[發(fā)明專利]一種提取天然皂素及生物表面活性劑復(fù)合產(chǎn)物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310020396.1
• 申請(qǐng)日: 2013-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103088101A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣建新;趙丹青;周自圓;孫達(dá)峰;朱莉偉;翁震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12P39/00
• 分類號(hào): C12P39/00;C12P19/12;C12P19/02;B01F17/56;C12R1/72;C12R1/385
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提取天然及生物表面活性劑復(fù)合產(chǎn)物的方法，屬生物質(zhì)化學(xué)化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

天然皂素，又稱皂苷，能形成水溶液或膠體溶液并能形成肥皂狀泡沫的植物糖苷統(tǒng)稱，是由皂苷元和糖、糖醛酸或其他有機(jī)酸組成的，能有效降低水的表面張力，是一種天然、無(wú)毒、無(wú)污染的表面活性劑。

無(wú)患子（Sapindus?mukurossi?Gaertn.）又名木患子、油患子、苦患樹(shù)、黃目樹(shù)等，屬無(wú)患子科（Sapindaceae），為落葉大喬木，高可達(dá)20余米，樹(shù)皮灰褐色或黑褐色，主要分布于我國(guó)東部、南部至西南部。根和果入藥，具有清熱解毒、化痰止咳的功能。無(wú)患子果殼中含有約15～25%無(wú)患子皂素，已有研究表明，此種皂素是一種天然非離子表面活性劑，具有良好的起泡性能，其表面活性物質(zhì)為三萜皂苷類和倍半萜糖苷類、脂肪油和蛋白質(zhì)。能有效去除污垢，具有良好的清潔能力，并且在一些文獻(xiàn)中報(bào)道無(wú)患子皂素具有抗菌、增白、祛斑、祛痘、防止皮膚病的藥用功能，可以在各種護(hù)膚品中作為天然活性物質(zhì)的主要成份。皂莢樹(shù)具有根系發(fā)達(dá)，耐旱節(jié)水等優(yōu)點(diǎn)，是營(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林、水土保持林和城鄉(xiāng)景觀林的理想生態(tài)樹(shù)種。皂莢莢果中含有20～35%的皂素。皂莢樹(shù)的開(kāi)發(fā)利用具有很高的經(jīng)濟(jì)效益，陜西、河南、河北、四川在原有野生皂莢林的基礎(chǔ)上，積極發(fā)展人工皂莢林，目前種植面積超過(guò)300,000畝。

生物表面活性劑是微生物在一定條件下培養(yǎng)時(shí)，在其代謝過(guò)程中分泌出的具有一定表面活性的代謝產(chǎn)物。微生物產(chǎn)生的生物表面活性劑包括許多不同的種類。依據(jù)他們的化學(xué)組成和微生物來(lái)源可分為糖脂、脂肽和脂蛋白、脂肪酸和磷脂、聚合物和全胞表面本身等五大類。與化學(xué)合成的表面活性劑相比,生物表面活性劑除具有降低表面張力、穩(wěn)定乳化液和增加泡沫等相同作用外,還具有一般化學(xué)合成表面活性劑所不具備的無(wú)毒、良好的選擇性和專一性、能生物降解、生物相溶性好等優(yōu)點(diǎn)。在食品工業(yè)、精細(xì)化工、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等工業(yè)方面越來(lái)越受到青睞。

銅綠假單胞菌和丘陵假絲酵母均是能夠生產(chǎn)生物表面活性劑的菌種，且均可以利用葡萄糖為碳源，進(jìn)行發(fā)酵，銅綠假單胞菌能夠在一定條件下發(fā)酵，生產(chǎn)出鼠李糖脂，丘陵假絲酵母可以生產(chǎn)槐糖脂，具有較高的產(chǎn)量。除葡萄糖可以作為碳源外，油脂也可以作為碳源被菌種利用，加入一定量油脂會(huì)促進(jìn)表面活性劑親油基團(tuán)的生成。

無(wú)患子或皂莢水提液中含有豐富的皂素和糖類物質(zhì)，需要進(jìn)一步分離精制，在進(jìn)行真空蒸發(fā)濃縮處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫，導(dǎo)致操作單元難以連續(xù)進(jìn)行；水提液直接作用液體洗滌劑或農(nóng)藥增效劑時(shí)，又由于水提液中含有豐富的糖類物質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)品穩(wěn)定性差；水提液直接噴霧干燥制備成干粉所需能耗高，同時(shí)干粉中產(chǎn)品雜質(zhì)含量高。

現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了對(duì)無(wú)患子進(jìn)行提取得到皂素的技術(shù)方案，如本申請(qǐng)發(fā)明人曾經(jīng)提出過(guò)如下申請(qǐng)：

中國(guó)申請(qǐng)CN102603855公開(kāi)了一種無(wú)患子皂素的提取方法，包括的步驟有：1)對(duì)無(wú)患子果皮進(jìn)行提取，得到無(wú)患子皂素提取液；2)采用氮?dú)飧∵x法對(duì)無(wú)患子皂素提取液進(jìn)行分離濃縮，得到無(wú)患子皂素濃縮液。所述方法提取時(shí)間短，效率高，不使用任何有機(jī)溶劑，用水量少；從空氣中分離出的氮?dú)饧瓤捎行ПＷo(hù)產(chǎn)品皂素的質(zhì)量，又不存在廢氣污染環(huán)境的問(wèn)題。

中國(guó)申請(qǐng)CN102719491公開(kāi)了一種無(wú)患子皂素提取物的發(fā)酵精制方法，包括步驟：將無(wú)患子提取物酶解糖化，然后用乳酸菌接種發(fā)酵。此外，還提供一種無(wú)患子皂素提取物的發(fā)酵精制產(chǎn)物。該申請(qǐng)根據(jù)無(wú)患子果皮提取物中含有較高濃度纖維二糖和甘露糖的特點(diǎn)，提出將無(wú)患子果皮提取物經(jīng)過(guò)酶解糖化發(fā)酵，將其中的糖類物質(zhì)和少量蛋白轉(zhuǎn)化成乳酸，從而充分利用無(wú)患子果皮，獲得無(wú)患子皂素和乳酸的復(fù)配產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)無(wú)患子果實(shí)的高值化利用。將無(wú)患子水提液中的糖、蛋白等干擾雜質(zhì)直接轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品中的有效組分，制得的無(wú)患子精制液體產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，純度高，可用于制備液體洗滌劑或其他液體產(chǎn)品。

上述技術(shù)方案雖具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)化、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，但皂素水提液中的糖類物質(zhì)未得到充分高效利用，同時(shí)天然皂素表面張力相對(duì)較高的缺點(diǎn)未得到有效克服。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種提取天然皂素及生物表面活性劑復(fù)合產(chǎn)物的方法，根據(jù)無(wú)患子或皂莢水提液中含有較高濃度的纖維二糖和單糖，纖維二糖經(jīng)酶水解，以水提酶水解液為底物，接種丘陵假絲酵母及銅綠假單胞菌，發(fā)酵生產(chǎn)槐糖脂和鼠李糖脂，得到天然表面活性劑與生物表面活性劑的復(fù)配產(chǎn)物，為制備天然皂素液體洗滌劑或其他液體產(chǎn)品提供可行高效的技術(shù)路線。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：