本發(fā)明屬于多糖提取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脈沖負(fù)壓低溫提取香菇多糖的方法。

背景技術(shù)：

香菇味道鮮美，香氣沁人，營養(yǎng)豐富，不僅含有多種營養(yǎng)成分如多糖、纖維素、氨基酸、香菇菌素、香菇香精及礦物質(zhì)元素鐵、鈣、磷等，還含有豐富的維生素d原。香菇具有很好的免疫作用，它可以提高機體免疫功能、延緩衰老、防癌抗癌、降血壓、降血脂、降膽固醇，另外香菇還對糖尿病、肺結(jié)核、傳染性肝炎、神經(jīng)炎等起治療作用，又可用于消化不良、便秘等，而這些作用的發(fā)揮都與其多糖密切相關(guān)。

但香菇屬于含水量高（一般在90%左右）極容易腐爛、保鮮難的食材，采后必須盡快鮮銷或加工，否則產(chǎn)品將很快失去商品價值。另外，在香菇加工整形修剪工藝中，產(chǎn)生大量的菇柄、殘次菇等，除少量將其加工成香菇醬、菇松等產(chǎn)品外，大部分被廢棄，廢棄的香菇菇柄、殘次菇等至少為其產(chǎn)量的1/10～1/8，大多廠家都將其直接棄去或廉價處理，不僅造成極大的資源浪費，還對環(huán)境造成污染。如能將其中所含的多糖等有效成分進行充分有效利用，不僅可提高香菇的產(chǎn)品附加值，提高香菇加工產(chǎn)值，同時還可降低廢棄物的排放量，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

香菇多糖是從香菇中提取得到的有效活性成分，是香菇的主要有效成分。目前對香菇多糖的提取多采用熱水及稀堿溶液，申請?zhí)枮?01410700171.5的中國專利公開了一種半仿生提取香菇多糖的方法，主要步驟為：原料預(yù)處理、弱酸性水提取、弱堿性水提取、中性水提取、制備洗脫液、制備截留液、減壓濃縮、離心去除沉降物、沉淀真空干燥及粉碎包裝；該方法雖然提取收率高，但存在提取時間長，易造成多糖中糖苷鍵斷裂及構(gòu)象變化影響其活性。另外，也有采用超聲波、微波等對香菇多糖進行提取的報道，雖然提取時間縮短，但設(shè)備成本較高，限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種脈沖負(fù)壓低溫提取香菇多糖的方法，采用新鮮或干燥后的香菇為原材料，經(jīng)機械剪切破壁和負(fù)壓空化破壁相結(jié)合的方法，于不高于50℃的溫度下浸提多糖，不僅可以提高破壁率，促進多糖的溶出，提高多糖得率，又可以縮短提取時間，減少能源消耗，最大限度地保持其生理活性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種脈沖負(fù)壓低溫提取香菇多糖的方法，包括以下步驟：

（1）將鮮香菇原料加水打漿，得到香菇漿液；或?qū)Ⅴr香菇原料干燥、粉碎，得到干香菇粉，將干香菇粉加水混勻，得到香菇漿液；

（2）將香菇漿液在剪切攪拌的條件下進行提取，提取溫度不高于50℃，提取壓力采用脈沖負(fù)壓；提取結(jié)束后，固液分離，得到濾渣和提取液；

（3）將步驟（2）所得提取液濃縮，并用乙醇沉淀，將沉淀進一步干燥，即得。

優(yōu)選地，步驟（1）中將鮮香菇原料加水打漿時，鮮香菇原料與水的質(zhì)量比為1：5~8。

進一步，步驟（2）中所述剪切攪拌的轉(zhuǎn)速為5000~10000轉(zhuǎn)/分。

優(yōu)選地，步驟（1）中干香菇粉加水混勻時，干香菇粉與水的質(zhì)量比為1：8~10。

進一步，步驟（2）中所述剪切攪拌的轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分。

優(yōu)選地，步驟（2）中所述脈沖負(fù)壓為負(fù)壓-常壓交替形成的脈沖式循環(huán)，具體操作為：抽真空至-93~-97kpa，保持1~2分鐘后，恢復(fù)至常壓，以此循環(huán)3~5次。

優(yōu)選地，步驟（3）中所述干燥采用真空干燥（真空度-80~-98kpa、溫度40~60℃）或冷凍干燥。

上述方法中所用鮮香菇原料是指清洗后的優(yōu)質(zhì)香菇、等外香菇及殘缺香菇（如菇蓋、菇柄）中的一種或兩種以上混合，所述干香菇粉由鮮香菇原料干燥、粉碎而得，也可以采用市面上普通市售的干香菇直接破碎制得。

本發(fā)明減少了因（香菇原料）處理不及時造成的資源浪費以及對環(huán)境的污染，擴大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，增加了香菇的附加值，提高種植單位和農(nóng)戶的經(jīng)濟效益；本發(fā)明采用機械剪切破壁與負(fù)壓空化破壁相結(jié)合的方法，不僅可以提高破壁率，促進目標(biāo)物（香菇多糖）的溶出，提高目標(biāo)物的得率，還可縮短破壁浸提時間，提高浸提效率；本發(fā)明在不超過50℃的溫度下進行浸提，不僅可縮短加熱時間，還可減少由于高溫長時浸提對目標(biāo)物結(jié)構(gòu)的破壞，保持目標(biāo)物的生理活性?？傊?，本發(fā)明所述方法具有成本低廉、環(huán)保、操作簡單、安全、節(jié)省能源等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為所述提取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中導(dǎo)流罩的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的技術(shù)目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作出進一步的說明，但所述實施例旨在解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制，實施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。

下述實施例所用的提取裝置，如圖1及圖2，包括罐體10、上蓋5及攪拌機構(gòu)。所述上蓋5安裝于罐體10的上端口，上蓋5上安裝有用于檢測罐體10內(nèi)真空度的真空表6，上蓋5上設(shè)有提手22以及用于觀察罐體10內(nèi)情況的視窗4，上蓋5上還設(shè)有進氣口及抽氣口，所述進氣口連通有進氣管道3，進氣管道3上設(shè)有用于控制進氣口開/閉的進氣閥2，抽氣口連通有抽氣管道，抽氣管道上設(shè)有控制抽氣口開/閉的抽氣閥7，抽氣管道的另一端連通有真空罐19，真空罐19上通過管路連接有用于抽真空的真空泵17，且真空罐19與真空泵17之間的管路上設(shè)有真空閥18。所述罐體10上部的側(cè)壁上設(shè)有進料口，進料口連通有進料管道8，進料管道8上設(shè)有用于控制進料口開/閉的進料閥9；罐體10下部的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有用于加熱的加熱管16，罐體10的下部安裝有用于檢測罐體10內(nèi)溫度的溫度表14；罐體10的底面呈向下凸的球面，罐體10底面的中心處設(shè)有出料口，出料口連通有出料管道20，出料管道20上設(shè)有用于控制出料口開/閉的出料閥21。罐體10內(nèi)的下部設(shè)有導(dǎo)流罩13，以利于剪切攪拌時形成渦流負(fù)壓，將物料吸入導(dǎo)流罩13內(nèi)破碎物料；所述導(dǎo)流罩13包括呈筒狀的罩殼131，且罩殼131的軸向中心線與罐體10的軸向中心線相重合，罩殼131上沿圓周方向均勻間隔設(shè)有若干圓孔132，罩殼131的上端固定有若干連接桿12，所述導(dǎo)流罩13通過連接桿12與罐體10固定連接。所述攪拌機構(gòu)包括攪拌軸11，所述攪拌軸11的軸向中心線與罐體10的軸向中心線相重合，攪拌軸11的上端穿過并伸出上蓋5，且伸出上蓋5的攪拌軸11的端部安裝有用于驅(qū)動攪拌軸11轉(zhuǎn)動的可調(diào)速電機1，攪拌軸11的下端延伸至導(dǎo)流罩13的下部，且攪拌軸11的下端部安裝有剪切刀頭15。

其中，所述加熱管16為電熱管或蒸汽加熱盤管，并連接有溫度傳感器。所述真空罐19體積為罐體10體積的3倍以上，可使罐體10內(nèi)瞬間達(dá)到所需負(fù)壓。使用時，根據(jù)物料中目標(biāo)營養(yǎng)成分和功能活性成分，在進行提取時，可選擇非加熱（常溫）提取或加熱（不高于50℃）提取。

非加熱提取時，首先利用提手22打開上蓋5，關(guān)閉進氣閥2、抽氣閥7、進料閥9及出料閥21，打開真空泵17及真空閥18，使真空罐19內(nèi)處于一定的真空狀態(tài)；將物料和提取溶劑（水）加入罐體10內(nèi)，或?qū)⑽锪霞尤牍摅w10內(nèi)，蓋好上蓋5后，打開可調(diào)速電機1，使攪拌軸11帶動剪切刀頭15運轉(zhuǎn)，打開抽氣閥7，使罐體10內(nèi)瞬間形成真空狀態(tài)，然后打開進料閥9，利用負(fù)壓將提取溶劑（水）抽入罐體10內(nèi)，關(guān)閉進料閥9；此時罐體10內(nèi)處于負(fù)壓真空狀態(tài)，保持該真空度1~2min，然后關(guān)閉抽氣閥7并打開進氣閥2解除負(fù)壓，待真空表6讀數(shù)為0后，關(guān)閉進氣閥2，再次打開抽氣閥7，使罐體10與真空罐19連通形成負(fù)壓，如此反復(fù)3～5次即可，打開出料閥21，將物料提取液放出，即完成一次提取過程。

加熱提取時，首先利用提手22打開上蓋5，關(guān)閉進氣閥2、抽氣閥7、進料閥9及出料閥21，打開真空泵17及真空閥18，使真空罐19內(nèi)處于一定的真空狀態(tài)；將提取溶劑（水）加入罐體10內(nèi)，或蓋好上蓋5，打開可調(diào)速電機1，使攪拌軸11帶動剪切刀頭15運轉(zhuǎn)，打開抽氣閥7，使罐體10內(nèi)瞬間形成真空狀態(tài)，然后打開進料閥9，利用負(fù)壓將提取溶劑（水）抽入罐體10內(nèi)，關(guān)閉進料閥9及抽氣閥7，然后蓋好上蓋5，打開加熱管16進行加熱，待達(dá)到設(shè)定溫度后，打開上蓋5，將物料放入罐體10內(nèi)，蓋好上蓋5；打開可調(diào)速電機1，使攪拌軸11帶動剪切刀頭15運轉(zhuǎn)，打開抽氣閥7，使罐體10內(nèi)瞬間形成真空狀態(tài)，保持該真空度1~2min，然后關(guān)閉抽氣閥7并打開進氣閥2解除負(fù)壓，待真空表6讀數(shù)為0后，關(guān)閉進氣閥2，再次打開抽氣閥7，使罐體10與真空罐19連通形成負(fù)壓，如此反復(fù)3～5次即可，打開出料閥21，將物料提取液放出，即完成一次提取過程。

實施例1

一種脈沖負(fù)壓低溫提取香菇多糖的方法，包括以下步驟：

（1）將清洗后的鮮香菇原料和水按照質(zhì)量比1：5放入提取裝置內(nèi)，以5000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速剪切攪拌進行打漿，得到香菇漿液；

（2）將香菇漿液在剪切攪拌（5000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速）的條件下進行提取，抽真空至-95kpa，保持2分鐘后，恢復(fù)至常壓，以此循環(huán)4次，離心得到料渣和上清液；將料渣在剪切攪拌的條件下進行提取，抽真空至-95kpa，保持2分鐘后，恢復(fù)至常壓，以此循環(huán)3次，離心分離后，得到濾渣和濾液，合并濾液和上清液，得到提取液；

（3）將步驟（2）所得提取液減壓濃縮（真空度-98kpa、溫度45～50℃）至原體積的1/2~1/3，加入3倍體積的乙醇來沉淀香菇多糖，離心后取沉淀真空干燥（真空度-80~-98kpa、溫度40~60℃），即得。

實施例2

一種脈沖負(fù)壓低溫提取香菇多糖的方法，包括以下步驟：

（1）將清洗后的鮮香菇原料和水按照質(zhì)量比1：8放入提取裝置內(nèi)，加熱至50℃，以10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速剪切攪拌進行打漿，得到香菇漿液；

（2）將香菇漿液在剪切攪拌（10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速）的條件下進行提取，抽真空至-93kpa，保持2分鐘后，恢復(fù)至常壓，以此循環(huán)5次，離心得到料渣和上清液；將料渣在剪切攪拌的條件下進行提取，抽真空至-93kpa，保持2分鐘后，恢復(fù)至常壓，以此循環(huán)5次，離心分離后，得到濾渣和濾液，合并濾液和上清液，得到提取液；

（3）將步驟（2）所得提取液減壓濃縮（真空度-98kpa、溫度45～50℃）至原體積的1/2~1/3，加入3倍體積的乙醇來沉淀香菇多糖，離心后取沉淀真空干燥（真空度-80~-98kpa、溫度40~60℃），即得。

實施例3

一種脈沖負(fù)壓低溫提取香菇多糖的方法，包括以下步驟：

（1）將鮮香菇原料干燥、粉碎、過40目篩，得到干香菇粉，將干香菇粉和水按照質(zhì)量比1：10放入提取裝置內(nèi)，加熱至50℃，以500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速剪切攪拌，得到香菇漿液；

（2）將香菇漿液在剪切攪拌（500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速）的條件下進行提取，抽真空至-97kpa，保持1分鐘后，恢復(fù)至常壓，以此循環(huán)3次，離心得到料渣和上清液；將料渣在剪切攪拌的條件下進行提取，抽真空至-97kpa，保持1分鐘后，恢復(fù)至常壓，以此循環(huán)2次，離心分離后，得到濾渣和濾液，合并濾液和上清液，得到提取液；

（3）將步驟（2）所得提取液減壓濃縮（真空度-98kpa、溫度45～50℃）至原體積的1/2~1/3，加入3倍體積的乙醇來沉淀香菇多糖，離心后取沉淀真空干燥（真空度-80~-98kpa、溫度40~60℃），即得。

實施例4

一種脈沖負(fù)壓低溫提取香菇多糖的方法，包括以下步驟：

（1）將鮮香菇原料干燥、粉碎、過40目篩，得到干香菇粉，將干香菇粉和水按照質(zhì)量比1：8放入提取裝置內(nèi)，以200轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速剪切攪拌，得到香菇漿液；

（2）將香菇漿液在剪切攪拌（200轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速）的條件下進行提取，抽真空至-95kpa，保持2分鐘后，恢復(fù)至常壓，以此循環(huán)4次，離心得到料渣和上清液；將料渣在剪切攪拌的條件下進行提取，抽真空至-95kpa，保持2分鐘后，恢復(fù)至常壓，以此循環(huán)3次，離心分離后，得到濾渣和濾液，合并濾液和上清液，得到提取液；

（3）將步驟（2）所得提取液減壓濃縮（真空度-98kpa、溫度45～50℃）至原體積的1/2~1/3，加入3倍體積的乙醇來沉淀香菇多糖，離心后取沉淀真空干燥（真空度-80~-98kpa、溫度40~60℃），即得。

經(jīng)測量，實施例1香菇多糖得率為71.34g/kg，實施例2香菇多糖得率為100.42g/kg，實施例3香菇多糖得率為95.65g/kg，實施例4香菇多糖得率為88.67g/kg；將鮮香菇原料按照傳統(tǒng)熱水浸提（90℃提取3h），香菇多糖得率為35.13g/kg，實施例1~4的提取時間均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)熱水浸提的時間，但實施例1~4香菇多糖得率分別為熱水浸提香菇多糖得率的2.03倍、2.86倍、2.72倍、2.52倍。