專利名稱：玉米皮活性多糖與其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到玉米非淀粉組分一玉米皮綜合利用提取活性多糖的一種方法，屬 于農(nóng)副產(chǎn)品精深加工及其副產(chǎn)物綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
玉米是我國第二大糧食品種，玉米加工企業(yè)每年都會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物——玉米 皮，絕大多數(shù)直接用作飼料，未得到充分利用，附加值很低，造成主產(chǎn)品成本高，市場競爭力 差，經(jīng)濟(jì)效益低。而植物多糖類化合物因其多種生理功能，如抗腫瘤、抗感染、抗輻射、降低 血糖血脂等引起人們的深度重視。倘若能進(jìn)一步利用玉米深加工副產(chǎn)物玉米皮開發(fā)具有抗 腫瘤活性的多糖類功能因子，既可大大提高玉米加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時也是獲得玉米 皮活性多糖產(chǎn)品開發(fā)提供一條有效途徑。目前，發(fā)明人在國內(nèi)學(xué)術(shù)期刊《食品研究與開發(fā)》2009年2月第30卷第2期第 35 38頁所發(fā)表的《玉米皮活性多糖提取技術(shù)》中通過對比分析和L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)等 研究方法，其研究內(nèi)容僅圍繞在重點(diǎn)考察不同浸提時間、浸提溫度、浸提固液比對玉米皮多 糖提取率的影響。論文研究結(jié)果表明，影響玉米皮多糖提取率因素的主次關(guān)系依次是溫度、 料液比、浸提時間；最佳提取工藝條件為100°C，浸提時間4h，固液比1 20，多糖提取率平 均可達(dá)4. 43%。所發(fā)表論文與本發(fā)明的差異性主要體現(xiàn)在以下4個主要方面(1)本發(fā)明專利所公開的產(chǎn)品是一種玉米皮活性多糖組分，是以S180細(xì)胞抑制率 為衡量指標(biāo)，經(jīng)過提取、分離、純化、結(jié)構(gòu)鑒定與功能特性評價研究，優(yōu)選出的對S180細(xì)胞 抑制率達(dá)到59. 12%的玉米皮活性多糖組分，此抑制率是0. 05mg/mL環(huán)磷酰胺增值抑制率 1. 431倍；而所發(fā)表論文中闡述僅為熱水浸提的玉米皮多糖類粗提物。因此說本發(fā)明專利 所公開產(chǎn)品與所發(fā)表論文闡述物質(zhì)是完全不同的。(2)本發(fā)明專利所公開的技術(shù)是一種制備玉米皮活性多糖的制備方法，其核心方 法是微波和超聲波聯(lián)合，其玉米皮多糖類化合物提取率高達(dá)到8. 16% ；而所發(fā)表論文中闡 述內(nèi)容的關(guān)注點(diǎn)僅考察了熱水浸提方法中的不同浸提時間、浸提溫度、浸提固液比三個影 響因素對玉米皮多糖提取率大小的影響情況，研究思路和研究手段均不相同；(3)發(fā)表論文中公開了玉米皮多糖含量分析及得率計(jì)算方法，可以直接應(yīng)用于本 發(fā)明專利提取物中玉米皮多糖含量分析及得率計(jì)算，但并不隸屬于本發(fā)明專利的權(quán)利要求 保護(hù)范圍。(4)發(fā)表論文中公開了技術(shù)路線和操作要點(diǎn)(如下所示)，雖然從玉米皮一精篩一 清洗一晾干一粉碎均屬于原料部分采集過程，但這部分內(nèi)容并不隸屬于本發(fā)明專利的權(quán)利 要求保護(hù)范圍，其他部分與本發(fā)明專利所公開的技術(shù)方案完全不同。專利技術(shù)路線玉米皮一精篩一清洗一晾干一粉碎一微波預(yù)處理一超聲波提取一 除蛋白一脫色一Sephadex G_75柱層析一濃縮一玉米皮活性多糖組分論文技術(shù)路線玉米皮一精篩一清洗一晾干一粉碎一熱水浸提一過濾一濾液于4°C冰箱靜置12h —過濾一濾液濃縮一醇沉一過濾一濾渣干燥一粗多糖；

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所擬解決的技術(shù)問題是公開一種玉米皮活性多糖組分，公開制備玉米皮 活性多糖組分的方法，是利用玉米非淀粉組分一玉米皮為主要原料，采用微波和超聲波 新技術(shù)，制備出對S180細(xì)胞抑制率可達(dá)59. 12%的玉米皮活性多糖組分。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種玉米皮活性多糖組分，組分主要有糖醛酸、中性糖；其特征在于，各組分及其 含量為，糖醛酸含量為5% 15%，中性糖含量為95% 85% ；本發(fā)明中的玉米皮活性多糖組分，對S180細(xì)胞抑制率可達(dá)59. 12%的玉米皮活性 多糖組分濃度為0. 5mg/mL 3. 5mg/mL。一種制備玉米皮活性多糖組分的方法，其特征在于，經(jīng)微波預(yù)處理、超聲波提取、 除蛋白、脫色、S^hadex G-75柱層析、濃縮等工藝過程；1)所述的微波預(yù)處理過程是將經(jīng)精篩、清洗、晾干、粉碎至60目的玉米皮原料按 照玉米皮與水的料液比(重量與體積比ν) 1 20進(jìn)行混料，待物料混合均勻后，置于微波 處理裝置中，控制微波處理功率為200W 500W、微波處理時間為3min 15min后取出后， 迅速置于超聲波裝置；2)所述的超聲波提取處理過程是將微波處理后物料進(jìn)行超聲波提取，控制超聲 功率為100W 800W、超聲時間為5min 35min后，采用離心機(jī)進(jìn)行固液分離(轉(zhuǎn)速4000r/ min lOOOOr/min，離心時間5min 30min)，棄沉淀物，保留上清液即為玉米皮多糖類化合 物粗提液；3)所述的除蛋白過程是采用Sevage法，將玉米皮多糖類化合物粗提液中加入 1/8 1/2體積的Sevage試劑(氯仿正丁醇=4 1)，振搖10 50min后，靜置30min 120min,然后離心除去沉淀物質(zhì)(轉(zhuǎn)速4000r/min 10000r/min，離心時間5min 30min)
后，保留上清液備用；4)所述的脫色過程是用0.5% 5.0%的活性炭(粉末、圓柱形、顆粒)，脫色溫 度40°C 100°C、脫色時間IOmin ISOmin的條件下進(jìn)行脫色處理，然后離心除去沉淀物 質(zhì)(轉(zhuǎn)速4000r/min 10000r/min，離心時間5min 30min)后，保留上清液備用；5)所述的S印hadex G-75柱層析過程是將脫色液上樣量控制在5mL 10mL，去 離子水洗脫劑流速為0. 2mL/min 1. OmL/min ；6)所述的濃縮過程是將脫色液進(jìn)行真空濃縮處理，真空度為0.065Mpa 0. 095Mpa,溫度可以為40°C 85°C，使玉米皮活性多糖組分濃度為0. 5mg/mL 3. 5mg/ mL(其中糖醛酸含量為5% 15%、中性糖含量為95% 85% )。本發(fā)明技術(shù)效果如下(1)本發(fā)明是一種以玉米皮為原料，經(jīng)微波預(yù)處理、超聲波提取、除蛋白、脫色、 Sephadex G_75柱層析、濃縮等工藝過程，可制備出玉米皮多糖類化合物提取率高達(dá)到 8. 16%、蛋白質(zhì)脫除率達(dá)到80. 42%、糖保留率為89. 93%、對S180細(xì)胞的抑制率達(dá)到 59. 12%，是0. 05mg/ml環(huán)磷酰胺的增值抑制率的1. 431倍的玉米皮活性多糖組分。(2)本發(fā)明設(shè)計(jì)的工藝路線簡捷，設(shè)備投入少，工業(yè)化推廣可行有效方法。
(3)在本發(fā)明組分可以制成口服液、沖劑或膠囊劑等產(chǎn)品類型。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 將經(jīng)精篩、清洗、晾干、粉碎至60目的玉米皮原料按照玉米皮與水的料液比(重 量與體積比ν) 1 20進(jìn)行混料至均勻后，將其置于微波處理裝置并控制微波處理功率為 200W、微波處理時間為15min，而后再迅速置于超聲波裝置，控制超聲功率為800W、超聲時 間為5min后，進(jìn)行固液分離(轉(zhuǎn)速4000r/min，離心時間5min)，棄沉淀物，保留上清液即 為玉米皮多糖類化合物相提液；采用Sevage法進(jìn)行除蛋白，將玉米皮多糖類化合物粗提 液中加入1/8體積的Sevage試劑(氯仿正丁醇=4:1)，振搖50min后，靜置lOOmin， 然后離心除去沉淀物質(zhì)(轉(zhuǎn)速lOOOOr/min，離心時間5min)后，選用5.0%的活性炭(粉 末)、脫色溫度80°C、脫色時間IlOmin的條件下進(jìn)行脫色處理，然后離心除去沉淀物質(zhì)(轉(zhuǎn) 速6000r/min，離心時間15min)后，上清液進(jìn)行S印hadex G-75柱層析，使脫色液上樣量 控制在6. 5mL，去離子水洗脫劑流速為0. 2mL/min ；將脫色液進(jìn)行真空濃縮處理，真空度為 0. 065Mpa，溫度可以為55°C，使玉米皮活性多糖組分濃度為1. 5mg/mL(其中糖醛酸含量為 5%、中性糖含量為95%)即可。實(shí)施例2 將經(jīng)精篩、清洗、晾干、粉碎至60目的玉米皮原料按照玉米皮與水的料液比(重 量與體積比ν) 1 20進(jìn)行混料至均勻后，將其置于微波處理裝置并控制微波處理功率為 500W、微波處理時間為3min，而后再迅速置于超聲波裝置，控制超聲功率為200W、超聲時間 為5min后，進(jìn)行固液分離(轉(zhuǎn)速4000r/min，離心時間30min)，棄沉淀物，保留上清液即為 玉米皮多糖類化合物粗提液；采用Sevage法進(jìn)行除蛋白，將玉米皮多糖類化合物粗提液 中加入1/5體積的Sevage試劑(氯仿正丁醇=4 1)，振搖IOmin后，靜置120min，然 后離心除去沉淀物質(zhì)(轉(zhuǎn)速4000r/min，離心時間30min)后，選用3. 5%的活性炭(圓柱 形)、脫色溫度40°C、脫色時間90min的條件下進(jìn)行脫色處理，然后離心除去沉淀物質(zhì)(轉(zhuǎn) 速8000r/min，離心時間5min)后，上清液進(jìn)行S印hadex G-75柱層析，使脫色液上樣量 控制在10mL，去離子水洗脫劑流速為1. OmL/min ；將脫色液進(jìn)行真空濃縮處理，真空度為 0. 095Mpa，溫度可以為85°C，使玉米皮活性多糖組分濃度為3. 4mg/mL(其中糖醛酸含量為 15%、中性糖含量為85% )即可。實(shí)施例3 將經(jīng)精篩、清洗、晾干、粉碎至60目的玉米皮原料按照玉米皮與水的料液比(重 量與體積比ν) 1 20進(jìn)行混料至均勻后，將其置于微波處理裝置并控制微波處理功率為 350W、微波處理時間為5min，而后再迅速置于超聲波裝置，控制超聲功率為100W、超聲時間 為35min后，進(jìn)行固液分離(轉(zhuǎn)速lOOOOr/min，離心時間5min)，棄沉淀物，保留上清液即為 玉米皮多糖類化合物粗提液；采用Sevage法進(jìn)行除蛋白，將玉米皮多糖類化合物粗提液中 加入1/2體積的Sevage試劑(氯仿正丁醇=4 1)，振搖20min后，靜置30min，然后離心 除去沉淀物質(zhì)(轉(zhuǎn)速8000r/min，離心時間15min)后，選用0. 5%的活性炭(顆粒)、脫色溫 度100°C、脫色時間IOmin的條件下進(jìn)行脫色處理，然后離心除去沉淀物質(zhì)(轉(zhuǎn)速IOOOOr/ min,離心時間5min)后，上清液進(jìn)行S印hadex G-75柱層析，使脫色液上樣量控制在5mL，去離子水洗脫劑流速為0. 85mL/min ；將脫色液進(jìn)行真空濃縮處理，真空度為0. 065Mpa，溫度 可以為40°C，使玉米皮活性多糖組分濃度為0. 55mg/mL(其中糖醛酸含量為10%、中性糖含 量為90% )即可。
權(quán)利要求
一種玉米皮活性多糖組分，組分主要有糖醛酸、中性糖；其特征在于，各組分及其含量為，糖醛酸含量為5％～15％，中性糖含量為95％～85％；
2.按照權(quán)利要求1所述的玉米皮活性多糖組分，其特征在于，所述的玉米皮活性多糖 組分，對S180細(xì)胞抑制率可達(dá)59. 12%的玉米皮活性多糖組分濃度為0. 5mg/mL 3. 5mg/mLo
3.—種權(quán)利要求1的玉米皮活性多糖組分的方法，其特征在于，經(jīng)微波預(yù)處理、超聲波 提取、除蛋白、脫色、Sephadex G_75柱層析、濃縮等工藝過程；1)所述的微波預(yù)處理過程是將經(jīng)精篩、清洗、晾干、粉碎至60目的玉米皮原料按照玉 米皮與水的料液比(重量與體積比ν) 1 20進(jìn)行混料，待物料混合均勻后，置于微波處理 裝置中，控制微波處理功率為200W 500W、微波處理時間為3min 15min后取出后，迅速 置于超聲波裝置；2)所述的超聲波提取處理過程是將微波處理后物料進(jìn)行超聲波提取，控制超聲功率 為100W 800W、超聲時間為5min 35min后，采用離心機(jī)進(jìn)行固液分離(轉(zhuǎn)速4000r/ min lOOOOr/min，離心時間5min 30min)，棄沉淀物，保留上清液即為玉米皮多糖類化合 物粗提液；3)所述的除蛋白過程是采用Sevage法，將玉米皮多糖類化合物粗提液中加入1/8 1/2體積的Sevage試劑(氯仿正丁醇=4 1)，振搖10 50min后，靜置30min 120min,然后離心除去沉淀物質(zhì)(轉(zhuǎn)速4000r/min 10000r/min，離心時間5min 30min)后，保留上清液備用；4)所述的脫色過程是用0.5% 5.0%的活性炭(粉末、圓柱形、顆粒)，脫色溫度 40°C 100°C、脫色時間IOmin ISOmin的條件下進(jìn)行脫色處理，然后離心除去沉淀物質(zhì) (轉(zhuǎn)速4000r/min 10000r/min，離心時間5min 30min)后，保留上清液備用；5)所述的S印hadexG_75柱層析過程是將脫色液上樣量控制在5mL 10mL，去離子 水洗脫劑流速為0. 2mL/min 1. OmL/min ；6)所述的濃縮過程是將脫色液進(jìn)行真空濃縮處理，真空度為0.065Mpa 0. 095Mpa, 溫度可以為40°C 85°C，使玉米皮活性多糖組分濃度為0. 5mg/mL 3. 5mg/mL (其中糖醛 酸含量為5% 15%、中性糖含量為95% 85% )。
全文摘要
本發(fā)明涉及到玉米非淀粉組分——玉米皮綜合利用提取活性多糖的一種方法，屬于農(nóng)副產(chǎn)品精深加工及其副產(chǎn)物綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開了一種玉米皮活性多糖組分與其制備方法，以玉米皮為原料，經(jīng)微波預(yù)處理、超聲波提取、除蛋白、脫色、Sephadex G-75柱層析、濃縮等工藝過程，可制備出玉米皮多糖類化合物提取率高達(dá)到8.16％、蛋白質(zhì)脫除率達(dá)到80.42％、糖保留率為89.93％、對S180細(xì)胞的抑制率達(dá)到59.12％，是0.05mg/ml環(huán)磷酰胺的增值抑制率的1.431倍的玉米皮活性多糖組分。因此，本發(fā)明所開發(fā)具有抗腫瘤活性的多糖類功能因子組分，不僅可大大提高玉米非淀粉組分研究與開發(fā)的技術(shù)水平和玉米加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時也可為玉米皮活性多糖產(chǎn)品開發(fā)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化提供一條有效途徑。
文檔編號C08B37/00GK101974169SQ201010508829
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者劉靜波, 宮新統(tǒng), 林松毅, 王琴 申請人:吉林大學(xué)