專利名稱：一種汽爆聯(lián)用生物復(fù)合酶技術(shù)提高人參皂苷提取率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中藥現(xiàn)代化領(lǐng)域，涉及一種汽爆聯(lián)用生物復(fù)合酶制劑，以人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉等為原材料，生產(chǎn)人參皂苷的方法。該方法與常規(guī)方法相比，具有人參皂苷提取物產(chǎn)率高，提取物皂苷含量高，人參皂苷提取率高等特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
人參(Panaxginseng C. A. Meyer)、西洋參(Panax quinquefolium Linn)為五加科植物。作為傳統(tǒng)藥材，具有數(shù)千年的歷史，在世界各國廣泛應(yīng)用。人參大補(bǔ)元?dú)?，?fù)脈固脫，補(bǔ)脾益肺，生津，安神。西洋參補(bǔ)氣養(yǎng)精，清熱生津。人參皂苷是人參、西洋參中最主要的活性成分之一。人參皂苷的生理活性決定了其食用和藥用價(jià)值。大量研究結(jié)果表明，人參阜苷具有抗疲勞、抗利尿、抗炎、抗缺氧、提高記憶、延緩衰老、提高機(jī)體免疫功能等作用。人參皂苷作為人參、西洋參最有效的活性成分，在根中總皂苷含量約為4% -6%,莖葉中總皂苷含量約為7. 6% -12. 6%，人參須中總皂苷的含量約為8. 5% -11. 5%，參皮中總皂苷含量約為8.0% _8.8%，花蕾總皂苷含量約為14% -15%，是多種人參皂苷的混合物。目前，應(yīng)用范圍較廣，較成型的人參總皂苷的提取分離工藝為采用水作起步溶齊 ，將參料浸泡、煎煮后濾渣取液；將液體減壓濃縮；濃縮液體經(jīng)大孔樹脂柱吸附、乙醇洗脫，得洗脫液；洗脫液中加入氧化鎂，加熱回流脫色并收集濾液；使濾液通過交換樹脂去雜；最后回收濾液中的乙醇,并將余留物質(zhì)干燥，即得成品(CN1277205)。但在人參總皂苷提取過程中，人參細(xì)胞壁對提取的干擾是影響人參皂苷提取率的主要因素；同時(shí)在提取過程中，還要受到其它大分子物質(zhì)，如果膠、蛋白質(zhì)等的干擾；這些因素使得人參皂苷提取率較低。而人參細(xì)胞壁中的木質(zhì)素和半纖維素以共價(jià)鍵的方式相結(jié)合，果膠以鑲嵌的形式將木質(zhì)素、半纖維素和纖維素膠合，纖維素分子被包埋其中，形成一層天然屏障。無論是微生物發(fā)酵，還是生物酶制劑直接作用于細(xì)胞壁，都無法直接打開木質(zhì)素的天然屏障，只能通過降解果膠，打開一小部分通道，使生物酶制劑與纖維素等大分子接觸。汽爆技術(shù)可將滲進(jìn)植物組織內(nèi)部被壓縮的氣體短時(shí)間突發(fā)性釋放完畢，目的是用較少的能量將原料按要求分解。汽爆機(jī)將容器內(nèi)的全部原料在毫秒級時(shí)間范圍內(nèi)，以炸散的形式懸在大氣空間。由于其作用時(shí)間短，能量密度高而且集中，氣體分子可以滲透到纖維素與木質(zhì)素等大分子之間，充分的在大分子水平上將物料分解。因此，汽爆過程可以將植物細(xì)胞壁果膠鑲嵌的木質(zhì)素、半纖維素和纖維素的共聚體打散為木質(zhì)素、果膠、半纖維素和纖維素的分散體，從而破壞生物酶及發(fā)酵技術(shù)難以徹底攻破的木質(zhì)素天然屏障系統(tǒng)。本發(fā)明正是考慮到汽爆技術(shù)可以破壞細(xì)胞壁天然屏障系統(tǒng)，從而采用汽爆技術(shù)將人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉細(xì)胞壁中的果膠鑲嵌的木質(zhì)素、半纖維素和纖維素的 共聚體打散為木質(zhì)素、果膠、半纖維素和纖維素的分散體后，繼而聯(lián)用生物復(fù)合酶將木質(zhì)素、果膠、半纖維素、蛋白質(zhì)和纖維素等降解為小分子。從而最大限度的降低人參皂苷制備過程中其它大分子物質(zhì)對人參皂苷提取的干擾，降低整個(gè)工藝的能耗，提高人參皂苷的產(chǎn)率
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前以人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉為原料，生產(chǎn)人參皂苷的生產(chǎn)工藝較低的產(chǎn)率，考慮到細(xì)胞壁木質(zhì)素天然屏障系統(tǒng)對人參皂苷提取的干擾，依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)明了汽爆聯(lián)用生物復(fù)合酶制劑制備人參皂苷的新方法。本發(fā)明的目的是提供一種提高人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉中人參皂苷提取率的汽爆聯(lián)用生物復(fù)合酶制劑的制備方法。本發(fā)明提供的汽爆聯(lián)用生物復(fù)合酶制劑制備人參皂苷的新方法，由以下步驟完成(I)原料前處理將人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉水洗去泥沙等雜質(zhì)后粉碎；(2)汽爆處理將經(jīng)過原料前處理的人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉置于汽爆罐內(nèi)，先通入空氣至汽爆罐內(nèi)壓力為O. 5-1. OMPa，爆破處理5-20分鐘；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內(nèi)壓力為I. 0-1. 5MPa，蒸汽爆破處理O. 5-2分鐘；(3)生物復(fù)合酶處理將汽爆后原料以水混懸，加入生物復(fù)合酶制劑(包含纖維素酶、蛋白酶、果膠酶、淀粉酶、木聚糖酶、漆酶)，降解干擾人參皂苷提取的大分子物質(zhì)；(4)人參皂苷提取將經(jīng)⑶處理得到的反應(yīng)體系，以水或不同濃度乙醇等作為溶劑，采用溶劑提取法、超聲提取法、微波提取法等進(jìn)行提取，過濾，提取液備用；(5)人參總皂苷制備將經(jīng)(4)處理得到的提取液經(jīng)大孔吸附樹脂技術(shù)、萃取技術(shù)等分離，得到人參總皂苷。本發(fā)明從技術(shù)原理上有以下顯著特點(diǎn)(I)汽爆技術(shù)可以將人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉細(xì)胞壁中的果膠鑲嵌的木質(zhì)素、半纖維素和纖維素的共聚體打散為木質(zhì)素、果膠、半纖維素和纖維素的分散體，從而破壞了生物復(fù)合酶難以迅速降解的木質(zhì)素天然屏障系統(tǒng)，而對人參皂苷沒有任何破壞；(2)生物復(fù)合酶可以將木質(zhì)素、果膠、半纖維素、蛋白質(zhì)和纖維素等降解為小分子，降低人參皂苷提取過程中大分子物質(zhì)對提取的干擾，該生物復(fù)合酶是由纖維素酶、酸性蛋白酶、果膠酶、α -淀粉酶、木聚糖酶、漆酶等組成；(3)汽爆技術(shù)聯(lián)用生物復(fù)合酶，以人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉等為原材料，提取人參皂苷的方法，可以實(shí)現(xiàn)最大限度的降低人參皂苷提取過程中大分子物質(zhì)對提取的干擾。與傳統(tǒng)工藝相比，能夠大幅度提高人參皂苷的提取率，降低生產(chǎn)能耗。
具體實(shí)施例方式(I)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程原料前處理，汽爆處理，生物復(fù)合酶處理，人參皂苷提取，人參總皂苷制備。(2)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝中汽爆處理為以空氣、蒸汽為汽爆介質(zhì)，先通入空氣至汽爆罐內(nèi)壓力為O. 5-1. OMPa，爆破處理5-20分鐘；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內(nèi)壓力為1.0-1. 5MPa，蒸汽爆破處理O. 5-2分鐘。
(3)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝中生物復(fù)合酶制備過程如下經(jīng)檢測合格的原料按下述重量百分比進(jìn)入各項(xiàng)投料口 纖維素酶10-30%，果膠酶10-20%，α-淀粉酶10-35%，蛋白酶10-30%，漆酶5-15%。經(jīng)自動(dòng)混合機(jī)復(fù)配，然后通測定酶活、定量包裝，成為產(chǎn)品。(4)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝中生物復(fù)合酶使用方法如下作用溫度15-60°C (或室溫)；pH 5. 0-7. O ;作用時(shí)間l-6h ;添加量500g-5000g/噸物料。(5)應(yīng)用效果應(yīng)用本發(fā)明，從本質(zhì)上解決了傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)人參皂苷產(chǎn)率低的致命問題，其中人參皂苷提取物產(chǎn)率、提取物質(zhì)量(提取物中人參皂苷含量)及人參皂苷提取率均遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝。(6)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以生曬參為原料，以提取物得率、提取物皂苷含量及皂苷提取率為指標(biāo)，對不同生產(chǎn)工藝進(jìn)行評價(jià)。
權(quán)利要求
1.一種汽爆聯(lián)用生物復(fù)合酶技術(shù)提高人參皂苷提取率的方法，其特征在于它由以下步驟完成 (1)原料前處理將人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉水洗去泥沙等雜質(zhì)后粉碎； (2)汽爆處理將經(jīng)過原料前處理的人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉置于汽爆罐內(nèi)，先通入空氣至汽爆罐內(nèi)壓力為O. 5-1. OMPa，爆破處理5-20分鐘；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內(nèi)壓力為I. 0-1. 5MPa，蒸汽爆破處理O. 5-2分鐘； (3)生物復(fù)合酶處理將汽爆后原料以水混懸，加入生物復(fù)合酶制劑(包含纖維素酶、蛋白酶、果膠酶、淀粉酶、木聚糖酶、漆酶)，降解干擾人參皂苷提取的大分子物質(zhì)； (4)人參皂苷提取將經(jīng)(3)處理得到的反應(yīng)體系，以水或不同濃度乙醇等作為溶劑，采用溶劑提取法、超聲提取法、微波提取法等進(jìn)行提取，過濾，提取液備用； (5)人參總皂苷制備將經(jīng)(4)處理得到的提取液經(jīng)大孔吸附樹脂技術(shù)、萃取技術(shù)等分離，得到人參總皂苷。
2.如權(quán)利要求I所述的汽爆技術(shù)，其汽爆介質(zhì)為空氣、蒸汽，先以空氣加壓較長時(shí)間汽爆，然后以蒸汽短時(shí)間爆破處理。
3.如權(quán)利要求I所述的生物復(fù)合酶制劑，其特征在于它是由下述重量百分比的成分組成的復(fù)合物 纖維素酶10-30% ； 果膠酶10-20% ； α-淀粉酶20-35% ； 蛋白酶10-30% ； 漆酶5-15%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種汽爆聯(lián)用生物復(fù)合酶制劑，以人參、西洋參和人參莖葉、西洋參莖葉等為原材料，生產(chǎn)人參皂苷的方法。該方法與常規(guī)方法相比，具有人參皂苷提取物產(chǎn)率高，提取物皂苷含量高，人參皂苷提取率高等特點(diǎn)。
文檔編號C12N9/50GK102618616SQ201210106790
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者何忠梅, 吳鵬, 張連學(xué), 王立巖, 翟為, 趙巖, 郜玉鋼, 金達(dá)明 申請人:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)