微波輔助提取香菇多糖的設備及其工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多糖提取工藝，尤其是涉及一種微波輔助提取香菇多糖的設備及其工藝。
【背景技術】
[0002]香菇是側耳科的擔子菌，味道鮮美，是藥食兩用真菌。特別是其中的香菇多糖(Lentinan)具有顯著的抗腫瘤活性，并能夠減輕放療和化療的毒副作用。1969年日本學者千原率先證實了香菇熱水浸提物的抗腫瘤活性，羽田、佐木進一步研宄證實其有效成分是香菇多糖，Coro Chihara從香菇子實體中浸提出6種香菇多糖，并證明其中一種具有明顯的抗腫瘤作用，定名為Lentinan。1980年恂二等確認香菇多糖為Th細胞激活劑，它使機體免疫功能得到恢復和提高而抑制、吞噬腫瘤細胞，可用于輔助癌癥治療。香菇多糖還對血清GPT (轉氨酶)有明顯的抑制作用，陸永智等(1985年)從動力學特征方面作了進一步的驗證。單純文等(1986年)還證實含有香菇多糖的提取物有抗血小板聚集的作用。同時一些研宄證明，香菇多糖還能提高SOD活性和降低脂褐素含量及抗疲勞作用。由于香菇多糖具有良好的營養(yǎng)、藥用及保健價值，近年來國內外對其進行了廣泛的研宄利用。
[0003]香菇多糖成品為白色粉末狀固體，對光和熱穩(wěn)定。在水中最大溶解度為3g/L ;能溶解于0.5mol/L氫氧化鈉，溶解度可達50g/L?100g/L ;不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有機溶劑中。香菇多糖具有吸濕性，在相對濕度為92.5%，溫度為25°C的環(huán)境中放置15天，吸水量可達40%。目前，香菇多糖的主要提取方法有水提醇沉法、酸堿提取法等，但存在提取工藝復雜、溶劑使用量大、時間長等缺點，而且容易造成多糖降解，生物活性降低，提取率較低。
[0004]另外，從菌類、植物中提取的多糖溶液，一般含有較深的顏色，色素的存在影響多糖的純度和理論研宄，因此要盡量去除，常用的脫色方法有H2O2法、活性炭法和離子交換樹脂法等，多糖脫色是多糖純化的一個關鍵工藝，對于顏色較深的多糖脫色仍然沒有理想的方法?，F(xiàn)有的方法主要采用活性炭吸附脫色，該方法脫色效果一般，活性炭對多糖的吸附嚴重，H2O2也用于多糖脫色，雖然脫色效果不錯，但存在著多糖降解的問題，這很可能影響多糖的生物活性，因此使用其脫色要慎重考慮。離子交換樹脂通常使用DEAE纖維素柱，由于DEAE纖維素價格昂貴，一般只能在理論研宄中提取高純度多糖使用，在工業(yè)化生產中不能得以應用。
[0005]提取是多糖分離純化的關鍵工序，是研宄多糖最基礎的工作，其提取過程、工藝、多糖純度直接影響多糖的生物活性，因此，研宄高效、經濟的香菇多糖提取、分離方法具有現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供一種微波輔助提取香菇多糖的設備及其工藝。
[0007]一種微波輔助提取香菇多糖的設備，所述設備包括順次設置的提取裝置、脫色裝置、純化裝置、濃縮裝置，所述提取裝置包括提取反應器，所述提取反應器上端設有酶制劑加入口，所述提取反應器上安裝有微波發(fā)生器；所述脫色裝置內填充有大孔樹脂，所述大孔樹脂粒徑為30?50目；所述提取裝置、脫色裝置、純化裝置、濃縮裝置順次通過管道連通；所述提取裝置與脫色裝置之間設有過濾裝置。
[0008]作為優(yōu)選，所述設備還包括清洗裝置、干燥裝置和檢測裝置，所述清洗裝置設置在提取裝置之前，干燥裝置設置在濃縮裝置之后，所述檢測裝置設置在干燥裝置之后，所述檢測裝置包括分光光度計和高效液相色譜儀。
[0009]作為優(yōu)選，所述純化裝置為陶瓷膜超濾裝置，所述濃縮裝置包括旋轉蒸發(fā)裝置，所述干燥裝置為冷凍干燥機。
[0010]一種微波輔助提取香菇多糖的工藝，包括下述步驟:
(1)待提取物預處理:將香菇洗凈曬干，粉碎成粒徑為0.20?0.35mm的粉狀物；
(2)酶制劑預處理:將待提取物置于提取反應器中，向提取反應器中加入一定體積水和酶制劑，調節(jié)PH值，對香菇提取液酶解一定時間；
(3)微波提取:開啟微波裝置，微波輻射提取一定時間后，過濾得香菇多糖提取液；
(4)脫色過程:采用大孔樹脂對香菇多糖提取液進行脫色純化；
(5)分級純化:將脫色后的香菇多糖提取液放入陶瓷膜超濾裝置，進行分級純化；
(6)濃縮、醇沉過程:利用旋轉蒸發(fā)裝置將香菇多糖提取液進行濃縮到一定比例，往濃縮液中加入一定體積的95%乙醇使香菇多糖濃縮液沉淀出香菇多糖；
(7)干燥過程:采用冷凍干燥方法使香菇多糖干燥。
[0011]對多糖的提取、分離來說，要注意兩個方面的問題，一是多糖的得率，二是多糖的純度，在保證多糖生物活性在提取過程中不會被破壞、所得多糖的純度不影響相關研宄的前提下盡量提高多糖的得率。提取是多糖分離純化的關鍵工序，是研宄多糖最基礎的工作，其提取過程、工藝、多糖純度直接影響多糖的生物活性、因此、研宄高效、經濟的香菇多糖提取、分離方法具有現(xiàn)實意義。
[0012]作為優(yōu)選，步驟(2)中，提取反應器中各項條件分別控制為:料液質量比為1:15?25，酶制劑用量0.5?1.5%，酶解溫度為40?60°C，提取時間為50?70min，pH 4.0?6.00
[0013]作為優(yōu)選，所述酶制劑為果膠酶、纖維素酶、中性蛋白酶或酸性蛋白酶中的任一種。
[0014]作為優(yōu)選，步驟(3)中，微波功率為500?700W，微波輻射提取3?7min。
[0015]作為優(yōu)選，步驟(4)中，大孔樹脂為DA201-C大孔樹脂，脫色條件控制為:pH值4?6，溫度30?50°C，流速2?4BV/h。
[0016]作為優(yōu)選，步驟(6)中，沉降用的95%乙醇的體積為濃縮液的3?6倍。
[0017]作為優(yōu)選，微波輔助提取香菇多糖的工藝，包括下述步驟:
(1)待提取物預處理:將香菇洗凈曬干，粉碎成粒徑為0.25mm的粉狀物；
(2)酶制劑預處理:將待提取物置于提取反應器中，向提取反應器中加入一定體積水和中性蛋白酶，調節(jié)PH值，對香菇提取液酶解一定時間；其中，料液質量比為1:22，中性蛋白酶用量1.0%，酶解溫度為500C，提取時間為60min，pH 5.0 ；
(3)微波提取:開啟微波裝置，調整微波功率在600W，微波輻射提取5min，過濾得香菇多糖提取液；
(4)脫色過程:采用粒徑為40目的DA201-C大孔樹脂對香菇多糖提取液進行脫色純化，利用DA201-C大孔樹脂在pH值4?6，溫度40°C，流速3BV/h的工藝條件下，進行香菇多糖提取液的脫色處理；
(5)分級純化:將脫色后的香菇多糖提取液放入陶瓷膜超濾裝置，進行分級純化；先進行微濾，然后選定透過膜分子量進行超濾，得到不同分分子量區(qū)間的純化香菇多糖；
(6)濃縮、醇沉過程:利用旋轉蒸發(fā)裝置將香菇多糖提取液進行濃縮到一定比例，往濃縮液中加入4倍體積的95%乙醇使香菇多糖濃縮液沉淀出香菇多糖；
(7)干燥過程:采用冷凍干燥方法使香菇多糖干燥；
(8)檢測和結構分析:通過分光光度計和高效液相色譜儀進行多糖含量檢測，并通過柱前衍生對香菇多糖的單糖組成進行分析。
[0018]酶制劑預處理:在浸提香菇多糖的過程中加入相應的酶來分解香菇細胞壁，促進多糖釋放，增加香菇多糖的提取率，相應蛋白酶也有助于降低提取液中蛋白質含量，減少純化時間和操作，提高多糖純度。
[0019]微波輔助提取:利用微波的加熱效應和生物破壁效應，可以大大縮短實驗和生產時間、降低能耗、減少溶劑用量及廢物的產生，同時可以提高收率和提取物純度，其優(yōu)越性不僅在于降低了實驗操作費用和生產成本，更重要的是這種技術更加符合“綠色”環(huán)保的要求。
[0020]分級純化:超濾分離純化多糖也是根據多糖分子量和形狀的不同進行分離，不同截留分子量的超濾膜可以選擇性的透過分子量或體積大小不同的多糖，而將多糖進行分離純化，對多糖提取液有一定的濃縮作用，減少濃縮時間和能耗。先進行微濾去除超大分子及顆粒物，然后選定透過膜分子量進行超濾，得到不同分分子量區(qū)間的純化香菇多糖。超濾分離設備簡單，操作方便，處理量大，相對于凝膠柱層析，適合工業(yè)化生產多糖。
[0021]本發(fā)明將酶提取與微波輔助提取相結合，不僅易于工業(yè)化生產，具有流程短、工藝簡單經濟等優(yōu)點，而且通過該工藝制備得到的香菇多糖具有提取率高、純度高等特點。同時保證了香菇多糖的生物活性不被破壞。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明設備的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明工藝路線圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0024]實施例1
參照圖1，一種微波輔助提取香菇多糖的設備，所述設備包括順次設置的提取裝置1、脫色裝置2、純化裝置3、濃縮裝置4，所述提取裝置I包括提取反應器，所述提取反應器上端設有酶制劑加入口 5，所述提取反應器上安裝有微波發(fā)生器6 ;所述脫色裝置2內填充有大孔樹脂，所述大孔樹脂粒徑為30?50目；所述提取裝置1、脫色裝置2、純化裝置3、濃縮裝置4順次通過管道連通；所述提取裝置I與脫色裝置2之間設有過濾裝置7。
[0025]所述設備還包括清洗裝置、干燥裝置和檢測裝置，所述清洗裝置設置在提取裝置之前，干燥裝置設置在濃縮裝置之后，所述檢測裝置設置在干燥裝置之后，所述檢測裝置包括分光光度計和高效液相色譜儀。
[0026]所述純化裝置為陶瓷膜超濾裝置，所述濃縮裝置包括旋轉蒸發(fā)裝置(旋轉蒸發(fā)儀)，所述干燥裝置為冷凍干燥機。
[0027]實施例2
參照圖2，一種微波輔助提取香菇多糖的工藝，包括下述步驟:
(1)待提取物預處理:將香菇洗凈曬干，粉碎成粒徑為0.25mm的粉狀物；
(2)酶制劑預處理:將待提取物置于提取反應器中，向提取反應器中加入一定體積水和中性蛋白酶，調節(jié)PH值，對香菇提取液酶解一定時間；其中，料液質量比為1:22，中性蛋白酶用量1.0%，酶解溫度為500C，提取時間為60min，pH 5.0 ；