本發(fā)明涉及一種提取沙蒿多糖的方法，特別指一種從沙蒿籽中機(jī)械化提取沙蒿多糖的方法。

背景技術(shù)：

這里所說的沙蒿籽是白沙蒿的種子。白沙篙是菊科蒿屬多年生野生超旱生沙生植物，是我國(guó)西北、華北沙漠干旱地區(qū)特有的一種抗風(fēng)沙，耐旱、耐寒、耐瘠薄性能極強(qiáng)的固沙植物。沙蒿籽可食用和藥用,我國(guó)西北地區(qū)的農(nóng)牧民自古就有食用沙蒿籽的習(xí)慣,一是作為雜糧及谷物類面粉的筋力增強(qiáng)劑;二是作為一種重要的油料植物,榨油食用；三是藥用，據(jù)《中華本草》記載，沙蒿籽能消炎散瘀,寬胸利氣,殺蟲，外敷患處能治腮腺炎、扁桃體炎和瘡癤紅腫，內(nèi)服能治腹脹和腸梗阻等。據(jù)《全國(guó)中草藥匯編》記載，沙蒿籽還能理氣、通便、解毒。主大便不通、腹脹腹痛。長(zhǎng)期以來未見中毒或過敏等不良反應(yīng)。

沙蒿籽表面覆蓋著一層膠質(zhì)——沙篙多糖(又稱沙蒿膠)，含量約為種子的20﹪，沙篙多糖是由阿拉伯糖、木糖、來蘇糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖等6種單糖組成的一種天然多糖。它有著與其它生物多糖不同的特殊性能：一是高粘度，1%鮮膠液粘度可達(dá)9000mpa.s；二是高保水性，自身吸水60倍；三是非水溶性，不溶于一般溶劑，也不溶于水，但可均勻分散于水中呈有限吸水溶脹狀態(tài)；四是高復(fù)水性，液體沙蒿籽膠經(jīng)濃縮干燥后制成粉狀膠,水稀釋溶脹后具有成膠可逆性；五是成膜性好，成膜性能穩(wěn)定而且粘著力強(qiáng)；六是耐高溫性，沙蒿膠在115℃以上高溫不變性。由于沙蒿多糖具有獨(dú)特的理化性質(zhì)，因此作為粘合劑、穩(wěn)定劑、增稠劑等廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)。

近年來，科學(xué)研究已經(jīng)證實(shí)沙蒿多糖具有治療便秘、保持腸道健康、控制體重、控制血糖、降低血脂的功能。專利申請(qǐng)?zhí)?00710055517報(bào)道了一種治療便秘的藥物，其活性成分為沙蒿膠，可以有效地治療便秘疾病。專利申請(qǐng)?zhí)?00410062298.5報(bào)道了白沙篙多糖在制備降血脂的藥物和保健品中的應(yīng)用，白沙篙多糖具有降低膽固醇和甘油三酯、升高高密度脂蛋白的作用;能夠預(yù)防和治療心腦血管疾病，如動(dòng)脈粥樣硬化、冠狀動(dòng)脈病變、周圍血管病變以及高脂血癥等。專利申請(qǐng)?zhí)?00810051035.2報(bào)道了沙篙膠多糖用于制備降低體重及降血脂的藥物，本藥物是以沙篙膠多糖為活性成分，服用本藥物可以降低體重及降低血脂水平。專利申請(qǐng)?zhí)?00510002228.5報(bào)道了一種降糖的沙篙多糖制備方法及其應(yīng)用，提取的沙蒿多糖能降低血糖，減少糖尿病造成的對(duì)肝臟、腎臟的損傷，即降低血液中谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、尿素氮的含量，以及抑制糖尿病導(dǎo)致體重減輕。

近年來，有學(xué)者進(jìn)行了沙蒿籽和沙蒿籽多糖對(duì)小鼠急性毒性及致突變?cè)囼?yàn)，證明沙蒿籽、沙蒿籽多糖安全、無毒。gb1886.70—2015,《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑沙蒿膠》已于2015年9月22日發(fā)布，沙蒿膠作為食品增稠劑可廣泛用于面食、雜糧和肉制品中。所以，可放心利用白沙篙多糖開發(fā)食品、保健品、藥品等。

目前從沙蒿籽中提取沙蒿多糖通常采用三種方法。一種是干法提取技術(shù)：如專利申請(qǐng)?zhí)?7105542.2號(hào)所述，將沙蒿籽碾剝脫膠后再經(jīng)對(duì)輥磨粉機(jī)壓碾剝膠，得到膠粉。第二種是濕法提取技術(shù)：如專利申請(qǐng)?zhí)?6107462.9號(hào)所述方法是將精選的沙蒿籽加堿性水溶液30倍浸漬攪拌，用吊籃式離心機(jī)過濾分離法分離出膠液，膠液經(jīng)濃縮干燥，可制得粉末狀膠質(zhì)。專利申請(qǐng)?zhí)?00810007516.3號(hào)公開了一種微波輔助提取沙蒿多糖的方法，將精選沙蒿籽脫脂后，加入30一50倍蒸餾水，置于微波提取設(shè)備中提取，然后減壓抽濾，濾液減壓濃縮，濃縮液中加入乙醇，將沉淀物經(jīng)多次純化，得到純化的沙篙多糖。第三種是有機(jī)溶脹和化學(xué)法提取技術(shù)：如專利申請(qǐng)?zhí)?2107312.7號(hào)所述的方法是將精選沙蒿籽用堿性或酸性的有機(jī)溶劑浸泡，加入氧化漂白劑改性漂白，經(jīng)攪拌過濾，分離干燥，粉碎篩理，制得高純度改性沙蒿膠。專利申請(qǐng)?zhí)?8125297.4公布了化學(xué)法提取沙蒿膠的新方法，將精選沙蒿籽在鹽酸溶液中加熱攪拌，趁熱擠壓過濾，向?yàn)V液中加入雙氧水進(jìn)行改性反應(yīng)，然后用硫酸鋁沉析，過濾洗滌得到沉淀物，加入乙醇和鹽酸溶液置換鋁離子，抽濾、洗滌、干燥、粉碎后，得到沙篙膠產(chǎn)物。

綜上所述，干法制膠生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝流程短、操作容易、易于機(jī)械化批量作業(yè)、成本低廉，最大優(yōu)點(diǎn)是保留了沙蒿膠的天然性狀和理化性質(zhì)，而且不使用化學(xué)藥品，產(chǎn)品可直接食用且無毒副作用，最大缺點(diǎn)是得率不高、純度很低、表觀性狀粗劣、易發(fā)霉褐變，產(chǎn)品的質(zhì)量較差,不適合制作食品或保健品。濕法提取沙蒿膠，優(yōu)點(diǎn)是純度較高，缺點(diǎn)是用離心過濾分離法或減壓過濾分離法分離膠液和籽粒，由于濾網(wǎng)孔徑大于籽粒直徑，分離難度很大，膠質(zhì)中含大量籽粒，需多次過濾，料渣中含有大量膠質(zhì)，需多次洗滌過濾，成品膠得率低；用水量很大，膠液直接加熱干燥耗能很大，用酒精沉淀則酒精耗用量很大，成本極高；工藝復(fù)雜，基本無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化連續(xù)作業(yè)，不利于穩(wěn)定地進(jìn)行批量生產(chǎn)。用有機(jī)溶脹和化學(xué)法提取沙蒿膠，優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品純度和質(zhì)量顯著提高,缺點(diǎn)是使用了強(qiáng)酸、堿及氧化物雙氧水等化學(xué)物質(zhì)，不利于制作食品或保健品；由于進(jìn)行了改性反應(yīng),使得沙蒿膠的天然性狀和理化性質(zhì)發(fā)生了改變；由于使用了大量有機(jī)溶劑乙醇和丙酮，而且粗產(chǎn)品中混有大量的金屬離子、酸根離子及氧化物,所以產(chǎn)品不能直接使用,必須經(jīng)過洗滌,這些無疑增加了成本。另外,工藝繁雜，且操作不穩(wěn)定,同樣無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，不利于穩(wěn)定地進(jìn)行批量生產(chǎn)。沙蒿多糖具有保持腸道健康、控制體重、控制血糖、降低血脂的明顯作用，用沙蒿籽多糖開發(fā)清理腸道、降脂、降糖和預(yù)防心血管疾病的功能性食品或保健食品的前景非常廣闊，但是到目前為止，已有的干法、濕法和化學(xué)法提取技術(shù)，都還處于小試階段，沙蒿籽多糖還沒有成熟的綠色工業(yè)化批量化提取技術(shù)，開展可工業(yè)化大規(guī)模提取沙蒿膠多糖的技術(shù)研究，仍然任重而道遠(yuǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種從沙蒿籽中提取沙蒿多糖的方法，本方法以沙蒿籽為原料，利用機(jī)械化分離技術(shù)，提取沙蒿籽多糖。本方法的特點(diǎn)是不用任何酸、堿、氧化物等化學(xué)藥品，方法簡(jiǎn)單，可大規(guī)模全程機(jī)械化流水線作業(yè)。本方法生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品純度好，得率高，無廢液排放，是工業(yè)化大規(guī)模綠色提取技術(shù)，完全可以對(duì)沙蒿多糖進(jìn)行實(shí)用開發(fā)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出如下方案：

1）原料精選：沙蒿籽原料經(jīng)過清選機(jī)清選，比重去石機(jī)精選去石，得凈料。

2）攪拌浸膠：將凈料放入液體攪拌罐中，按重量加入8–15倍的自來水，在常溫下以每分鐘65轉(zhuǎn)的速度攪拌30—50分鐘，沙蒿籽表面覆蓋的多糖膠質(zhì)層吸水溶脹后，在攪拌力作用下籽粒和膠質(zhì)逐步分離。

3）離心脫膠：將攪拌好的膠狀物連續(xù)加入二相分離臥螺沉降離心機(jī)分離，無膠籽粒經(jīng)轉(zhuǎn)鼓小端的出渣口排出，脫籽膠液從轉(zhuǎn)鼓大端溢流堰流出，本分離過程可連續(xù)作業(yè)，脫籽膠液中無籽粒，脫膠籽粒上不帶膠質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了膠和籽的完全分離。

4）酒精沉淀：將膠液放入液體攪拌罐中，按體積加入4倍的食用酒精（濃度95％），使混合膠液酒精濃度達(dá)到76﹪，在常溫下以每分鐘65轉(zhuǎn)攪拌30—40分鐘，膠質(zhì)脫水碎化為細(xì)絲狀沉淀。

5）過濾分離：將含有沉淀膠絲的酒精溶液倒入裝有80目尼龍過濾網(wǎng)袋的離心脫水機(jī)中，大部分酒精液體自動(dòng)濾去，再開機(jī)脫去殘留酒精溶液，實(shí)現(xiàn)膠絲和酒精溶液的分離。

6）干燥粉碎：將沉淀膠絲自然干燥或在干燥室通風(fēng)干燥，得到干膠絲，得率為沙蒿籽重量的19.2﹪。將干膠絲粉碎過60目篩，得到粉狀沙蒿多糖，純度可達(dá)到95﹪以上。

7）酒精回收：將酒精溶液加入防爆酒精回收機(jī)中，回收酒精再次使用。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1）與傳統(tǒng)提取方法相比，機(jī)械化提取沙蒿多糖，不用強(qiáng)酸強(qiáng)堿等化學(xué)試劑，不破壞沙蒿膠質(zhì)的天然理化結(jié)構(gòu)，不改變沙蒿多糖的天然理化性質(zhì)，保持了沙蒿多糖的天然特性。

2)與傳統(tǒng)提取方法相比，機(jī)械化提取沙蒿多糖，除酒精沉淀使用食用級(jí)酒精外，不用其它任何化學(xué)藥品，且使用的酒精可回收反復(fù)利用，無廢液排放，為綠色提取方法，產(chǎn)品可直接作為健康食品食用。

3）與傳統(tǒng)提取方法相比，機(jī)械化提取沙蒿多糖，用水量很少，酒精沉淀用酒精量也很小，而且可回收反復(fù)利用，膠質(zhì)可自然干燥，成本很低，避免了以往水溶脹法和化學(xué)法用水量很大，稀薄膠液直接干燥耗能大，用酒精沉淀則酒精耗用量很大，成本很高的缺點(diǎn)。

4）與傳統(tǒng)提取方法相比，機(jī)械化分離技術(shù)提取沙蒿多糖，脫膠籽粒和脫籽膠質(zhì)液體一次性完成分離，脫膠籽粒上基本無膠質(zhì)，膠質(zhì)中基本無籽粒，膠質(zhì)提取率高，可達(dá)96﹪，成品純度高，可達(dá)95﹪以上，所得沙蒿多糖質(zhì)量好。克服了已有濕法提取技術(shù)、有機(jī)溶脹和化學(xué)法提取技術(shù)中，料渣需幾次反復(fù)洗滌離心過濾或減壓抽濾脫膠，導(dǎo)致產(chǎn)品得率低，純度低，質(zhì)量差的缺點(diǎn)。

5）與傳統(tǒng)提取方法相比，機(jī)械化分離技術(shù)提取沙蒿多糖，膠液離心分離可連續(xù)進(jìn)行，脫膠籽粒和膠質(zhì)液體一次性分離，連續(xù)自動(dòng)卸料作業(yè)，膠籽分離這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了一次性連續(xù)作業(yè)，適于批量機(jī)械化流水線生產(chǎn)，工藝簡(jiǎn)單穩(wěn)定、產(chǎn)品得率高、純度高、成本低廉，為規(guī)?；庸ら_發(fā)沙蒿多糖健康食品創(chuàng)造了完全可行的工藝技術(shù)。

6）我國(guó)西北廣大沙區(qū)，白沙蒿植物資源豐富，蘊(yùn)含著大量的沙蒿籽原料資源。我國(guó)腸道不適、高血糖、高血脂等慢性病發(fā)病人群數(shù)量呈迅速上升態(tài)勢(shì)，沙蒿多糖具有保持腸道健康、控制體重、降血糖、降血脂的明顯作用，應(yīng)用本技術(shù)開發(fā)沙蒿多糖健康食品市場(chǎng)前景非常廣闊，沙蒿籽的開發(fā)將大大推動(dòng)沙區(qū)人民種植沙蒿治理沙漠的積極性，產(chǎn)生巨大的生態(tài)和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

本方法以白沙蒿籽為原料，利用機(jī)械化分離法。具體步驟如下：將沙蒿籽用清選機(jī)清選，再經(jīng)比重去石機(jī)精選去石，得沙蒿籽凈料。稱取凈料10㎏,放入液體攪拌罐中，加入80l自來水（按凈料重量的8倍），以每分鐘65轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速在攪拌罐中攪拌40分鐘，制成膠狀粘稠混合液。將攪拌好的膠狀物料連續(xù)加入二相分離臥螺沉降離心機(jī)分離，無膠籽粒經(jīng)轉(zhuǎn)鼓小端的出渣口排出，膠液從轉(zhuǎn)鼓大端溢流堰流出，該分離過程可連續(xù)作業(yè)。無膠籽粒自然干燥，得無膠籽粒7.92㎏；得膠液70.3l，將膠液放入液體攪拌罐中，按體積加入4倍的食用酒精（酒精含量為95﹪），即加入食用酒精281.2l，膠液中酒精濃度達(dá)到76﹪，在常溫下以每分鐘65轉(zhuǎn)的速度攪拌25分鐘，膠質(zhì)脫水碎化為細(xì)條塊狀沉淀。將沉淀膠質(zhì)和酒精液體倒入裝有80目尼龍過濾網(wǎng)袋的離心脫水機(jī)中，大部分酒精液體自動(dòng)濾去，再開機(jī)脫去殘留酒精溶液，得酒精溶液345.6l。沉淀膠絲自然干燥得干膠1.92㎏，沙蒿籽含沙蒿多糖約20﹪，10㎏沙蒿籽應(yīng)含沙蒿多糖約2㎏，實(shí)際得干膠1.92㎏，沙蒿多糖得率達(dá)到96﹪。將酒精溶液加入防爆酒精回收機(jī)中，回收酒精（酒精濃度95﹪）257.6l，回收率達(dá)到91.6﹪，可再次使用?？梢娂庸さ玫缴齿锒嗵?.92㎏，實(shí)際消耗酒精23.6l。將干膠粉碎過60目篩，得到粉狀沙蒿多糖。