行脱色纯化，利用DA201-C大孔树脂在pH值4?6，温度40°C，流速3BV/h的工艺条件下，进行香菇多糖提取液的脱色处理；
(5)分级纯化:将脱色后的香菇多糖提取液放入陶瓷膜超滤装置，进行分级纯化；先进行微滤，然后选定透过膜分子量进行超滤，得到不同分分子量区间的纯化香菇多糖；
(6)浓缩、醇沉过程:利用旋转蒸发装置将香菇多糖提取液进行浓缩到一定比例，往浓缩液中加入4倍体积的95%乙醇使香菇多糖浓缩液沉淀出香菇多糖；
(7)干燥过程:采用冷冻干燥方法使香菇多糖干燥；
(8)检测和结构分析:通过分光光度计和高效液相色谱仪进行多糖含量检测，并通过柱前衍生对香菇多糖的单糖组成进行分析。
[0018]酶制剂预处理:在浸提香菇多糖的过程中加入相应的酶来分解香菇细胞壁，促进多糖释放，增加香菇多糖的提取率，相应蛋白酶也有助于降低提取液中蛋白质含量，减少纯化时间和操作，提高多糖纯度。
[0019]微波辅助提取:利用微波的加热效应和生物破壁效应，可以大大缩短实验和生产时间、降低能耗、减少溶剂用量及废物的产生，同时可以提高收率和提取物纯度，其优越性不仅在于降低了实验操作费用和生产成本，更重要的是这种技术更加符合“绿色”环保的要求。
[0020]分级纯化:超滤分离纯化多糖也是根据多糖分子量和形状的不同进行分离，不同截留分子量的超滤膜可以选择性的透过分子量或体积大小不同的多糖，而将多糖进行分离纯化，对多糖提取液有一定的浓缩作用，减少浓缩时间和能耗。先进行微滤去除超大分子及颗粒物，然后选定透过膜分子量进行超滤，得到不同分分子量区间的纯化香菇多糖。超滤分离设备简单，操作方便，处理量大，相对于凝胶柱层析，适合工业化生产多糖。
[0021]本发明将酶提取与微波辅助提取相结合，不仅易于工业化生产，具有流程短、工艺简单经济等优点，而且通过该工艺制备得到的香菇多糖具有提取率高、纯度高等特点。同时保证了香菇多糖的生物活性不被破坏。
【附图说明】
[0022]图1是本发明设备的结构示意图；
图2是本发明工艺路线图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0024]实施例1
参照图1，一种微波辅助提取香菇多糖的设备，所述设备包括顺次设置的提取装置1、脱色装置2、纯化装置3、浓缩装置4，所述提取装置I包括提取反应器，所述提取反应器上端设有酶制剂加入口 5，所述提取反应器上安装有微波发生器6 ;所述脱色装置2内填充有大孔树脂，所述大孔树脂粒径为30?50目；所述提取装置1、脱色装置2、纯化装置3、浓缩装置4顺次通过管道连通；所述提取装置I与脱色装置2之间设有过滤装置7。
[0025]所述设备还包括清洗装置、干燥装置和检测装置，所述清洗装置设置在提取装置之前，干燥装置设置在浓缩装置之后，所述检测装置设置在干燥装置之后，所述检测装置包括分光光度计和高效液相色谱仪。
[0026]所述纯化装置为陶瓷膜超滤装置，所述浓缩装置包括旋转蒸发装置(旋转蒸发仪)，所述干燥装置为冷冻干燥机。
[0027]实施例2
参照图2，一种微波辅助提取香菇多糖的工艺，包括下述步骤:
(1)待提取物预处理:将香菇洗净晒干，粉碎成粒径为0.25mm的粉状物；
(2)酶制剂预处理:将待提取物置于提取反应器中，向提取反应器中加入一定体积水和中性蛋白酶，调节PH值，对香菇提取液酶解一定时间；其中，料液质量比为1:22，中性蛋白酶用量1.0%，酶解温度为500C，提取时间为60min，pH 5.0 ；