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一种从竹浆中制备竹叶多糖的方法

  • 申请号:CN201210475862.0 申请公布号: CN102911287B
  • 申请日: 2012-11-21 申请公布日: 2014-07-23
  • 申请(专利权)人: 专利代理机构: 广州广信知识产权代理有限公司
  • 分类号:C08B37/00

专利介绍

本发明公开了一种从竹浆中制备竹叶多糖的方法,包括以下步骤:(1)在竹浆中加入淀粉酶以酶解除去淀粉,加入脂肪酶以酶解除去脂肪;然后加入蛋白酶以酶解除去蛋白质;之后通过高温灭酶并离心处理得到澄清液;(2)采用超滤膜设备过滤所述澄清液,得到竹叶多糖浓缩液;(3)对所述竹叶多糖浓缩液进行干燥,得到竹叶多糖粉末。本发明拓宽了竹叶多糖的制取途径,并大大降低了成本,有助于促进竹叶多糖技术的发展及产业化的实现,可进一步提高竹子这一中国特有经济林产品的附加值,丰富了天然产物资源的开发,对我国林农业经济的发展具有巨大的促进作用。
1.一种从竹浆中制备竹叶多糖的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)在竹浆中加入淀粉酶以酶解除去淀粉,加入脂肪酶以酶解除去脂肪;然后加入蛋白酶以酶解除去蛋白质;所述淀粉酶的用量为竹浆中淀粉质量的0.3~
1.0wt%,在pH=6.0~7.0、温度60~70℃下进行酶解反应除去淀粉,至碘显色法确定无蓝色呈现为止;所述脂肪酶的用量为竹浆中脂肪质量的0.5~2.0wt%,在pH=9.0~9.4、温度50~55℃下酶解反应1~2h除去脂肪;所述蛋白酶的用量为竹浆中蛋白质质量的1~3wt%,在pH=7.5~8.0、温度50~55℃下酶解反应2~4h除去蛋白质;之后通过高温灭酶并离心处理得到澄清液;(2)采用超滤膜设备过滤所述澄清液,得到竹叶多糖浓缩液;(3)对所述竹叶多糖浓缩液进行干燥,得到竹叶多糖粉末。
2.根据权利要求1所述的从竹浆中制备竹叶多糖的方法,其特征在于:所述竹浆中含竹叶多糖2.0~3.5wt%;所述步骤(3)得到的竹叶多糖粉末含竹叶多糖20~30wt%。
3.根据权利要求1所述的从竹浆中制备竹叶多糖的方法,其特征在于:所述淀粉酶的用量为竹浆中淀粉质量的0.3~0.5wt%;脂肪酶的用量为竹浆中脂肪质量的
0.5~1.0wt%;蛋白酶的用量为竹浆中蛋白质质量的1~2wt%。
4.根据权利要求1或2或3所述的从竹浆中制备竹叶多糖的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,高温灭酶温度为85℃~90℃,灭酶时间为15~20min。
5.根据权利要求1或2或3所述的从竹浆中制备竹叶多糖的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述超滤膜截留分子量为3000Da~5000Da,在温度≤45℃、压力≤0.2Mpa、超滤膜通量为10~20L/m2
.h下过滤澄清液。技术领域
本发明涉及竹叶多糖技术领域,尤其涉及一种从竹浆中制备竹叶多糖的方法。
背景技术
竹子是禾本科(poaceae)竹亚科(Bambusodeae)多年生常绿植物,是当今世界最具有使用价值的植物之一。竹叶在中国民间广为使用,具有悠久的药用和食用历史,是很好的清热解毒药。据我国文献记载,竹叶性淡、微涩、寒、味甘苦,具有清热利尿、明目解毒和止血的功能。竹叶多糖(Bambooxa0Polysaccharides),作为一种植物活性多糖,是一种中等相对分子质量的杂多糖。竹叶多糖主要由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖6种单糖组成。近年来,对竹叶多糖进行分离纯化,研究表明其具有抗氧化、抗衰老、抑自由基等生理活性,能清除皮肤中的自由基,避免自由基对细胞的损伤,促进皮肤的新陈代谢,延缓皮肤皱纹的产生,减少色素的沉着,润泽肌肤,从而达到显著的抗衰老效果。目前,尽管竹子已在工业生产、工艺品制作、食品加工等方面广为应用,但大多只是整株的利用,竹叶的利用非常有限,其开发明显滞后。在医药领域,竹叶的研究主要集中在竹叶黄酮及其生物活性和药理方面的研究,而对于竹叶多糖的研究还处于初级阶段,仍需要做大量深入的研究,还有待于进一步的提高和发展。此外,在竹子的应用加工过程中,竹条在粗刨后需进行蒸煮处理或高温高湿的炭化处理,以除去部分糖分、淀粉类等抽提物,防止竹地板等竹产品蛀虫、霉变。而这个处理过程会产生大量的含有竹叶多糖的竹浆,目前这类竹浆均是直接向外排放丢弃掉。如果能够对这些竹浆进行开发利用以提取竹叶多糖,不仅能够促进竹叶多糖技术的发展,拓宽竹叶多糖制取的途径,而且能够减少由于排放对环境造成的污染,并使资源得到充分利用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种利用酶解技术和膜分离技术从竹浆中制备竹叶多糖的方法,以拓宽竹叶多糖制取的途径,促进竹叶多糖技术的发展和产业化的实现,从而丰富天然产物资源的开发,促进林农业经济的发展。本发明的目的通过以下技术方案予以实现:本发明提供的一种从竹浆中制备竹叶多糖的方法,包括以下步骤:(1)在竹浆中加入淀粉酶以酶解除去淀粉,加入脂肪酶以酶解除去脂肪;然后加入蛋白酶以酶解除去蛋白质;之后通过高温灭酶并离心处理得到澄清液;(2)采用超滤膜设备过滤所述澄清液,得到竹叶多糖浓缩液;(3)对所述竹叶多糖浓缩液进行干燥,得到竹叶多糖粉末。本发明可利用竹子加工过程中产生的竹浆。上述方案中,本发明所述竹浆中含竹叶多糖2.0~3.5wt%;所述步骤(3)得到的竹叶多糖粉末含竹叶多糖20~30wt%。进一步地,本发明所述步骤(1)中,淀粉酶的用量为竹浆中淀粉质量的0.3~1.0wt%,优选0.3~0.5wt%,在pH=6.0~7.0、60~70℃温度下进行酶解反应以除去淀粉,至碘显色法确定无蓝色呈现为止;脂肪酶的用量为竹浆中脂肪质量的0.5~2.0wt%,优选0.5~1.0wt%,在pH=9.0~9.4、50~55℃温度下酶解反应1~2h以除去脂肪;蛋白酶的用量为竹浆中蛋白质质量的1~3wt%,优选1~2wt%,在pH=7.5~8.0、50~55℃温度下酶解反应2~4h以除去蛋白质。高温灭酶温度为85℃~90℃,灭酶时间为15~20min。进一步地,本发明所述步骤(2)中,所述超滤膜截留分子量为3000Da~5000Da,在温度≤45℃、压力≤0.2Mpa、超滤膜通量为10~20L/m2.h下过滤澄清液。本发明具有以下有益效果:(1)有助于促进竹叶多糖技术的发展,拓宽了竹叶多糖的制取途径,并大大降低了成本,有助于产业化的实现,可进一步提高竹子这一中国特有经济林产品的附加值,丰富了天然产物资源的开发,对我国林农业经济的发展具有巨大的促进作用。(2)酶解除杂具有条件温和、杂质易除和得率高等优点,从而更适合于工业生产。使用生物酶可以分解提取液中淀粉、脂肪、蛋白质等非目的产物,并降低了其与原料的结合力,具有较快并且专一的除杂效果,其操作简单,不产生废气、废水等,与传统的石油醚萃取除去脂肪以及正丁醇与氯仿混合的Sevage法脱蛋白的方法相比,具有不使用有机溶剂的特点,对于环境保护具有重要意义。(3)膜分离技术可在常温下操作,能耗低,具有较好的分离、除杂效果,且从分子量层面上分离,能够得到纯度较高且不同分子量的竹叶多糖。(4)可充分利用竹子加工过程中产生的竹浆,减少了由于直接排放对环境造成的污染,变废为宝,进一步提高了竹子的利用价值,促进了资源的充分利用。下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例一:取竹地板加工过程中蒸煮废弃竹浆并进行检测,其分析结果见表1。表1实施例一蒸煮废弃竹浆成分分析结果分析类别
分析方法
含量wt%
固形物
干燥法或自动水分测定仪法
3.12
淀粉
淀粉试剂盒
0.30
脂肪
酸水解法或莫琼尼尔脂肪测定法
0.12
蛋白质
凯氏定氮法
0.19
竹叶多糖
苯酚-硫酸法
2.00
灰分
灼烧法
0.51
本实施例从上述废弃竹浆中制备竹叶多糖的方法,其步骤如下:(1)在1000g上述废弃竹浆中,加入20%碳酸钠调节pH=6.0,在70℃温度下加入淀粉酶0.015g(淀粉酶购买于河南郑州坤利食品添加物公司,酶活2万u/g,下同)进行酶解反应,至碘显色法确定无蓝色呈现为止;待溶液冷却后,加入20%碳酸钠调节pH=9.4,在55℃温度下加入脂肪酶0.012g(脂肪酶购买于山东安克生物工程有限公司,酶活2万u/g,下同),反应1h;待溶液冷却后,加入20%盐酸调节pH=8.0,在55℃温度下加入蛋白酶0.019g(蛋白酶购于广西南宁庞博生物工程有限公司,酶活20万u/g,下同),反应2h;之后在85℃温度下灭酶20min,以4000转/min离心处理10min得到澄清液;(2)采用蒸馏水预过滤3000Da超滤膜,在40℃温度、压力0.1Mpa下缓慢过滤澄清液,澄清液通过超滤膜通量为13L/m2.h,回流浓缩端体积达到100mL即可停止过滤,得到含量为20wt%的竹叶多糖浓缩液;(3)对竹叶多糖浓缩液进行干燥(如真空干燥、喷雾干燥或常温干燥),得到含量为20wt%的竹叶多糖粉末。实施例二:取竹地板加工过程中蒸煮废弃竹浆并进行检测,其分析结果见表2。表2实施例二蒸煮废弃竹浆成分分析结果分析类别
分析方法
含量wt%
固形物
干燥法或自动水分测定仪法
3.59
淀粉
淀粉试剂盒
0.15
脂肪
酸水解法或莫琼尼尔脂肪测定法
0.23
蛋白质
凯氏定氮法
0.50
竹叶多糖
苯酚-硫酸法
2.50
灰分
灼烧法
0.21
本实施例从上述废弃竹浆中制备竹叶多糖的方法,其步骤如下:(1)在1000g上述废弃竹浆中,加入20%碳酸钠调节pH=7.0,在60℃温度下加入淀粉酶0.006g进行酶解反应,至碘显色法确定无蓝色呈现为止;待溶液冷却后,加入20%碳酸钠调节pH=9.0,在50℃温度下加入脂肪酶0.0115g反应2h;待溶液冷却后,加入20%盐酸调节pH=8.0,在50℃温度下加入蛋白酶0.075g反应2h;之后在87℃温度下灭酶20min,以4000转/min离心处理10min得到澄清液;(2)采用蒸馏水预过滤5000Da超滤膜,在45℃温度、压力0.2Mpa下缓慢过滤澄清液,澄清液通过超滤膜通量为20L/m2.h,回流浓缩端体积达到100mL即可停止过滤,得到含量为25wt%的竹叶多糖浓缩液;(3)对竹叶多糖浓缩液进行干燥(如真空干燥、喷雾干燥或常温干燥),得到含量为25wt%的竹叶多糖粉末。实施例三:取竹地板加工过程中直接压榨废弃竹浆并进行检测,其分析结果见表3。表3实施例三压榨废弃竹浆成分分析结果分析类别
分析方法
含量wt%
固形物
干燥法或自动水分测定仪法
5.10
淀粉
淀粉试剂盒
0.07
脂肪
酸水解法或莫琼尼尔脂肪测定法
0.03
蛋白质
凯氏定氮法
0.65
竹叶多糖
苯酚-硫酸法
2.80
灰分
灼烧法
1.55
本实施例从上述废弃竹浆中制备竹叶多糖的方法,其步骤如下:(1)在1000g上述废弃竹浆中,加入20%碳酸钠调节pH=6.5,在65℃温度下加入淀粉酶0.004g进行酶解反应,至碘显色法确定无蓝色呈现为止;待溶液冷却后,加入20%碳酸钠调节pH=9.4,在55℃温度下加入脂肪酶0.003g反应1h;待溶液冷却后,加入20%盐酸调节pH=7.5,在55℃温度下加入蛋白酶0.065g反应4h;之后在90℃温度下灭酶15min,以4000转/min离心处理10min得到澄清液;(2)采用蒸馏水预过滤3000Da超滤膜,在35℃温度、压力0.15Mpa下缓慢过滤澄清液,澄清液通过超滤膜通量为10L/m2.h,回流浓缩端体积达到140mL即可停止过滤,得到含量为20wt%的竹叶多糖浓缩液;(3)对竹叶多糖浓缩液进行干燥(如真空干燥、喷雾干燥或常温干燥),得到含量为20wt%的竹叶多糖粉末。实施例四:取竹地板加工过程中直接压榨废弃竹浆并进行检测,其分析结果见表4。表4实施例四压榨废弃竹浆成分分析结果分析类别
分析方法
含量wt%
固形物
干燥法或自动水分测定仪法
5.81
淀粉
淀粉试剂盒
0.21
脂肪
酸水解法或莫琼尼尔脂肪测定法
0.20
蛋白质
凯氏定氮法
0.71
竹叶多糖
苯酚-硫酸法
3.50
灰分
灼烧法
1.20
本实施例从上述废弃竹浆中制备竹叶多糖的方法,其步骤如下:(1)在1000g上述废弃竹浆中,加入20%碳酸钠调节pH=6.0,在70℃温度下加入淀粉酶0.0063g进行酶解反应,至碘显色法确定无蓝色呈现为止;待溶液冷却后,加入20%碳酸钠调节pH=9.4,在52℃温度下加入脂肪酶0.016g反应1.5h;待溶液冷却后,加入20%盐酸调节pH=8.0,在52℃温度下加入蛋白酶0.142g反应3h;之后在90℃温度下灭酶18min,以4000转/min离心处理10min得到澄清液;(2)采用蒸馏水预过滤5000Da超滤膜,在40℃温度、压力0.1Mpa下缓慢过滤澄清液,澄清液通过超滤膜通量为20L/m2.h,回流浓缩端体积达到115mL即可停止过滤,得到含量为30wt%的竹叶多糖浓缩液;(3)对竹叶多糖浓缩液进行干燥(如真空干燥、喷雾干燥或常温干燥),得到含量为30wt%的竹叶多糖粉末。本发明一种从竹浆中制备竹叶多糖的方法,其工艺参数不局限于上述列举的实施例。