一种具有益生元效应的莲子低聚糖单体的快速分离方法技术

本发明专利技术公开了一种具有益生元效应的莲子低聚糖单体的快速分离方法，属于植物活性成分的提取分离技术领域，其是以新鲜莲子为原料，经选料烘干、粉碎过筛、加水复配、水洗淀粉、恒温回流提取、抽滤、醇析、离心浓缩、冷冻干燥、MPLC分离、MPLC二次分离得聚合度相同或不同的莲子低聚糖单体粉末，经本发明专利技术分离得到的莲子低聚糖各单体的纯度可达95%以上。相比于高效液相色谱法和高速逆流色谱法，本发明专利技术采用MPLC进行分离，其制备量大，样品上样量可从毫克级到百克不等，分离时间较短，同时分离柱填料能够自主填充，增加了分离选择性；其工艺过程稳定、操作简便、分离效率得到极大提高，可用于高纯度、大量莲子低聚糖单体的分离制备。

【技术实现步骤摘要】
一种具有益生元效应的莲子低聚糖单体的快速分离方法
本专利技术属于植物活性成分提取分离
，具体涉及一种具有益生元效应的莲子低聚糖单体的快速分离方法。
技术介绍
随着世界各国经济实力的增长与人类生活质量的不断提高，人们对食品功能的要求也在不断发生改变，而对保健食品的需求量也随之增加。在众多保健食品中，低聚糖由于具有明确的化学结构和显著的生理功效，已引起国内外研究者的广泛关注。功能性低聚糖是由2~10个单糖经特定糖苷键连接而成的低度聚合糖，已被证实为有效的双歧杆菌增殖因子之一，并具有促进人体肠道内益生菌增殖、抗龋齿和降血脂等优良的生理活性，因而倍受世人瞩目，产销量在功能性食品中名列前茅。而低聚糖的聚合度对益生菌的利用率也具有重要影响，其吸收能力一般随分子量的减小而增大，同时对抗致病菌能力也有一定的影响，聚合度越低的低聚糖抗菌活性越强。低聚糖的功能性与糖的化学结构和构型密切相关，因此，低聚糖的定性和定量分析对其在生物医学和功能性食品方面的表现有着重要的影响。如今，硅胶、活性炭、阴离子交换和凝胶层析技术等一系列的分离方法已被单独或者组合运用在功能性食品领域，用于制备益生元。目前不同聚合度低聚糖的分离已经在上述分离方法中逐步实现，但由于相邻聚合度的低聚糖由于理化性质十分接近，没有紫外吸收，热稳定性低，不含有带电荷基团，这使同时快速分离相同聚合度的低聚糖仍然是一个具有挑战性的工作。因此，建立具有高分辨率、自动化和可实现的制备方法就显得尤为必要。而与传统柱层析法存在操作复杂、填料昂贵等问题相比，液相色谱法具有分辩率高、速度快、重复性高、色谱柱可反复使用、可自动化操作、分析精确度高等特点，能较为准确地鉴定产物和分离情况。闪式制备色谱技术，根据所施加的压力可以分为快速色谱（0.1-5/10bars）或中压制备色谱（MPLC，5/10-50bars）。闪式色谱系统最初用于快速纯化合成化合物的应用，近年来这种系统已逐渐应用在复杂天然产物提取混合物的分离中。相比于高效液相色谱法和高速逆流色谱法，其制备量大，样品上样量可从毫克级到百克不等，分离时间较短，同时分离柱填料能够自主填充，增加了分离选择性，可有效节约生产成本，在天然产物的分离纯化研究工作中发挥着重要作用。同时，一般的制备色谱只配有紫外线检测器，这并不适用于检测没有紫外吸收的化合物，如碳水化合物；而采用苯酚-硫酸法比色等离线检测法，常使用有害的化学试剂，且特异性差、分析时间较长。莲子是我国重要的出口创汇特色农副产品之一，除福建、江西两省为主要产区外，在浙江、湖南、江苏、湖北、河北、台湾等省亦均有商业栽培。莲子为药食两用食品，除含有丰富的淀粉、蛋白质、生物碱和类黄酮外，还含有超氧化物歧化酶、低聚糖、多糖等功效成分。而低聚糖作为莲子的活性成分之一，目前研究报道较少，有大量制备以进一步深入研究构效关系的需求。因此，本专利技术以莲子为材料，将闪式制备色谱结合蒸发光散射与亲水色谱联用技术（MPLC-ELSD-HILIC）运用于在线监测莲子低聚糖单体的分离过程，建立一种莲子中低聚糖单体的快速分离纯化方法，其具有高自动化、高分辨率、高产量与安全性等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有益生元效应的莲子低聚糖单体的快速分离方法，该方法简单，易于操作，能实现相同聚合度的低聚糖的分离，且所得低聚糖单体具有益生元效应。本专利技术可填补国内莲子低聚糖高效制备分离技术的空白，为莲子低聚糖的开发利用提供基础，有助于提升莲子产业价值，拓展莲子深加工副产物利用的有效途径，同时也可为其他天然低聚糖的高效快速制备提供新的方向。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种具有益生元效应的莲子低聚糖单体的快速分离方法，其是以新鲜莲子为原料，经选料烘干、粉碎过筛、加水复配、水洗淀粉、恒温回流提取、抽滤、醇析、离心浓缩、冷冻干燥、MPLC分离、MPLC二次分离得莲子低聚糖单体粉末。该方法具体包括以下步骤：1）选料烘干：选取颗粒饱满、无损伤的新鲜莲子，筛选去芯后放入鼓风干燥箱中，于40~50℃下烘至水分含量为4~7%；2）粉碎过筛：将步骤1）干燥后的莲子粉碎，过40目筛；3）加水复配：取步骤2）所得莲子粉末，按料液比1:5加入去离子水混匀进行复配；4）水洗淀粉：将步骤3）所得复配料液过100目筛，并用莲子重量4~6倍的去离子水冲洗滤渣，合并滤液后置于4℃条件下静置沉淀8h，离心去除沉淀，再将所得上清液与冲洗后的莲子滤渣合并：5）恒温回流提取：将步骤4）所得上清液和莲子滤渣于75~85℃下恒温回流提取1.5~2h；6）抽滤：提取结束后将提取液真空抽滤，弃去滤渣；7）醇析：将步骤6）所得滤液于60~65℃下浓缩至原体积的1/5~1/4后加入浓缩液3~5倍体积、质量浓度为95%的乙醇，混匀后于4℃下静置10~12h；8）离心浓缩：将步骤7）所得溶液离心后去除沉淀，上清液于55~65℃下真空旋转蒸发浓缩至原体积的1/3~2/5；9）冷冻干燥：将步骤8）所得浓缩液经冷冻干燥，得莲子低聚糖粗糖粉末；10）MPLC分离：将步骤9）所得莲子低聚糖粗糖粉末溶于去离子水中，配制成浓度为0.1~0.2g/mL的溶液，然后将溶液经0.22μm微孔滤膜过滤后注入MPLC进行分离，根据保留时间针对性地收集各目标化合物，收集液分别于55~65℃下真空旋转蒸发回收溶剂后，经冷冻干燥得含特定化合物的冻干粉末；11）MPLC二次分离：取步骤10）所得含特定化合物的冻干粉末，分别按步骤10）的操作和色谱条件进行二次进样，收集相同保留时间的各目标峰，经溶剂回收、冷冻干燥即得莲子低聚糖单体粉末。MPLC的分离系统包括中压特制玻璃柱（36×460mm），色谱泵、DAD紫外全波长扫描器（检测波长范围为190-840nm）和FLASHELSD蒸发光散射检测器，自动馏分收集器和手动样品加载模块；所述中压特制玻璃柱为ClaricepFlashHILIC亲水柱，其填料粒径为20-35μm，孔径100A，比表面320m2/g，碳含量5.0%；所述FLASHELSD蒸发光散射检测器的检测条件为：吹扫氮气压力为2.5~3.5bar，漂移管温度85~95℃。MPLC分离中的上样体积为1mL，流动相为乙腈与水的二元混合体系，其流速为30~45mL/min，柱温为25℃；流动相比例变化的具体程序为：流动相中乙腈比例为85~90%保持15~20min，随后将乙腈比例在30~35min内降至65~60%，保持50~60min，再将乙腈比例上升至85~90%，保持15~20min。所得莲子低聚糖单体粉末可用于制备具有调节胃肠道菌群功效的保健食品。本专利技术所述具有益生元效应的莲子低聚糖单体的快速分离方法具有以下优点：（1）本专利技术采用制备型中压液相色谱系统对莲子低聚糖单体进行分离纯化，并通过DAD和FLASHELSD进行实时在线监测，可使提取液中的杂质成分与目标物成分明确，达到很好的分离效果；且制备色谱仪可针对性地自动收集莲子低聚糖单体目标峰，从而不需使用传统人工手动操作进行收集，也不需采用化学方法（如苯酚硫酸法）检测碳水化合物，可有效避免环境污染，并减少人力成本，同时还便于控制产品质量，所收集的各莲子低聚糖单体纯度可达95%以上。此外，使用的分离柱填料能够自主填充，增加了分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有益生元效应的莲子低聚糖单体的快速分离方法，其特征在于：以新鲜莲子为原料，经选料烘干、粉碎过筛、加水复配、水洗淀粉、恒温回流提取、抽滤、醇析、离心浓缩、冷冻干燥、MPLC分离、MPLC二次分离得莲子低聚糖单体粉末。

【技术特征摘要】
1.一种具有益生元效应的莲子低聚糖单体的快速分离方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：1）选料烘干：选取颗粒饱满、无损伤的新鲜莲子，筛选去芯后于40~50℃下烘至水分含量为4~7%；2）粉碎过筛：将步骤1）干燥后的莲子粉碎，过40目筛；3）加水复配：取步骤2）所得莲子粉末，按料液比1:5加入去离子水混匀进行复配；4）水洗淀粉：将步骤3）所得复配料液过100目筛，并用莲子重量4~6倍的去离子水冲洗滤渣，合并滤液后置于4℃条件下静置沉淀8h，离心去除沉淀，再将所得上清液与冲洗后的莲子滤渣合并：5）恒温回流提取：将步骤4）所得上清液和莲子滤渣于75~85℃下恒温回流提取1.5~2h；6）抽滤：提取结束后将提取液真空抽滤，弃去滤渣；7）醇析：将步骤6）所得滤液于60~65℃下浓缩至原体积的1/5~1/4后加入浓缩液3~5倍体积、质量浓度为95%的乙醇，混匀后于4℃下静置10~12h；8）离心浓缩：将步骤7）所得溶液离心后去除沉淀，上清液于55~65℃下浓缩至原体积的1/3~2/5；9）冷冻干燥：将步骤8）所得浓缩液经冷冻干燥，得莲子低聚糖粗糖粉末；10）MPLC分离：将步骤9）所得莲子低聚糖粗糖粉末溶于去离子水中，配制成浓度为0.1~0.2g/mL的溶液，然后将...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢旭，郑宝东，张怡，黄灿灿，林姗，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：福建;35