CN109336991A - 一种猴头菇多糖的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种猴头菇多糖的提取方法，包括：新鲜猴头菇选取，去除劣质部位，水洗，切片，自然晾干，初次粉碎；将初次粉碎后的猴头菇，与水混合，先后用微波、超声波进行破壁处理，降温，固液分离，得到滤液1和滤渣；滤渣重复进行1‑3次步骤二处理，将各批次的滤液1合并得到滤液2，备用；在滤液2中加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，水解，固液分离，得滤液3；在滤液3中加入木瓜蛋白酶，水解，固液分离，得滤液4；在滤液4中加入双氧水，搅拌，超滤膜超滤，收集分子量8000道尔顿以上的组分；将收集到的组分溶于水，经醇沉法提纯得猴头菇多糖。本方法所得提取物的多糖含量超过55%，且同时提取物收率达到15%左右，提取物中杂质少。
Description
技术领域
本发明涉及植物加工领域，具体涉及一种猴头菇多糖的提取方法。
背景技术
猴头菇（学名：Hericium erinaceus），是中国传统的名贵菜肴，肉嫩、味香、鲜美可口。有“山珍猴头、海味燕窝”之称。这种齿菌科的菌类，菌伞表面长有毛茸状肉刺，长约1～3厘米，它的子实体圆而厚，新鲜时白色，干后由浅黄至浅褐色，基部狭窄或略有短柄，上部膨大，直径3.5～10厘米，远远望去似金丝猴头，故称“猴头菇”，又像刺猬，故又有“刺猬菌”之称。猴头菌是鲜美无比的山珍，菌肉鲜嫩，香醇可口，有“素中荤”之称。
大量的医学研究表明，猴头菇多糖对小白鼠肉瘤180和艾氏腹水癌有明显的抑制作用，同时具有助消化、利五脏的功能，对慢性胃炎、十二指肠溃疡等多种消化道疾病均有较好的疗效，能提高人体免疫能力。
多糖的分子量从几千到几百万不等，分子量越大其水溶性越差，猴头菇多糖也不例外。大分子量的猴头菇多糖水溶性差，人体对其的吸收效果也不好。目前，提取猴头菇多糖的方法主要有碱提法、酸提法等。碱提法、酸提法，试剂用量少、操作简单，但在稀碱、稀酸条件下，多糖容易发生糖苷键的断裂，部分多糖发生水解而使多糖的提取率减少，而且杂质含量比较多，适用范围窄。公告号为CN101358224的中国发明专利公开了猴头菇多糖的提取方法，包括：猴头菇干燥粉末加入水，50～80℃下用8～20KHz超声波萃取0.5h～2.0h，过滤，滤液依次用足量纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶水解，最后加入双氧水，于30～50℃保温搅拌0.5h～1h，超滤膜超滤，收集分子量10000道尔顿以上的组分，冷冻干燥，得到猴头菇多糖。该发明所制得产品收率高、但提取物中存在较多杂质。而且，提取物中多糖含量在40-50％之间，仍存在一定的提升空间。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种提取物收率高、多糖含量高且杂质少的一种猴头菇多糖的提取方法。
本发明解决技术问题采用的技术方案是，提出一种猴头菇多糖的提取方法，包括下列步骤：
步骤一：新鲜猴头菇选取，去除劣质部位，水洗，切片，自然晾干，初次粉碎；
步骤二：将所述初次粉碎后的猴头菇，与水混合，先后用微波、超声波进行破壁处理，降温，固液分离，得到滤液1和滤渣；
步骤三：滤渣重复进行1-3次所述步骤二处理，将各批次的滤液1合并得到滤液2，备用；
步骤四：在滤液2中加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，水解，固液分离，得滤液3；
步骤五：在滤液3中加入木瓜蛋白酶，水解，固液分离，得滤液4；
步骤六：在滤液4中加入双氧水，搅拌，超滤膜超滤，收集分子量8000道尔顿以上的组分；
步骤七：将所述收集到的组分溶于水，再加入乙醇，搅拌均匀，静置沉淀，吸去上清液，下部混合液进行离心分离，干燥，得猴头菇多糖。
作为优选，步骤二为：将所述初次粉碎后的猴头菇，与水按照料液比1g∶（3-15）mL混合，先用微波处理5-12min，再用超声波进行破壁处理10-60min，降温至35-55℃，固液分离，得到滤液1和滤渣。
作为优选，步骤四为：调节所述滤液2的pH为3.5-5.5，加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，35-55℃水解0.5-5h，固液分离，得滤液3；所述纤维素酶活性为10000-20000u/g；所述纤维素酶质量用量为滤液2质量的0.4-0.8倍；所述淀粉酶活性为8000-20000u/g；所述淀粉酶质量用量为滤液2质量的0.1-0.3倍；所述果胶酶活性为8000-25000u/g；所述果胶酶质量用量为滤液2质量的0.3-0.7倍。
作为优选，步骤五为：调节所述滤液3的pH为3-6，加入木瓜蛋白酶，35-55℃水解0.5-3h，固液分离，得滤液4；所述木瓜蛋白酶活性为500000-900000u/g；所述木瓜蛋白酶质量用量为滤液3质量的0.4-1.6倍。
作为优选，步骤六为：调节所述滤液4的pH为7-9，加入双氧水，在25-50℃下保温搅拌0.1-1h，超滤膜超滤，收集分子量8000道尔顿以上的组分；所述双氧水的摩尔量以滤液4的体积计为1-12mmol/mL。
作为优选，步骤七为：将所述收集到的组分按照料液比1g/(1-10)mL溶于水，再按体积比1:(3.5-4.5)缓缓加入乙醇，搅拌均匀，静置沉淀5-48h后，吸去上清液至原体积16%以下，下部混合液进行离心分离，将所得沉淀干燥，即得猴头菇多糖。
作为优选，步骤二中，所述微波处理的时间为6-7min，所述超声波处理的时间为15-17min。
作为优选，步骤四中，所述水解时间为2-2.5h；所述纤维素酶活性为14000-16000u/g；所述纤维素酶质量用量为滤液2质量的0.6-0.65倍；所述淀粉酶活性为13000-15000u/g；所述淀粉酶质量用量为滤液2质量的0.15-0.18倍；所述果胶酶活性为12000-15000u/g；所述果胶酶质量用量为滤液2质量的0.45-0.5倍。
作为优选，步骤五中，所述水解时间为1.2-1.5h；所述木瓜蛋白酶活性为700000-800000u/g；所述木瓜蛋白酶质量用量为滤液3质量的0.75-0.8倍。
作为优选，步骤七中，所述干燥为冷冻干燥。
本发明提供的一种猴头菇多糖的提取方法具有如下有益效果：
1、将初次粉碎后的猴头菇与水混合后，先后用微波、超声波进行破壁处理，微波、超声波能量可以直接进入猴头菇内部，从内部粉碎猴头菇，使多糖等各种成分充分流出，大大提生了多糖等各种成分提取率，避免了有效成分残留在滤渣中浪费，有利于最终提升提取物的收率。此外，将滤渣重复进行步骤二处理，进一步提升了猴头菇中各种成分的提取率。
2、在滤液2中同时加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，一方面，三种酶本身有着各自的催化水解的效果；另一方面，基于三种酶各自催化水解反应的进行，原来滤液中纤维素、淀粉、果胶三种组分相互之间对酶传递的阻碍作用大幅降低，三种酶产生协同效应，纤维素、淀粉、果胶同时被水解，大幅升了水解的速率和效果。
3、超滤后收集到的组分采用醇沉法提纯，去除了杂质，大幅提升了猴头菇多糖产品中多糖的含量。
4、本方法所得提取物的多糖含量超过55%，且同时提取物收率达到15%左右，提取物中杂质少，没有用到酸、碱等有毒有害物质，环境友好，适宜规模化生产。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
步骤一：新鲜猴头菇选取，去除劣质部位，水洗，切片，自然晾干，采用研磨法初次粉碎。
步骤二：将所述初次粉碎后的猴头菇，与水按照料液比1g∶8mL混合，先用微波处理6.5min，再用超声波进行破壁处理16min，降温至45℃，过滤分离，得到滤液1和滤渣。
步骤三：滤渣重复进行2次所述步骤二处理，将各批次的滤液1合并得到滤液2，备用；
步骤四：调节所述滤液2的pH为4.5，加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，40℃水解2h，过滤分离，得滤液3；所述纤维素酶活性为15000u/g；所述纤维素酶质量用量为滤液2质量的0.6倍；所述淀粉酶活性为14000u/g；所述淀粉酶质量用量为滤液2质量的0.2倍；所述果胶酶活性为16000u/g；所述果胶酶质量用量为滤液2质量的0.5倍。
步骤五：调节所述滤液3的pH为4.5，加入木瓜蛋白酶，40℃水解1.5h，离心分离，得滤液4；所述木瓜蛋白酶活性为800000u/g；所述木瓜蛋白酶质量用量为滤液3质量的1.0倍。
步骤六：调节所述滤液4的pH为8，加入双氧水，在37.5℃下保温搅拌0.55h，超滤膜超滤，收集分子量8000道尔顿以上的组分；所述双氧水的摩尔量以滤液4的体积计为6.5mmol/mL。
步骤七：将所述收集到的组分按照料液比1g/5mL溶于水，再按体积比1:4缓缓加入乙醇，搅拌均匀，静置沉淀10h后，吸去上清液至原体积16%以下，下部混合液进行离心分离，将所得沉淀干燥，即得猴头菇多糖。
实施例2
步骤一：新鲜猴头菇选取，去除劣质部位，水洗，切片，自然晾干，采用研磨法初次粉碎。
步骤二：将所述初次粉碎后的猴头菇，与水按照料液比1g∶3mL混合，先用微波处理5min，再用超声波进行破壁处理10min，降温至35℃，离心分离，得到滤液1和滤渣。
步骤三：滤渣重复进行1次所述步骤二处理，将各批次的滤液1合并得到滤液2，备用；
步骤四：调节所述滤液2的pH为3.5，加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，35℃水解0.5h，离心分离，得滤液3；所述纤维素酶活性为10000u/g；所述纤维素酶质量用量为滤液2质量的0.4倍；所述淀粉酶活性为8000u/g；所述淀粉酶质量用量为滤液2质量的0.1倍；所述果胶酶活性为8000u/g；所述果胶酶质量用量为滤液2质量的0.3倍。
步骤五：调节所述滤液3的pH为3，加入木瓜蛋白酶，35℃水解0.5h，过滤分离，得滤液4；所述木瓜蛋白酶活性为500000u/g；所述木瓜蛋白酶质量用量为滤液3质量的0.4倍。
步骤六：调节所述滤液4的pH为7，加入双氧水，在25℃下保温搅拌0.1h，超滤膜超滤，收集分子量8000道尔顿以上的组分；所述双氧水的摩尔量以滤液4的体积计为1mmol/mL。
步骤七：将所述收集到的组分按照料液比1g/1mL溶于水，再按体积比1:3.5缓缓加入乙醇，搅拌均匀，静置沉淀5h后，吸去上清液至原体积16%以下，下部混合液进行离心分离，将所得沉淀干燥，即得猴头菇多糖。
实施例3
步骤一：新鲜猴头菇选取，去除劣质部位，水洗，切片，自然晾干，采用研磨法初次粉碎。
步骤二：将所述初次粉碎后的猴头菇，与水按照料液比1g∶15mL混合，先用微波处理12min，再用超声波进行破壁处理60min，降温至55℃，过滤分离，得到滤液1和滤渣。
步骤三：滤渣重复进行3次所述步骤二处理，将各批次的滤液1合并得到滤液2，备用；
步骤四：调节所述滤液2的pH为5.5，加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，55℃水解5h，过滤分离，得滤液3；所述纤维素酶活性为20000u/g；所述纤维素酶质量用量为滤液2质量的0.8倍；所述淀粉酶活性为20000u/g；所述淀粉酶质量用量为滤液2质量的0.3倍；所述果胶酶活性为25000u/g；所述果胶酶质量用量为滤液2质量的0.7倍。
步骤五：调节所述滤液3的pH为6，加入木瓜蛋白酶，55℃水解3h，离心分离，得滤液4；所述木瓜蛋白酶活性为900000u/g；所述木瓜蛋白酶质量用量为滤液3质量的1.6倍。
步骤六：调节所述滤液4的pH为9，加入双氧水，在50℃下保温搅拌1h，超滤膜超滤，收集分子量8000道尔顿以上的组分；所述双氧水的摩尔量以滤液4的体积计为12mmol/mL。
步骤七：将所述收集到的组分按照料液比1g/10mL溶于水，再按体积比1:4.5缓缓加入乙醇，搅拌均匀，静置沉淀48h后，吸去上清液至原体积16%以下，下部混合液进行离心分离，将所得沉淀干燥，即得猴头菇多糖。
对比例1
将实施例1提取得到的猴头菇多糖、采用CN101358224公开的方法提取得到的猴头菇多糖进行对比，比较提取物收率及提取物中的多糖含量。采用硫酸苯酚法测定多糖含量，结果如表1所示。
提取物收率计算公式：提取得到的猴头菇多糖的干重质量/新鲜猴头菇干燥后的质量。
结果表明，本发明的提取方法与CN101358224公开的方法相比，提取物收率和提取物中的多糖含量明显高于CN101358224公开的方法。这归因于：（1）本方法将初次粉碎后的猴头菇与水混合后，先后用微波、超声波进行破壁处理，微波、超声波能量可以直接进入猴头菇内部，从内部粉碎猴头菇，使多糖等各种成分充分流出，大大提生了多糖等各种成分提取率，避免了有效成分残留在滤渣中浪费，有利于最终提升提取物的收率。此外，将滤渣重复进行步骤二处理，进一步提升了猴头菇中各种成分的提取率。（2）在滤液2中同时加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，一方面，三种酶本身有着各自的催化水解的效果；另一方面，基于三种酶各自催化水解反应的进行，原来滤液中纤维素、淀粉、果胶三种组分相互之间对酶传递的阻碍作用大幅降低，三种酶产生协同效应，纤维素、淀粉、果胶同时被水解，大幅升了水解的速率和效果。（3）超滤后收集到的组分采用醇沉法提纯，去除了杂质，大幅提升了猴头菇多糖产品中多糖的含量。
对比例2
采用控制变量法，改变实施例1步骤二中微波、超声波处理的条件，研究微波、超声波处理对提取物收率及提取物中多糖含量的影响，结果如表2所示。多糖含量的测定及提取物收率计算方法同对比例1。若无说明，除变量外的所有实验条件同实施例1。
结果表明，微波、超声波处理大大提升了提取物收率，但对提取物中多糖含量没有明显的影响。这归因于：一方面，微波、超声波能量可以直接进入猴头菇内部，从内部粉碎猴头菇，使多糖等各种成分充分流出，大大提生了多糖等各种成分提取率，避免了有效成分残留在滤渣中浪费，有利于最终提升提取物的收率；另一方面，微波、超声波只能使猴头菇内部的各种成分流出，进入浆料之中，但没有提纯多糖的效果。
对比例3
采用控制变量法，改变实施例1步骤四中纤维素酶、淀粉酶、果胶酶的加入条件，研究在同一滤液体系中同时加入多种酶产生的协同效应对提取物收率及提取物中多糖含量的影响，结果如表3所示。若无说明，除变量外的所有实验条件同实施例1。
结果表明，在同一滤液体系中同时加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶产生的协同效应可以较大幅度提高提取物中多糖含量。这归因于：在滤液2中同时加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，一方面，三种酶本身有着各自的催化水解的效果；另一方面，基于三种酶各自催化水解反应的进行，原来滤液中纤维素、淀粉、果胶三种组分相互之间对酶传递的阻碍作用大幅降低，三种酶产生协同效应，纤维素、淀粉、果胶同时被水解，大幅升了水解的速率和效果，除去了滤液中纤维素、淀粉、果胶等杂质，同时能水解产生多糖。因此，提取物中多糖含量有了明显提升。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于包括下列步骤：
步骤一：新鲜猴头菇选取，去除劣质部位，水洗，切片，自然晾干，初次粉碎；
步骤二：将所述初次粉碎后的猴头菇，与水混合，先后用微波、超声波进行破壁处理，降温，固液分离，得到滤液1和滤渣；
步骤三：滤渣重复进行1-3次所述步骤二处理，将各批次的滤液1合并得到滤液2，备用；
步骤四：在滤液2中加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，水解，固液分离，得滤液3；
步骤五：在滤液3中加入木瓜蛋白酶，水解，固液分离，得滤液4；
步骤六：在滤液4中加入双氧水，搅拌，超滤膜超滤，收集分子量8000道尔顿以上的组分；
步骤七：将所述收集到的组分溶于水，再加入乙醇，搅拌均匀，静置沉淀，吸去上清液，下部混合液进行离心分离，干燥，得猴头菇多糖。
2.根据权利要求1所述的一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于，所述步骤二为：
将所述初次粉碎后的猴头菇，与水按照料液比1g∶（3-15）mL混合，先用微波处理5-12min，再用超声波进行破壁处理10-60min，降温至35-55℃，固液分离，得到滤液1和滤渣。
3.根据权利要求2所述的一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于，所述步骤四为：
调节所述滤液2的pH为3.5-5.5，加入纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，35-55℃水解0.5-5h，固液分离，得滤液3；所述纤维素酶活性为10000-20000u/g；所述纤维素酶质量用量为滤液2质量的0.4-0.8倍；所述淀粉酶活性为8000-20000u/g；所述淀粉酶质量用量为滤液2质量的0.1-0.3倍；所述果胶酶活性为8000-25000u/g；所述果胶酶质量用量为滤液2质量的0.3-0.7倍。
4.根据权利要求3所述的一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于，所述步骤五为：
调节所述滤液3的pH为3-6，加入木瓜蛋白酶，35-55℃水解0.5-3h，固液分离，得滤液4；所述木瓜蛋白酶活性为500000-900000u/g；所述木瓜蛋白酶质量用量为滤液3质量的0.4-1.6倍。
5.根据权利要求4所述的一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于，所述步骤六为：
调节所述滤液4的pH为7-9，加入双氧水，在25-50℃下保温搅拌0.1-1h，超滤膜超滤，收集分子量8000道尔顿以上的组分；所述双氧水的摩尔量以滤液4的体积计为1-12mmol/mL。
6.根据权利要求5所述的一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于，所述步骤七为：
将所述收集到的组分按照料液比1g/(1-10)mL溶于水，再按体积比1:(3.5-4.5)缓缓加入乙醇，搅拌均匀，静置沉淀5-48h后，吸去上清液至原体积16%以下，下部混合液进行离心分离，将所得沉淀干燥，即得猴头菇多糖。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于：
步骤二中，所述微波处理的时间为6-7min，所述超声波处理的时间为15-17min。
8.根据权利要求3-6中任一项所述的一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于：
步骤四中，所述水解时间为2-2.5h；所述纤维素酶活性为14000-16000u/g；所述纤维素酶质量用量为滤液2质量的0.6-0.65倍；所述淀粉酶活性为13000-15000u/g；所述淀粉酶质量用量为滤液2质量的0.15-0.18倍；所述果胶酶活性为12000-15000u/g；所述果胶酶质量用量为滤液2质量的0.45-0.5倍。
9.根据权利要求4-6中任一项所述的一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于：
步骤五中，所述水解时间为1.2-1.5h；所述木瓜蛋白酶活性为700000-800000u/g；所述木瓜蛋白酶质量用量为滤液3质量的0.75-0.8倍。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的一种猴头菇多糖的提取方法，其特征在于：
步骤七中，所述干燥为冷冻干燥。
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