[發明專利]一種亞臨界水同步萃取多糖和蛋白質的方法

有效

• 申請號: 201410089141.5
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103880972A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 張海暉;段玉清;柯佳佳;楊文雅;朱婷華;王海剛
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00;C07K1/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及活性多糖和蛋白的提取方法，特別涉及一種亞臨界水同步萃取多糖和蛋白質的方法，屬于天然產物活性成分分離技術領域。

背景技術

多糖和蛋白質均是一類源于高等植物、動物和微生物的天然大分子物質。蛋白質是生物體結構的重要組成部分，也是組織更新和修復的主要原料，并具有多種生理功能。蛋白質的研究一直是世界學者研究熱點。多糖被認為是繼蛋白質之后最迫切需要攻破的生物大分子。多糖除作為生物體內能量貯元或結構材料外，在細胞識別、信號轉導、細胞間物質運輸等方面有重要作用。所以功能活性多糖和蛋白質的研究日益成為科學研究的重點。

目前關于多糖和蛋白質的提取方法，仍以傳統的熱堿水或酸水浸提為主，或利用超聲波、微波和高壓等方法輔助浸提，或利用酶法輔助浸提等。傳統方法浸提得率低、耗時長，輔助浸提法得率提升有限，酶法浸提反應條件溫和，但成本過高不利于大量制備。世界各國學者在多糖和蛋白質浸提上做了許多有益探索，但現有技術制備的多糖和蛋白質仍存在水中溶出率低和溶解度差等不足，業已成為限制多糖和蛋白深入研究和產品開發的技術瓶頸，是蛋白質化學和多糖化學以及生物學研究的熱點。

亞臨界水（Subcritical?water）是指將水加熱至100℃以上，臨界溫度374℃以下，控制系統壓力條件下仍然保持液態的水。亞臨界水與常態水相比具有低相對介電常數、高H⁺離子和OH^-離子濃度、低黏度和低表面張力及高擴散能力等特點。亞臨界水萃?。╯ub-critical?water?extraction,?SWE）是以亞臨界水為萃取溶劑，可替代有機溶劑從各類基質中萃取中等極性和弱極性物質；可替代酸性或堿性催化劑催化化學反應；具有高傳質和滲透特性，有利于提高萃取效率；又因其安全、無毒、環保、經濟等優點，已在環境、醫藥、工業、能源等領域備受關注。目前利用SWE對環境樣品、污水和土壤進行預處理用于分析領域的研究報道較多，近年來國內外已有利用亞臨界水萃取天然活性成分如揮發油、黃酮、多酚、萜烯、皂苷、多糖、蛋白質以及蒽酮類物質的相關報道，但同步萃取多糖和蛋白質的專利未見報道。

SWE被世界學者公認為是一種極具潛力開發成為工業化生產的綠色萃取技術。SWE具有高溫和高離子積作用等優點，能使植物基質中固有高分子量碳水化合物和蛋白質經水解反應或合成反應生產小分子量多糖和蛋白質，利用SWE的高擴散能力和傳質特性，能使多糖和蛋白質最大限度的溶出的同時，顯著提高多糖和蛋白質溶出率，從而提高萃取物生物活性。

基于SWE的以上優點，本發明以含多糖蛋白的基質為原料，通過控制萃取參數實現多糖蛋白的亞臨界水同步萃取，得到富含多糖蛋白的營養粉劑，該粉體的分散性、溶解性、吸附性也都得到根本的改善。利用SWE技術制備的多糖蛋白具有天然性、營養性和方便調配等特點，可作為食品、飲料、保健品、藥品等產品的原料或添加劑。另外也可應用到食品加工的各個領域，提高食品的營養功能，改善其色澤和風味等。

發明內容

本發明的目的是提供一種亞臨界水同步萃取多糖和蛋白質的方法，其過程包括原料預處理、亞臨界水同步萃取、過濾、干燥、滅菌、包裝的工序。經過該方法萃取多糖蛋白溶出率高，生物活性強、分散性、溶解性、吸附性也都得到根本的改善，具有天然性、營養性、方便調配等特點。

一種亞臨界水同步萃取多糖和蛋白質的方法，按照下述步驟進行：

（1）原料：選富含多糖或蛋白或同時富含兩者的任何一種植物、動物或微生物源的材料。

（2）原料預處理：將干燥的原料脫脂后粉碎，過40目篩；

（3）亞臨界水同步萃?。簩⒚撝鬯榈脑涎b入萃取釜中，第一次萃取按照水料比為20:1-40:1（質量比）的比例泵入pH?7.0-9.0的去離子水，控制萃取壓力在5-10?MPa，萃取溫度為100-160?℃，萃取時間為10-30?min后，放出萃取液。繼續向濾渣中泵入水料比為10:1-30:1（質量比）、pH?5.0-8.0的去離子水，控制萃取壓力不變，萃取溫度120-200?℃，萃取時間為5-60?min，冷卻，分離萃取液。重復上述操作1次，將所有萃取液合并，即可得多糖和蛋白的提取液。

（4）過濾：將提取液經200目工業濾布過濾，得到多糖和蛋白的過濾液。

（5）濃縮：將多糖和蛋白的過濾液減壓濃縮至原體積的1/10。

（6）干燥：可將將濃縮物經冷凍干燥或真空干燥，也可不經過濃縮直接噴霧干燥即得多糖和蛋白提取物粉末。

（7）滅菌：經紫外滅菌1-3小時。