CN102302427B - 葛仙米营养保湿物质的生产与提取方法 - Google Patents

Abstract

葛仙米营养物质的生产与提取方法，主要是在葛仙米培养过程中，在自然光或日光灯照射的基础上，增加红光LED照射，使葛仙米多糖分子发生改变，鲜品葛仙米球形群体硬度增加，含水量减少到96%，鲜品的生物量干重增加到4%；将收获的葛仙米群体高温灭活后，于强蓝光下照射48小时，使得色素褪去，葛仙米变成无色球体；经匀浆后过滤，加水煮沸提取三次；加入葛仙米重量5%的三氯乙酸搅拌，过滤除去蛋白质，即得。本发明具有如下优点：使用本方法能使葛仙米的干物质增加，大大的降低了生产成本，提高了经济效益；葛仙米营养保湿提取物具有营养和保湿的美容功能，可以作为化妆品、护肤品的原料，能起到保持皮肤水分和营养皮肤加快修复的功效。

Description

葛仙米营养保湿物质的生产与提取方法

技术领域

本发明涉及一种葛仙米营养物质的生产与提取方法，属于生物技术领域。

背景技术

葛仙米（Nostoc sphaeroids Kutz），是一种淡水藻类植物，是一种多细胞丝状蓝藻，与地木耳（Nostoc commune）、发菜（Nostoc flagelliforme）同属蓝藻门（Cyanophyta）、蓝藻纲（Cyanophyceae），段殖藻目（Hormogonales），念珠藻科（Nostocaceae）植物，学名为拟球念珠藻（种）。别名地亦称天仙米，天仙菜，“水木耳”或“田木耳”。其色绿粒圆，玲珑剔透，外形颇似珍珠，故又名珍珠菜。此藻由椭圆形细胞连成的不分枝的直径数微米的纤细藻丝缠绕而成。所有藻丝均包埋在厚密的聚多糖组成的胶质中，并形成大小不一的球形群体。在自然环境中，葛仙米常见于河溪石块上或水稻田中，呈墨绿色球状，其对生长环境及条件要求极严，在世界范围内分布极窄。

葛仙米主要含有（1）蛋白质和脂肪酸：含18种氨基酸，人体必需的八种氨基酸中，其含有七种，尤其是赖氨酸和苏氨酸的含量较高，品种较齐全，结构合理，完全符合FAO/WHO专家委员会1973年推荐的标准模式，干物质总蛋白质高达56%左右，同时它又是一种低脂肪含量食品，粗脂肪含量仅为8.11%，以中碳链为主，含有不饱和脂肪酸，可减少人体胆固醇的合成，以防治心血管疾病，研究表明，中链脂肪酸中的月桂酸、十三烷酸、豆蔻酸等均有不同程度的抗癌活性，对降血压，降低血脂含量有特别的功效，同时，亦可作为肥胖者和糖尿病者的膳食，以助于消化，防止便秘。

（2）维生素：葛仙米富含多种维生素，类胡萝卜素和藻胆素，并含叶绿素30.98mg/g,抗坏血酸，维生素C含量极高，比山楂高5倍多，比柑桔高15倍，含有丰富的B族维生素是葛仙米的一大特点，维生素B1、B2高于一般菌藻类，其丰富的维生素E，使葛仙米具有抗老化、抗氧化以及抗癌的功能。维生素A含量尤高，每百克含387国际单位，历史上早就发现葛仙米对夜盲症、目赤肿胀等眼疾疗效显著，原因即在于此。

（3）微量元素：葛仙米含有钙、钾、铁、锌、锶等人体必需的重要元素，其含钙量高于一般植物，是一种极好的天然富钙营养食品。

（4）多糖：葛仙米多糖含量丰富，高达20%，其丰富的聚多糖类物质，为植物界中所罕见，在目前报道的植物中居首位。

葛仙米作为菜肴和中药有大量史料为证：梁代陶弘景著《名医别录》，其后《本草纲目》、《药性考》、《全国中草药汇编》等，总结葛仙米的功效为：明目益气，令人有子，解热清火，利肠胃，痰火能疗，久服延年，消除疲劳、收敛、治夜盲症。宋代山谷道人黄庭坚写入《绿菜资》诗篇中，誉为山珍；明代王馨编入《野菜谱》，后收入《农政全书》；清代赵学敏所撰《本草纲目拾遗》记载：“葛仙米，生湖广沿溪山穴中石上，遇大雨冲开穴口，此米随流而出，土人捞出，初取时如小鲜木耳，紫绿色，以醋拌之，香脆可食，时以为羹，俨如青螺，翠绿可爱，味极甘鲜，滑脆爽口，入蔬为宜；以水浸之，与肉同煮，作木耳味。”《鹤峰原为州》记载：“葛仙米，出产距州城(鹤峰原为州)百余里，大岩关外水田内，遍地皆生。”

葛仙米作为席间美食，其色翠碧可爱，其味清新甘鲜，不仅营养极为丰富，而且还具有较高效食疗价值，葛仙米性味甘、淡、寒，有清热明目作用，能治目赤红肿、夜盲症、烫伤。据《药性考》：“(葛仙米) 清神解热，痰火能疗，且久服延年。”《全国中草药汇编》记载：葛仙米性寒、味淡,可以清热、收敛、益气、明目和能治疗夜盲症、脱肛以及外用可治疗烧伤、烫伤等疾病。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，利用生物光学和现代工艺技术制备葛仙米提取物，并以葛仙米提取物为功效成分，制备具有长久保湿补水功能的化妆品。

本发明所述的一种葛仙米营养物质的生产与提取方法，包括如下步骤：

（1）在葛仙米培养过程中，在自然光或日光灯照射的基础上，增加红光LED照射，使葛仙米多糖分子发生改变，鲜品葛仙米球形群体硬度增加，含水量减少到葛仙米重量的96%，鲜品的生物量干重增加到葛仙米重量的4%；（2）特殊的物理除色技术：强蓝光褪色技术，即将收获的葛仙米群体高温灭活后，于强蓝光下照射48小时，使得黑色素、藻胆素、叶绿素等色素褪去，葛仙米变成无色球体；（3）无色葛仙米球体经匀浆后过滤，加入葛仙米重量2－5倍的水，煮沸提取三次，过滤收集滤液，滤液经减压浓缩至加水前葛仙米的重量；加入葛仙米重量5%的三氯乙酸搅拌，沉淀蛋白质，过滤除去蛋白质，重复3次处理；滤液经减压浓缩成膏状；膏状物经烘干粉碎成葛仙米营养保湿提取物。

本发明具有如下优点：使用本方法能使葛仙米的干物质增加，大大的降低了生产成本，提高了经济效益；葛仙米营养保湿提取物具有营养和保湿的美容功能，可以作为化妆品、护肤品的原料，能起到保持皮肤水分和营养皮肤加快修复的功效。

具体实施方式

下面的实施例可更详细地说明本发明，但不以任何形式限制本发明。

实施例：（1）、葛仙米的培养：称取直径2mm的葛仙米种子，放入加有BG－110培养液的光反应器中，以日光灯和LED为光源，总光照强度为4000lx，其中LED和日光灯的光强均为2000lx；每天光照16小时，每天24小时充入空气，培养温度24℃。对照组不加LED光源，只以日光灯作为光源，总光照强度也是4000lx。连续培养，10天换一次营养液。40－50天之后，葛仙米直径达到5mm以上，停止培养。收获葛仙米，滤去水分。（2）、葛仙米的干物质含量：取10g葛仙米鲜品置入鼓风干燥箱中，于65℃下干燥至恒重，重复三次。计算含水量，应用本技术（以日光灯和LED为光源）获得的葛仙米球体含水量为96.2±0.53%，干物质含量为3.8%；而对照组（不加LED光源）葛仙米球体含水量高达98.5±1.66%，干物质含量仅1.5%。（3）、葛仙米的强光褪色：取A、B、C三个样品，每个样品葛仙米鲜重500g，加水1000ml，加热至沸腾10分钟，冷却，于20000lx强光或8000lx强蓝光下照射48小时，墨绿色葛仙米变成无色球体，滤去水分备用。（4）、葛仙米营养保湿提取物：将强光褪色处理后的无色葛仙米球体于匀浆器中匀浆5分钟，加水1000ml，加热煮沸，回流提取1小时，抽滤。滤渣加水1500ml，加热煮沸，回流提取1小时，抽滤；再重复上述过程一次。（5）、合并滤液，浓缩至500ml，加入5%的三氯乙酸，搅拌，4℃下静置，析出蛋白质沉淀，过滤除去蛋白质；此处理重复三次。（6）、除蛋白后的提取液减压浓缩成膏状，将膏状物倒入搪瓷盆中，置入干燥箱中于65℃下干燥至含水量7%以下。干燥物粉碎得葛仙米营养保湿提取物成品，A样品得成品8.68g，B样品得成品9.15g、C样品得成品8.03g。

一、对葛仙米营养保湿提取物进行检测，检验结果见表1：

表1     葛仙米营养保湿提取物成分含量

名称	A 样	B 样	C样	平均值
					总多糖(%)	39.78	38.80	40.02	39.53
粗脂肪(%)	7.69	6.97	7.35	7.34
					总蛋白 (%)	0	0	0	0
磷   P (%)	1.08	0.98	0.95	1.00
					钾   K(%)	0.94	0.88	0.95	0.92
钠   Na (%)	0.42	0.36	0.40	0.39
					钙   Ca (%)	3.14	2.80	3.09	3.01
镁   Mg (%)	1.02	0.97	1.04	1.01
					铁   Fe(%)	0.92	0.74	0.87	0.84
锌   Zn(%)	5.45	2.88	3.38	3.90
					硒   Se (ppm)	0.24	0.20	0.20	0.21
铬   Cr(ppm)	1.17	0.75	0.92	0.95

二、葛仙米多糖的提取对比

分别取LED处理葛仙米鲜品和未采用LED光照的对照组葛仙米鲜品各500g，于匀浆器中匀浆5分钟，加水1000ml，加热煮沸，回流提取1小时，抽滤。滤渣加水1500ml，加热煮沸，回流提取1小时，抽滤。再重复上述过程一次。

合并滤液，浓缩至1000ml，加入5%的三氯乙酸，搅拌，4℃下静置，析出蛋白质沉淀，过滤除去蛋白质；此处理重复三次。

加入乙醇至75%的浓度，析出白色多糖沉淀；离心，弃去上清液；再加水，并加热溶解沉淀，过滤。滤液加入5%的活性炭，加热沸腾5分钟，过滤除去活性炭，得无色透明滤液。再加入乙醇至75%的浓度，析出多糖沉淀，离心，弃去上清液。取出多糖于65℃鼓风干燥箱中烘至恒重。得LED处理多糖样品3.83g，对照样多糖1.45g。用苯酚硫酸法测定多糖含量，纯度分别为94.63%和96.12%。

三、葛仙米营养保湿提取物的保湿性能

本发明用如下方法来评价葛仙米营养保湿提取物的吸湿/保湿性能：

用称量瓶准确称取葛仙米营养保湿提取物0.2500g，置入底部盛有100ml水的保鲜盒中，盖上密封盖，环境温度为25—28oC；于不同时间后（吸湿8h、12h、24h）称重，按下式分别计算吸湿率：吸湿率（%）=100×（吸湿后的重量－吸湿前的重量）/吸湿前的重量。      

然后将吸湿后的葛仙米营养保湿提取物转入放有干燥硅胶的密封保鲜盒内，强干燥处理8h、12h、24h后取出称重，根据干燥前后的重量差，按如下公式计算保湿率：保湿率（%）=100·（脱水后的重量—干重）/（脱水前重量—干重）

实验结果见下表：

表2      葛仙米营养保湿提取物的吸湿率和保湿率实验结果

从表2可知，虽然葛仙米营养保湿提取物中多糖的含量不到多糖样品的一半，但其保湿效果比纯多糖只略有下降。葛仙米营养保湿提取物以及两种方法获得的葛仙米多糖的吸水率和保湿率都很高。

四、使用保湿提取物的产品

葛仙米保湿面膜配制：A相：司盘－60 0.82%、十六醇1.68%、凡士林 0.68%、二甲基硅油 2.03%、角鲨烷 2.33%、NPGC－2 0.84%、弹性硅胶 0.17%。B相：吐温－60 1.26%；1,3－丁二醇 1.68%，甘油 12.76%；卡波姆940 0.43%；葛仙米提取物 10.32%；中和剂：TEA 0.43%；去离子水 64.10%。C相：极美Ⅱ 0.30%；香精0.10%。

制备工艺如下：(1)将A相各组分依次加入容器A，加热至75℃，搅拌均匀；(2)将B相各组分依次加入容器B，加热至75℃，搅拌均匀；(3)趁热将步骤1的溶液倒入步骤2的溶液中， 5000rpm均质3分钟；(4)当温度降至40℃时，加入C相，搅拌均匀；(5)自然冷却至室温，冷藏备用。

葛仙米保湿精华素的配制：A相：Montanov 68 2.05%、二甲基硅油0.68%、角鲨烷6.5%、维生素E0.68%、TT 0.05%。B相：甘油6.85%、1,3-丁二醇4.56%、汉生胶0.27%、EDTA-Na2 0.04%、S-165 2.05%、葛仙米提取物 19.67%、尿囊素 0.10%、去离子水 55.26%。C相：Geogard Ultra 1.14%。D相：香精：DHT-4080 0.10%。

制备工艺如下：（1）取C相溶于B相水中，微热搅拌溶解均匀（速度稍慢），备用；（2）将A相各组分加入容器A中，加热，搅拌至全部溶解，控制温度至75℃；（3）将步骤1的防腐液及B相除水外的各组分加入容器B中，加热，搅拌至全部溶解，控制温度至75℃；（4）在不断搅拌下，趁热将步骤2的溶液缓慢加入步骤3的混合液中，快速均质搅拌2-3分钟，使成乳液；（5）加入D相香精，搅拌均匀；（6）自然冷却至室温，冷藏备用。

Claims (1)

1.葛仙米营养物质的生产与提取方法，其特征在于，步骤如下：

（1）、葛仙米的培养：称取直径2mm的葛仙米种子，放入加有BG－110培养液的光反应器中，以日光灯和LED为光源，总光照强度为4000lx，其中LED和日光灯的光强均为2000lx；每天光照16小时，每天24小时充入空气，培养温度24℃；连续培养，10天换一次营养液；40－50天之后，葛仙米直径达到5mm以上，停止培养；收获葛仙米，滤去水分；

（2）、葛仙米的干物质含量：取10g葛仙米鲜品置入鼓风干燥箱中，于65℃下干燥至恒重，重复三次；计算含水量，获得的葛仙米球体含水量为96.2±0.53%，干物质含量为3.8%；

（3）、葛仙米的强光褪色：取A、B、C三个样品，每个样品葛仙米鲜重500g，加水1000ml，加热至沸腾10分钟，冷却，于20000lx强光或8000lx强蓝光下照射48小时，墨绿色葛仙米变成无色球体，滤去水分备用；

（4）、葛仙米营养保湿提取物：将强光褪色处理后的无色葛仙米球体于匀浆器中匀浆5分钟，加水1000ml，加热煮沸，回流提取1小时，抽滤；滤渣加水1500ml，加热煮沸，回流提取1小时，抽滤；再重复上述过程一次；

（5）、合并滤液，浓缩至500ml，加入5%的三氯乙酸，搅拌，4℃下静置，析出蛋白质沉淀，过滤除去蛋白质；此处理重复三次；

（6）、除蛋白后的提取液减压浓缩成膏状，将膏状物倒入搪瓷盆中，置入干燥箱中于65℃下干燥至含水量7%以下；干燥物粉碎得葛仙米营养保湿提取物成品，A样品得成品8.68g，B样品得成品9.15g、C样品得成品8.03g。