CN101709094A - 一种超滤膜分离甜茶多糖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超滤膜分离甜茶多糖的方法，具体地说包括经预处理的甜茶采用水或水和乙醇混合溶剂回流提取，浸提液通过离心、微滤膜过滤两步纯化过程后通过二种规格的超滤膜超滤，截留液进行减压浓缩使甜茶多糖与杂质分离。该方法不仅简便高效，而且成本低、无污染、多糖纯度较高，是一种适合工业生产的方法。

Description

一种超滤膜分离甜茶多糖的方法

技术领域

本发明涉及一种用超滤膜从甜茶中分离提取茶多糖的方法。

背景技术

甜茶是蔷薇科悬钩子属有刺多年生灌木，又名甜叶悬钩子，其叶味甜，长做茶用，故称其为“甜茶”。它无毒、低热能、高甜度和具有多种保健作用，其药用性和食用性已为地方医药和民间所证实，据《广西中药标准》记载有“清热降火、润肺、祛痰、止咳的功效”，故民间称之为“神茶”。

甜茶主产广西，也分布于湖南、云南、四川等地，味甘可口，在民间广为食用，据记载有清热解毒、止痒止泻、滋润肝肾和胃肠道、降压利胆等功效，是具有茶、糖和药三种经济价值的新茶种，是近年来研发的重点。国内外对对甜茶进行了研究，发现甜茶为一种高甜度、无毒性的植物，有滋肝补肾、清热解毒、消炎，生津润肺、止咳利咽的功效，能防治热咳、咽喉炎、口腔炎、声音嘶哑等症；具有防治胃酸过多、健胃祛滞、开胃助消化作用；有减肥降脂、降压、降低血胆固醇、抑制和延缓血管硬化、防治冠心病及关节炎效果。日本研究发现甜茶对花粉过敏及其它鼻炎、皮肤炎等防治有明显疗效；同时具有提高人体免疫力、防癌抗癌等众多的药用保健功能，对高血压、糖尿病和肥胖症患者也有良好保健作用，同时还是高温作业者理想的饮料。甜茶之所以具有这些功效，主要是由于甜茶营养成分丰富。甜茶中含有甜茶素、茶多酚、蛋白质、黄酮、多糖、18种氨基酸、多种维生素和矿物质等多种对人体有益的成分。随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，甜茶中的多种功效成分已成为国内外医疗保健领域的研究热点。但长期以来，对甜茶的研究开发工作多侧重于甜茶素、茶多酚、黄酮等化学成分及药理活性的研究，而对水溶性的甜茶多糖类有效成分重视不够。多糖是一类广泛存在于高等植物、真菌、藻类、细菌和动物细胞膜上的生物大分子物质。现代科学研究表明，多糖与中药的多种药理活性密切相关。自20世纪70年代以来，科学家发现多糖及糖复合物在生物体中不仅是作为能量资源和结构物质，更重要的是它存在于一切细胞膜结构中，参与生命现象中细胞的各种活动，具有多种多样的生物学功能。到目前为止，已有300多种多糖类化合物从天然产物中被提取出来，其中从中药中获得的水溶性多糖最为重要，已发现有100多种中药中的多糖类化合物具有免疫促进作用。甜茶中的多糖可能是甜茶抗炎免疫活性的主要成分之一，具有抗癌、增强免疫活性、降血糖、降血脂、抗放射、抗诱变、抗炎、抗菌、保肝、抗衰老等多种生理活性，为扩大新药研究、开辟新药源等方面展示了广阔的前景。因此深入开展甜茶多糖的抗炎免疫及其作用机制的研究及甜茶多糖药物的开发具有重要的意义。

目前甜茶中多糖的提取主要按照传统提取茶多糖的方法，采取以下步骤：茶叶粉碎→热水溶解→离心除不溶性杂质得含多糖清液→Sevag法或其它方法除蛋白→乙醇沉多糖→沉淀出的多糖进一步纯化得更纯的多糖。这种分离提取茶多糖的工艺存在步骤复杂且成本高，多糖纯度不高，收率和活性较低等问题。而且由于用醇沉的方法只对大分子多糖起作用，还有大量有药效作用的小分子低聚茶多糖没有被沉淀出而留存溶液当中，消耗了大量的能源和乙醇，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种甜茶多糖的提取、分离方法，旨在建立简单的适合于工业化生产的甜茶多糖的超滤分离提取技术和工艺。

本发明的目的是通过如下技术方案实现：

以甜茶为原料，采用水或水和乙醇混合溶剂回流提取。将浸提液通过离心、微滤膜过滤两步纯化过程后，滤过液依次经过二种规格的超滤膜超滤，分别得到相应的透过液和截留液。超滤膜实际上也在发挥类似透析膜的作用，第一次超滤透过液中为不含蛋白和胶质等杂质的多糖，第二次超滤截留液为含甜茶大分子多糖和小分子多糖的浓缩液，小分子的还原糖、色素、盐分能够透过超滤膜进入滤过液，处理第二次超滤截留液得甜茶多糖粗品。经过计算，得出多糖提取率为62％(其中大分子多糖为42％，小分子多糖20％)，粗多糖含量在90％以上。因此多糖的超滤浓缩过程实际也是一个提纯过程。其制备工艺步骤如下：

1、将甜茶叶粉碎，用有机溶剂进行脱脂、脱色素以及分开茶多酚等成分；

2、过滤后滤渣放入索氏提取器中；加入原料重量4-8倍的水或水与乙醇的混合物，回流2.5h，重复两次；

3、合并提取液，旋蒸除去溶剂乙醇，如用水作溶剂，无需回收乙醇，可直接进行下步操作；

4、离心提取液，过滤除去微尘、粗纤维、胶质等大分子不溶物；

5、将第4步操作所得澄清溶液通过二种规格的超滤膜超滤，分别收集透过液和截留液；

6、取介于二种规格的超滤膜之间的截留液进行减压浓缩，冷冻干燥既得浅绿色的多糖样品11.35g，茶多糖质量分数为85.2％，收率占茶叶干重的1.75％。

本发明的优点：

本工艺采用膜法提取茶多糖，不仅可选择性除掉茶多糖溶液中的色素、蛋白、多酚等杂质，还可使膜得到再生而循环利用，使工业化生产高纯度甜茶多糖成为可能。

超滤后的透过液，根据超滤膜的截留分子量不必增加除蛋白与醇析这两道工序，将有活性的小分子低聚多糖基本保留下来，损失较少，且多糖活性受影响较小，甜茶多糖的提取率达62％，同时使工艺流程变短。

本发明中所述的超滤膜法提取茶多所用膜为自制中空纤维超滤膜(芳香聚酰胺类、聚砜材料)。操作压力为0.1～0.6MPa，有效膜面积为60cm²，操作温度为25-40℃。超滤运行过程中采用高速低压侧冲洗，可有效减缓多糖对膜的污染。侧冲洗可使膜通量恢复到初始通量的90％以上，进而延长膜的清洗周期，可使膜在高通量、高效率下运行。

本发明方法提取、纯化甜茶多糖步骤简便，快速有效，容易操作，成本低廉，无环境污染，所得甜茶多糖含量大于60％，是一种适合工业化生产的方法。

附图说明

图1是本发明甜茶中超滤分离提取茶多糖方法工艺流程图

图2是本发明甜茶中超滤分离提取茶多糖红外谱图

具体实施方式

通过以下实施将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。

实施例1：

称取1千克甜茶，粉碎至20目，加入乙醇∶***＝1∶1混合液(固液比为1∶10)脱脂、脱色素以及茶多酚等成分，过滤后滤渣加入5倍体积的温度为80℃的蒸馏水，加盖保温浸泡40分钟后过滤；滤渣加入5倍体积的温度为85℃的蒸馏水保温浸泡30分钟后过滤；滤渣加入3倍体积的温度为90℃的蒸馏水保温浸泡30分钟后过滤；合并提取液，提取液经4000r/min，离心10min，取上清液，然后采用0.2μm微滤膜过滤。浸提液通过离心、过滤两步纯化过程后，已初步除去了提取液中微尘、粗纤维、胶质等大分子物质。将甜茶多糖提取液依次通过截留分子量为80ku、6ku的超滤膜装置进行超滤，分别得到相应的滤过液和截留液。超滤的条件为：压力0.1MPa，温度为40℃。取介于二种规格的超滤膜之间的截留液进行减压浓缩，冷冻干燥既得浅绿色的多糖样品11.35g，茶多糖质量分数为85.2％，收率占茶叶干重的1.75％。

实施例2：

称取1千克甜茶，粉碎至20目，加入乙醇∶水＝4∶1混合液(固液比为1∶10)煮沸60分钟冷却过滤；第二、三次煮沸30分钟合并提取液，减压回收乙醇，其余步骤同实施例1，即得浅绿色的多糖样品11.35g，茶多糖质量分数为85.2％，收率占茶叶干重的1.75％。

实施例3：

实施例1所得甜茶多糖红外分析测试结果表明，3200-3600cm^-1处为O-H伸缩振动峰，2790-3000cm^-1为C-H吸收峰，这两组峰是多糖类物质的一般特征吸收峰，1750cm^-1为-C＝O的伸缩振动峰，1100cm^-1为C-O-C的伸缩振动峰表明所得甜茶多糖以吡喃糖环为主。红外结果如图2所示。

Claims (3)

1.本发明公开了一种超滤膜分离甜茶多糖的方法，包括以经预处理的甜茶为原料，采用水或水和乙醇混合溶剂回流提取。将浸提液通过离心、微滤膜过滤两步纯化过程后，所得澄清溶液通过二种规格的超滤膜超滤得甜茶多糖。其特征在于微滤膜滤过液依次经过二种自制中空纤维超滤膜超滤除杂，使甜茶多糖与杂质分离，其制备工艺步骤如下：

(1)将甜茶叶粉碎，用有机溶剂进行脱脂、脱色素及分开茶多酚等成分的预处理；

(2)过滤后滤渣放入索氏提取器中；加入原料重量4-8倍的水或水与乙醇的混合物，回流2.5h，重复两次；

(3)合并提取液，旋蒸除去溶剂乙醇，如用水作溶剂，无需回收乙醇，可直接进行下步操作；

(4)离心提取液，过滤除去微尘、粗纤维、胶质等大分子不溶物；

(5)将第4步操作所得澄清溶液通过二种规格的超滤膜超滤，分别收集透过液和截留液；

(6)取介于二种规格的超滤膜之间的截留液进行减压浓缩，冷冻干燥既得浅绿色的甜茶多糖。

2.如权利要求1所述的超滤膜分离甜茶多糖的方法，其特征是提取茶多糖所用膜为自制中空纤维超滤膜(芳香聚酰胺类80ku、聚砜材料6ku)。

3.如权利要求1所述的超滤膜分离甜茶多糖的方法，其特征在于操作压力为0.1～0.6M Pa，有效膜面积为60cm²，操作温度为25℃。超滤运行过程中采用高速低压侧冲洗，可有效减缓多糖对膜的污染。

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