一种超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法，生姜加工副产物生姜渣经去色素、干燥、粉碎及过筛后，用超声波细胞萃取仪进行提取，浸提液离心后得到的上清液经浓缩、去蛋白、醇沉及冷冻干燥等技术制备生姜渣粗多糖。本发明专利技术首次从生姜加工副产物生姜渣中提取粗多糖，所提出的工艺方法操作简单、耗时短、效率高且多糖活性物质影响较小。

Method for extracting crude polysaccharide from ginger residue by ultrasonic wave

The invention discloses a method for ginger residue polysaccharides by ultrasonic assisted extraction of ginger, ginger slag processing by-products by pigment, drying, crushing and sieving, extracted with ultrasonic cell extraction, leaching supernatant extract obtained after centrifugation after concentration, protein, alcohol precipitation and freeze drying technology preparation of ginger residue of crude polysaccharide. The present invention is the first time to extract the crude polysaccharide from the ginger byproduct of ginger processing, which has the advantages of simple operation, short time consumption, high efficiency and little influence on the active substance of polysaccharide.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蔬菜副产物综合利用技术，尤其是涉及一种超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法。
技术介绍
生姜为姜科植物姜(ZingiberofficinaleRosc.)的鲜根茎。生姜在我国中部、东南部至西南部各省区广为栽培，在亚洲热带地区也是常见的栽培植物。生姜具有发散风寒、温中止呕、温肺止咳的功效，是我国传统的中医药材和常用的香辛料。生姜中含有多种对人体有益的活性物质，如矿物质、维生素、氨基酸类、姜油树脂等。姜味调味品与姜汁饮料是目前广受欢迎的两种生姜产品，但在生产加工过程中，生姜渣成为副产物，极大地造成了生姜资源的浪费。多糖是由多个单糖分子通过苷键连接而成的一类结构复杂的生物大分子，在天然产物中分布非常广泛。多糖是重要的生物活性物质，具有抗肿瘤、降血脂、抗衰老、抑菌抗炎以及调节肠胃功能等多种生理活性。因此，多糖的提取开发具有广阔的市场和应用前景。据报道，生姜多糖具有抑菌抗敏、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、降血脂等功效。但关于生姜加工副产物生姜渣多糖未见报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种操作简便、节省能源、提取效率高的利用超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将生姜渣去色素、烘干并粉碎成生姜渣粉；(2)将步骤(1)中得到的生姜渣粉加水后用超声波细胞萃取仪提取生姜渣粗多糖，得到的浸提液离心后取上清液；(3)将步骤(2)中得到的上清液抽滤、过膜、减压浓缩，得到浓缩液以三氯甲烷-正丁醇试剂法去蛋白离心分离后取上清液；(4)重复步骤(3)中的去蛋白离心分离步骤3～5次，得到生姜渣粗多糖上清液；(5)将步骤(4)中得到的生姜渣粗多糖上清液加入无水乙醇，静置后收集沉淀，得到的沉淀冷冻干燥后即得生姜渣粗多糖。步骤(1)中，所述去色素的方法为：在每1g生姜渣中加入5～15mL的85％乙醇溶液，静置后取沉淀；所述烘干的温度为40～60℃，所述粉碎的粒度为60～100目。所述生姜渣为新鲜的生姜榨汁，抽滤取姜渣，对含水量无特别要求。步骤(2)中，所述的水和生姜渣粉的液料比为10～50mL/g，所述超声波细胞萃取仪的提取工艺参数为：超声功率200～600W，超声时间5～25min，超声温度50～90℃。优选的，所述的水和生姜渣粉的液料比为30～50mL/g，所述超声波细胞萃取仪的提取工艺参数为：超声功率300～500w，超声时间10～20min，超声温度60～80℃；最优选的，所述的水和生姜渣粉的液料比为40mL/g，所述超声波细胞萃取仪的提取工艺参数为：超声功率400w，超声时间17min，超声温度74℃。步骤(3)中，所述膜的直径为0.45μm；所述减压浓缩的条件在45～60℃温度下以旋转蒸发仪减压浓缩上清液至原体积的1/2～1/5。步骤(3)和(4)中，所述三氯甲烷-正丁醇试剂法使用的三氯甲烷-正丁醇试剂为体积比为2:1～6:1的三氯甲烷和正丁醇混合液。所述三氯甲烷-正丁醇试剂法包括以下步骤：将所述浓缩液与三氯甲烷-正丁醇试剂以2:1～6:1的体积比混合后，搅拌不少于30min后，离心。步骤(5)中，所述无水乙醇的加入量为所述生姜渣粗多糖上清液体积的1～5倍；所述静置的温度为4℃，所述静置的时间为12～24h；所述冷冻干燥的时间为24～72h。本专利技术使用超声波辅助提取得到生姜渣粗多糖，本专利技术方法生姜渣粗多糖的得率为热水浸提法的2倍且多糖纯度较高。有益效果：本专利技术首次从生姜加工副产物生姜渣中提取粗多糖，所提出的工艺方法操作简单、耗时短、效率高、对多糖活性物质影响较小，有利于工业生产。附图说明图1超声功率对生姜渣粗多糖得率的影响；图2液料比对生姜渣粗多糖得率的影响；图3超声时间对生姜渣粗多糖得率的影响；图4超声温度对生姜渣粗多糖得率的影响；图5超声时间、超声功率、超声时间、料液比交互作用的响应曲面图。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。实施例中，粗多糖得率的计算方式如下：粗多糖得率(％)＝粗多糖/生姜渣粉×100％。多糖中总糖含量的测定，参照苯酚硫酸法进行实验，并适当调整，具体实验步骤如下：取葡萄糖标准品烘干至恒重，配置浓度为40μg/mL葡萄糖标准溶液，取8支试管，分别加入上述葡萄糖标准溶液0.0mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL、1.4mL、1.6mL，进而用去离子水补齐至2.0mL。加6％苯酚溶液1.0mL，再缓慢加入浓硫酸5.0mL，充分小心混匀，静置冷却30min后于490nm处测定吸光值，并以去离子水作为空白对照。以试管中葡萄糖微克数为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制葡萄糖标准曲线并得到标准曲线的回归方程，y＝0.0164x+0.0726(R2＝0.9982)，其中，x为葡萄糖微克数，y为490nm处溶液吸光值。配制适当浓度的生姜渣粗多糖溶液(约100μg/mL)，配置完成后，取多糖溶液0.5mL，加入去离子水1.5mL，再缓慢加入6％苯酚溶液1.0mL、浓硫酸5.0mL，充分小心混匀，冷却30min，测定反应体系490nm波长的吸光值。根据葡萄糖标准曲线和吸光值计算出样品中总糖的微克数，再求出生姜渣粗多糖样品中总糖的百分比含量。实施例1：生姜粗多糖的制备(1)用新鲜的生姜榨汁，抽滤取姜渣，60℃烘干，粉碎，过80目筛，得到超微生姜渣粉。以每10g粉按1∶10(w∶v)加85％乙醇，静置2h，离心5000g、15min，取沉淀，烘干，得到生姜渣粉，在4℃下保存。(2)取预处理粉1g，按超声功率200～600W、液料比10～50mL/g、超声时间5～25min、超声温度50～90℃进行超声萃取。浸提液离心(5000g，15min)，取上清液。(3)将步骤(2)中得到的上清液抽滤，过0.45μm的膜，将滤液减压浓缩至原来的1/3。多糖溶液与三氯甲烷-正丁醇试剂(三氯甲烷∶正丁醇＝4:1)4:1混合，磁力搅拌器搅拌30min，离心(5000g，15min)重复3次，取上层清液得到生姜渣粗多糖上清液。(4)将步骤(3)中得到的生姜渣粗多糖上清液再加入4倍体积无水乙醇，4℃冰箱沉淀12h，离心(5000g，15min)取沉淀，沉淀冻干即为生姜粗多糖。分别重复上述实验3次，得到生姜渣粗多糖0.487g、0.474g、0.482g，计算多糖提取率结果平均值为4.81％，取该平均值为多糖得率，总糖含量为87.32％。实施例2～29超声波辅助提取生姜渣粗多糖工艺条件优化根据实施例1的方法制备生姜粗多糖，采用不同超声功率、提取时间、提取温度和液料比进行超声波辅助提取试验，以生姜渣粗多糖得率为响应值，逐个考察各提取条件对提取效果的影响。试验设计及结果见表1和2。(A)单因素实验设计准确称取生姜渣粉2.0g，放入超声波反应瓶中，在其他条件相同的情况下，采用不同超声功率、提取时间、提取温度和液料比进行超声波辅助提取试验，以生姜渣粗多糖得率为响应值，逐个考察各提取条件对提取效果的影响。响应面分析法实验设计通过单因素实验初步确定4个变量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将生姜加工副产物生姜渣去色素、烘干并粉碎成生姜渣粉；(2)将步骤(1)中得到的生姜渣粉加水后用超声波细胞萃取仪提取生姜渣粗多糖，得到的浸提液离心后取上清液；(3)将步骤(2)中得到的上清液抽滤、过膜、减压浓缩，得到浓缩液以三氯甲烷‑正丁醇试剂法去蛋白离心分离后取上清液；(4)重复步骤(3)中的去蛋白离心分离步骤3～5次，得到生姜渣粗多糖上清液；(5)将步骤(4)中得到的生姜渣粗多糖上清液加入无水乙醇，静置后收集沉淀，得到的沉淀冷冻干燥后即得生姜渣粗多糖。

【技术特征摘要】
1.一种超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将生姜加工副产物生姜渣去色素、烘干并粉碎成生姜渣粉；(2)将步骤(1)中得到的生姜渣粉加水后用超声波细胞萃取仪提取生姜渣粗多糖，得到的浸提液离心后取上清液；(3)将步骤(2)中得到的上清液抽滤、过膜、减压浓缩，得到浓缩液以三氯甲烷-正丁醇试剂法去蛋白离心分离后取上清液；(4)重复步骤(3)中的去蛋白离心分离步骤3～5次，得到生姜渣粗多糖上清液；(5)将步骤(4)中得到的生姜渣粗多糖上清液加入无水乙醇，静置后收集沉淀，得到的沉淀冷冻干燥后即得生姜渣粗多糖。2.根据权利要求1所述的超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述去色素的方法为：在每1g生姜渣中加入5～15mL的85％乙醇溶液，静置后取沉淀。3.根据权利要求1所述的超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述烘干的温度为40～60℃，所述粉碎的粒度为60～100目。4.根据权利要求1所述的超声波辅助提取生姜渣粗多糖的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的水和生姜渣粉的液料比为10～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立艳，冯鑫，李程洁，廖小军，陈贵堂，胡秋辉，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32