專利名稱：一種利用微生物發(fā)酵提取茶皂素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)副產(chǎn)品深加工領(lǐng)域，具體涉及一種利用微生物發(fā)酵提取茶皂素的方法。
背景技術(shù)：
茶皂素又名茶皂甙，是從山茶科植物(如茶、山茶、油茶)中提取出來的一類皂甙化合物。茶皂素是一種重要的日用化工原料，具有優(yōu)良的表面活性，可用其制作高級(jí)無公害洗滌劑、清潔劑、泡沫劑、乳化劑、殺蟲劑、洗發(fā)香波等。同時(shí)茶皂素也具有多種生物活性，如抗?jié)B、消炎、鎮(zhèn)痛、殺蟲作用。它的表面活性和生物活性研究已取得了很大進(jìn)展，其眾多的作用與功效得到了科學(xué)的驗(yàn)證，工業(yè)化利用前景十分廣闊。我國(guó)于1979年首次以工業(yè)方法從脫脂油茶籽餅粕中分離出茶皂素，1980年投入生產(chǎn)。目前，油茶皂素的提取方法主要有水浸法和有機(jī)溶劑法以及在此基礎(chǔ)上推廣開來的其它方法，普遍存在浸提液粘稠、高溫褐變、有機(jī)溶劑殘留大、皂素釋放率低而帶來的長(zhǎng)流程、高成本問題，而且所得皂素純度低，多用于農(nóng)藥、浙青等的乳化劑，大大地限制了它的應(yīng)用范圍。目前，茶皂素提取手段眾多，涉及水浸法、機(jī)溶劑法、凝絮法、柱層析法、超濾法等多種工藝。超濾、柱層析法雖然純度較高，但需要特異性填料及超濾膜清洗，運(yùn)行成本高，難以產(chǎn)業(yè)化實(shí)施。水浸提法工藝簡(jiǎn)單、成本低，但能耗高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，且產(chǎn)品顏色深，純度低。 有機(jī)溶劑浸提法存在環(huán)境污染，產(chǎn)品質(zhì)量安全性等問題。因此，國(guó)際上對(duì)于從茶粕中提取具有高得率、高純度的茶皂素尚無較好的方法。

發(fā)明內(nèi)容
一種利用微生物發(fā)酵提取茶皂素的方法，其特征在于以茶粕為主要培養(yǎng)基質(zhì)，配以麩皮等輔料，接種微生物，進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，對(duì)發(fā)酵后的物料通過乙醇浸提法，膜分離法提取出不同純度茶皂素，具體步驟如下(1)微生物選擇采用經(jīng)馴化后的大型食用真菌作為菌種；(2)將馴化后的食用真菌在平板分離培養(yǎng)基里培養(yǎng)，培養(yǎng)的條件為溫度27_29°C， 培養(yǎng)5-7天后，用無菌打孔器取一菌塊接種于種子培養(yǎng)基中，在溫度為27-^TC，搖床轉(zhuǎn)速為150-160rpm/min下振蕩培養(yǎng)4_7天，作為固態(tài)發(fā)酵的接種體，備用；(3)將茶粕破碎后與麩皮、玉米粉，水按一定的比例混合后加入到固態(tài)物料發(fā)酵箱或敞開式水泥發(fā)酵池里攪拌均勻，用溫度為110-120°C的蒸汽滅菌55-65min，然后冷卻至室溫，其中茶粕麩皮玉米粉的重量比=10 (1-3) (1-3)，水的加入量為拌濕物料為限；(4)將液態(tài)接種體通過噴灑的方式接種到步驟( 冷卻后的混合物料上，接種后翻拌均勻，進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵的溫度25-32°C，PH值4-8，每5_8小時(shí)翻拌物料一次，固態(tài)發(fā)酵時(shí)間5-10天；
(5)取發(fā)酵結(jié)束的物料用乙醇溶液浸提，經(jīng)超濾膜分離提取出不同純度的茶皂素。其中，所述的平板分離培養(yǎng)基組分質(zhì)量份為馬鈴薯18. 0-22. 0，葡萄糖1. 5-2. 5， KH2PO4O. 2-0. 4，MgSO4O. 12-0. 18，VbiO. 001，瓊月旨 1. 5-2. 0，水 IL ；所述的種子培養(yǎng)基組分質(zhì)量份為葡萄糖1. 5-2. 5，蛋白胨0. 15-0. 25，MgSO4 · 7H20 0. 09-0. 12，KH2PO4O. 15-0. 25，水 1L。所述大型食用真菌選自靈芝、黑木耳、云芝、茶樹菇、銀耳中的一種。乙醇浸提茶皂素時(shí)，浸提溫度45 75°C、pH7 10、乙醇濃度70 85%、料液比 1 8 1 12，浸提時(shí)間1 5小時(shí)。本發(fā)明的有益效果在發(fā)酵過程中(1)茶粕中殘留的大量的糖類、蛋白類物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)源被微生物菌體的生長(zhǎng)、增殖、代謝所消耗，從而降低后期浸提液粘稠度；( 菌絲體的生長(zhǎng)可進(jìn)入茶粕微結(jié)構(gòu)內(nèi)部，部分支解纖維素、半纖維素組分；微生物代謝產(chǎn)生的纖維素酶、漆酶、果膠酶等酶系對(duì)茶粕中的纖維素、木素、果膠等進(jìn)行分解、降解，這些發(fā)酵作用均使茶皂素組分高效釋放，最大程度上提高茶皂素滲出率。本發(fā)明將微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)與茶皂素浸提技術(shù)有機(jī)耦合，成本低，獲得的茶皂素得率高、純度高。
具體實(shí)施例方式1、選擇靈芝作為發(fā)酵菌種對(duì)靈芝菌進(jìn)行15keV keV，2. 6 X IO15 3. 9 X 1015ions/cm2注入的N+注入。而且對(duì)離子注入后的靈芝菌進(jìn)行培養(yǎng)，考察其菌絲體生長(zhǎng)，漆酶代謝，已選育出一株能在茶粕基質(zhì)上生長(zhǎng)、產(chǎn)漆酶的突變株。對(duì)靈芝菌進(jìn)行2. 6X IO15 3. 9X1015iOnS/cm2的劑量范圍N+注入，可獲得高比例正突變株。采用普通的靈芝菌直接接種也可以。2、靈芝菌經(jīng)平板分離培養(yǎng)，平板分離培養(yǎng)基的組分為葡萄糖2. 0g，蛋白胨0. 2g， MgSO4 · 7H20 0. lg，KH2PO4O. 2g，水 1L，在 28 °C, 150r/min 條件下振蕩培養(yǎng) 6d 后，可獲得 24. 18g/L菌絲體生物量，能滿足發(fā)酵接種體的需要，得到接種體。3、將茶粕破碎過40目篩后，與麩皮10、玉米粉，水按10 3 3比例混合后加入到固態(tài)物料發(fā)酵箱中攪拌均勻，用溫度為120°C的蒸汽滅菌40min，然后冷卻至室溫，接種體接種進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，靈芝菌可正常生長(zhǎng)，5天后可見培養(yǎng)基質(zhì)中出現(xiàn)白色菌絲體。4、固態(tài)發(fā)酵5天后，對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行茶皂素浸出率測(cè)定，茶皂素滲透率> 75%。5、采用乙醇浸提法對(duì)發(fā)酵后基料進(jìn)行茶皂素浸提，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，應(yīng)用正交分析法確定茶皂素提取的工藝條件，在浸提溫度50°C、pH9、乙醇濃度80%、料液比1 10 條件下茶皂素浸提得率為84. 2%。6、采用超濾、納濾、反滲透膜組合技術(shù)對(duì)粗茶皂素進(jìn)行系列精制，可得到純度分彡70%、彡80%、彡90%的系列茶皂素。
權(quán)利要求
1.一種利用微生物發(fā)酵提取茶皂素的方法，其特征在于以茶粕為主要培養(yǎng)基質(zhì)，配以麩皮等輔料，接種微生物，進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，對(duì)發(fā)酵后的物料通過乙醇浸提法，膜分離法提取出不同純度茶皂素，具體步驟如下(1)微生物選擇采用經(jīng)馴化后的大型食用真菌作為菌種；(2)將馴化后的食用真菌在平板分離培養(yǎng)基里培養(yǎng)，培養(yǎng)的條件為溫度27-29°C，培養(yǎng)5-7天后，用無菌打孔器取一菌塊接種于種子培養(yǎng)基中，在溫度為27-^TC，搖床轉(zhuǎn)速為 150-160rpm/min下振蕩培養(yǎng)4_7天，作為固態(tài)發(fā)酵的接種體，備用；(3)將茶粕破碎后與麩皮、玉米粉，水按一定的比例混合后加入到固態(tài)物料發(fā)酵箱或敞開式水泥發(fā)酵池里攪拌均勻，用溫度為110-120°C的蒸汽滅菌55-65min，然后冷卻至室溫， 其中茶粕麩皮玉米粉的重量比=10 (1-3) (1-3)，水的加入量為拌濕物料為限；(4)將液態(tài)接種體通過噴灑的方式接種到步驟C3)冷卻后的混合物料上，接種后翻拌均勻，進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵的溫度25-32°C，PH值4-8，每5-8小時(shí)翻拌物料一次，固態(tài)發(fā)酵時(shí)間5-10天；(5)取發(fā)酵結(jié)束的物料用乙醇溶液浸提，經(jīng)超濾膜分離提取出不同純度的茶皂素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微生物發(fā)酵提取茶皂素的方法，其特征在于所述的平板分離培養(yǎng)基組分質(zhì)量份為馬鈴薯18. 0-22.0，葡萄糖1.5-2.5，KH2PO4O. 2-0.4， MgSO4O. 12-0. 18，VbiO. 001，瓊月旨 1. 5-2. 0，水 IL ；所述的種子培養(yǎng)基組分質(zhì)量份為葡萄糖1. 5-2. 5，蛋白胨0. 15-0. 25，MgSO4 · 7H20 0. 09-0. 12，KH2PO4O. 15-0. 25，水 1L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微生物發(fā)酵提取茶皂素的方法，其特征在于所述大型食用真菌選自靈芝、黑木耳、云芝、茶樹菇、銀耳中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微生物發(fā)酵提取茶皂素的方法，其特征在于乙醇浸提茶皂素時(shí)，浸提溫度45 75°C、pH7 10、乙醇濃度70 85%、料液比1 8 1 12， 浸提時(shí)間1 5小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用微生物發(fā)酵提取茶皂素的方法，以茶粕為主要培養(yǎng)基質(zhì)，配以麩皮等輔料，接種微生物，進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，實(shí)現(xiàn)茶皂素的高效滲出，對(duì)滲出后的茶皂素通過乙醇浸提法提取出產(chǎn)品。本發(fā)明方法將微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)與茶皂素浸提技術(shù)有機(jī)耦合，獲得的茶皂素得率高、純度高，本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，對(duì)環(huán)境無污染。
文檔編號(hào)C12P33/00GK102154427SQ201010554728
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者王永法 申請(qǐng)人:安徽大別山科技開發(fā)有限公司