一种酶法预处理辅助提取姜黄素的工艺制造技术

技术编号:12347392 阅读:62 留言:0更新日期:2015-11-18 19:30
本发明专利技术提供了一种酶法预处理辅助提取姜黄素的工艺,其包括如下步骤:取1份姜黄粉碎过筛加水搅拌均匀后,水浴60min,然后降温并恒定至52~58℃,得到姜黄浆液;在所述姜黄浆液中添加由纤维素酶、淀粉酶及木瓜蛋白酶组成的复合酶,反应2~4h,得到酶解液;取所述酶解液,加入乙醇溶液,8000~9000r/min条件下匀浆1~2min,得到姜黄素提取液;最后在所述提取液中加入絮凝剂搅拌,过滤,将得到的清液流经活性炭层析柱,再使用碱性溶液进行洗脱得到姜黄素的解析液。本发明专利技术提取速度快、温度低、能耗低、有效成分姜黄素得率高、得到的产品质量稳定,反应条件易控制,适用于工业化放大生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及姜黄素的提取工艺。更具体地说,本专利技术涉及一种可有效提高姜黄素 提取效率及纯度的酶法预处理辅助提取姜黄素的工艺
技术介绍
姜黄素是从中药材姜黄中提取得到的,是姜黄发挥药理作用的最重要的成分。姜 黄素能促进名为巨噬细胞的免疫细胞的形成,这种免疫细胞可清除一种可形成与老年痴呆 症相关的淀粉体,具有优异的预防老年痴呆的功效。此外,姜黄素还有利胆保肝、降血脂、活 血通经、抗艾滋病毒、抗乳腺癌、抗前列腺癌、抗动脉粥样硬化等生理和药理作用。 姜黄素的提取工艺报道较多,比如有机溶剂提取法、酸碱提取法、超临界CO2萃取 法、水杨酸钠法等,其中有机溶剂提取法由于具有工艺简单、操作方便、反应条件较易控制 等优点是目前使用最为广泛的一种提取方法。但有机溶剂提取法为了增大提取效率,加速 姜黄素的溶出,通常需要提高提取温度,从而会在一定程度上破坏姜黄素的活性,得到的姜 黄素浸膏不易干燥,且姜黄素的纯度也会受到影响。
技术实现思路
作为各种广泛且细致的研究和实验的结果,本专利技术的专利技术人已经发现,在姜黄素 的提取过程中,首先采用由纤维素酶、淀粉酶和木瓜蛋白酶组成的复合酶对姜黄进行预处 理,然后加入合适比例的乙醇溶液进行匀浆提取,有效提高了姜黄素提取液的澄清度,且最 终得到的姜黄素的提取率和纯度也达到了显著的提高。基于这种发现,完成了本专利技术。 本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优 点。 本专利技术还有一个目的是提供一种酶法预处理辅助提取姜黄素的工艺,其能够有效 提高姜黄素的提取效率,且提取体系的澄清度和最终产物的纯度也都得到明显提高。 为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点,提供了一种酶法预处理辅助提取姜 黄素的工艺,其包括如下步骤: 步骤一:取1份姜黄粉碎过筛至60~80目,加入3~6份水搅拌均匀,60~70°C 下水浴60min,然后降温并恒定至52~58°C,得到姜黄浆液,姜黄粉经水浴处理后,细胞溶 胀,孔洞外露,比表面积增大,且在自身所含酶的作用下,细胞壁发生部分降解,利于后续提 取步骤的进行; 步骤二:在所述姜黄浆液中添加由8~12U/g姜黄的纤维素酶、60~90U/g姜黄 的淀粉酶及5~10U/g姜黄的木瓜蛋白酶组成的复合酶,pH3. 8~4. 5条件下反应2~4h, 得到酶解液, 其中,纤维素酶可有效破坏植物的细胞壁,使细胞壁及其之间的纤维素发生降解, 提高植物有效成分的溶出率,淀粉酶和木瓜蛋白酶可将影响姜黄素精制的淀粉、蛋白质等 分解去除,提高提取体系的澄清度,且木瓜蛋白酶可增加细胞间的离散程度,利于后续提取 工艺的进行; 步骤三:取步骤二所述酶解液,加入与其体积比为7~9的乙醇溶液,8000~ 9000r/min条件下匀浆1~2min,得到姜黄素提取液,其中所述乙醇溶液的质量分数为 65~70%,经酶解处理后的姜黄与乙醇混合后进行匀浆处理,确保了姜黄细胞与乙醇溶液 的充分混合,且在匀浆高速剪切力的作用下,细胞发生进一步破碎,促进了有效成分姜黄素 的提取; 步骤四:所述提取液中加入0. 3~0. 5g/L的絮凝剂搅拌30~60min后,过滤,得 到的清液流经活性炭层析柱,再使用碱性溶液洗脱得到姜黄素的解析液,在姜黄素的提取 处理过程中,先经絮凝剂沉降预处理后,再使用活性炭层析柱进行姜黄素的吸附和洗脱,得 到的姜黄素解析液的透光度显著提高。 优选的是,其中,步骤四所述洗脱步骤前,依次使用1~2倍活性炭体积的乙醚溶 液、0. 8~1. 2倍活性炭体积的纯水流经所述活性炭层析柱进行洗杂处理,首先使用乙醚溶 液洗脱活性炭吸附的少量脂类物质,然后再用纯水洗脱活性炭吸附的其他杂质,以保证得 到的姜黄素产品的纯度。 优选的是,其中,步骤一中所述水为自来水,自来水中含有的微量元素有助提高姜 黄自身所含酶的活性,促进自身细胞壁的降解,若粉碎后的姜黄与蒸馏水混合后进行水浴, 则会对其有效成分姜黄素的提取产生一定影响。 优选的是,其中,步骤一中所述水浴密封进行,并且在水浴过程中搅拌2~3次,为 了减少水浴过程中水的蒸发,保证细胞的溶胀效果,水浴的过程密封进行,且在姜黄水浴过 程中仅需搅拌2~3次,不需一直搅拌,否则反而会影响姜黄素提取液的透光率。 优选的是,其中,所述絮凝剂选自壳聚糖、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯 丙基氯化铵中的一种。 优选的是,其中,所述絮凝剂为壳聚糖,使用壳聚糖的絮凝效果更好,且过滤速度 快,易于工业化生产。 优选的是,其中,所述壳聚糖先配制成1 %的水溶液,然后使用冰醋酸调pH至4. 7, 搅拌至溶解均匀后再使用。 优选的是,其中,所述碱性溶液选自碱性水、碱性乙醇、碱性丙酮中的任意一种。 优选的是,其中,所述碱性溶液为碱性丙酮,碱性丙酮对姜黄素的洗脱效果较好, 得到的解析液中姜黄素的浓度较高,利于后续处理。 优选的是,其中,所述碱性丙酮的pH为8. 5~9. 5,丙酮的碱性越高,越利于姜黄素 的洗脱效果,但丙酮的PH不能过高,否则姜黄素可能会发生分解,反而影响其纯度。 本专利技术至少包括以下有益效果: (1)在对姜黄中的姜黄素进行提取工艺前,依次进行水浴溶胀和复合酶处理,有效 破坏了细胞的细胞壁,增大了后续提取过程中姜黄素向乙醇扩散的传质面积,显著提高了 姜黄素的提取率; (2)淀粉酶和木瓜蛋白酶的添加可将影响姜黄素精制的淀粉、蛋白质等分解去除, 提高提取体系的澄清度,且木瓜蛋白酶可增加细胞间的离散程度,利于后续提取工艺的进 行; (3)经酶解处理后的姜黄与乙醇混合后进行匀浆处理,确保了姜黄细胞与乙醇溶 液的充分混合,且在匀浆高速剪切力的作用下,细胞发生进一步破碎,促进了有效成分姜黄 素的提取; (4)在姜黄素的提取处理过程中,先经絮凝剂沉降预处理后,再使用活性炭层析柱 进行姜黄素的吸附和洗脱,显著提高了姜黄素解析液的澄清度; (5)姜黄素洗脱步骤前,先依次使用乙醚溶液和纯水流经所述活性炭层析柱进行 洗杂处理,除去活性炭吸附的少量脂类物质及其他杂质,有效提高了姜黄素产品的纯度; (6)本专利技术提取速度快、温度低、能耗低、有效成分姜黄素得率高、得到的产品质量 稳定,反应条件易控制,适用于工业化放大生产。 本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本 专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照 说明书文字能够据以实施。 应当理解,本文所使用的诸如"具有"、"包含"以及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。 〈实例 1〉 -种酶法预处理辅助提取姜黄素的工艺,其包括如下步骤: 步骤一:取1份姜黄粉碎过筛至60目,然后加入3份自来水搅拌均匀后,60°C下密 封水浴60min,在水浴过程中搅拌2次,然后降温并恒定至52°C,得到姜黄浆液; 步骤二:在所述姜黄浆液中添加由8U/g姜黄的纤维素酶、60U/g姜黄的淀粉酶及 5U/g姜黄的木瓜蛋白酶组成的复合酶,pH3. 8条件下反应2h,得到酶解液; 步骤三:取步骤二所述酶解液,加入7倍其体积倍数的乙醇溶液,8000r/min条件 下匀浆lmin,得到姜黄素提取液,其中所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酶法预处理辅助提取姜黄素的工艺,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:取1份姜黄粉碎过筛至60~80目,加3~6份水搅拌均匀,60~70℃下水浴60min,然后降温并恒定至52~58℃,得到姜黄浆液;步骤二:在所述姜黄浆液中添加由8~12U/g姜黄的纤维素酶、60~90U/g姜黄的淀粉酶及5~10U/g姜黄的木瓜蛋白酶组成的复合酶,pH3.8~4.5条件下反应2~4h,得到酶解液;步骤三:取步骤二所述酶解液,加入与其体积比为7~9的乙醇溶液,8000~9000r/min条件下匀浆1~2min,得到姜黄素提取液,其中所述乙醇溶液的质量分数为65~70%;步骤四:所述提取液中加入0.3~0.5g/L的絮凝剂搅拌30~60min后,过滤,得到的清液流经活性炭层析柱,再使用碱性溶液洗脱得到姜黄素的解析液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:齐瑞芳高洪波方欣石瑞丽马宝慧吕军陈晓东时静华徐继辉王立军
申请(专利权)人:内蒙古科技大学包头医学院
类型:发明
国别省市:内蒙古;15

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