一種從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度多糖的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度多糖的方法，包括兌料，磨漿，浸提，酶解，脫色分離；將山藥初加工后所產(chǎn)生的山藥料頭，山藥皮，及去皮后的山藥進(jìn)行護(hù)色、清洗所產(chǎn)生的山藥粘液水進(jìn)行混合；混合物進(jìn)行磨漿；用1~5倍體積的95%的乙醇室溫下提取6~24h，然后進(jìn)行離心分離，回收乙醇，得到山藥粗多糖按1:2~10比例加水配成溶液，按體積比一次性或分2~4批加入總量為0.3%~10%的復(fù)合酶酶解，酶解溫度40℃~50℃，在溶液的自然pH下酶解4h~24h，得到酶解液脫色分離，得到高純度山藥多糖產(chǎn)品。
【專利說明】一種從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度多糖的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及食品、天然產(chǎn)物的加工提取與分離【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是以山藥食品 加工的下腳料，主要指山藥皮、山藥料頭、山藥粘液水等為原料，生產(chǎn)制備山藥高純度多糖。

【背景技術(shù)】
[0002] 山藥為傳統(tǒng)藥食兩用植物，具有補(bǔ)脾、補(bǔ)腎、健脾胃、益精、止瀉、化痰等功效，山藥 含有淀粉、蛋白質(zhì)、淀粉酶、脂肪、多糖、維生素、氨基酸和多種微量元素，研究表明，其具有 多方面的生物活性和功能。山藥多糖是山藥的主要活性成分，具有免疫調(diào)節(jié)、降血糖、抗氧 化、抗衰老、抗腫瘤等作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)于山藥多糖研究國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道較多， 多數(shù)集中于提取方法的研究、功能應(yīng)用、多糖結(jié)構(gòu)的分析測定等，采用的原料都是以山藥或 山藥粉為原料。
[0003] 專利（CN 101628070 B-種山藥多糖提取物及其制備方法和用途）中有提到山藥 多糖的制備方法，將干山藥片粉碎成200目以上的山藥粉，用山藥粉重量2-10倍的409Γ95% 乙醇水溶液，加熱回流提取，乙醇提取液離心分離，沉渣加重量為5~20倍的水?dāng)嚢璨⒂媚z 體磨研磨，加熱回流提??；水提取液離心分離，上清液減壓濃縮制得疒20波美度的流浸膏， 加入流浸膏容積2~10倍量的95%乙醇醇沉后離心分離；沉渣加2~10倍重量的水?dāng)嚢枞芙狻?離心分離；上清液干燥后制得山藥多糖提取物。專利文獻(xiàn)中采用的是去皮后生產(chǎn)的山藥粉 為原料，山藥多糖提取物產(chǎn)品得率10-19%，山藥多糖純度最高61%，制備的山藥多糖屬于粗 多糖產(chǎn)品。
[0004] 專利（CN 102835635 A-種采用生物酶法，以懷山藥為主要原料制得的懷山藥肽、 多糖的復(fù)合營養(yǎng)液及其制備方法是以懷山藥為原料，采用復(fù)合酶分步酶解制取懷山藥肽、 多糖復(fù)合營養(yǎng)液。）是選取無硫懷山藥干片并且要求：無霉變、無蟲蛀，還要進(jìn)行預(yù)處理，將 稱取好的懷山藥片浸泡后，放入高壓蒸煮鍋中預(yù)煮，預(yù)煮溫度為l〇5°C，時(shí)間30min。通過 預(yù)煮可使組織軟化，淀粉糊化，便于打漿處理和酶解。上述技術(shù)對原料的要求較高，不能很 好地充分利用山藥資源，且生產(chǎn)的成本較高，經(jīng)濟(jì)效益低下。
[0005] 還有采用超臨界萃取的方法制備山藥多糖，原料也是來自于去皮后的山藥，制備 的山藥多糖提取物山藥多糖含量和提取率都偏低。
[0006] 由于山藥皮約占整個(gè)山藥的139Γ14%，在做山藥粉、山藥脆片、山藥餡、山藥飲料等 食品加工過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的山藥皮。山藥皮中還有大量的粘液質(zhì)。在山藥食品加工過程 中，由于護(hù)色和去掉影響食品感官不良因子的需要，山藥粘液大部分被水洗掉了，產(chǎn)生大量 的山藥粘液水。粘液中含有多糖和蛋白質(zhì)等功能因子，山藥粘液質(zhì)是多糖與蛋白質(zhì)的復(fù)合 物，按干基計(jì)算，粘液質(zhì)中總多糖占52%左右，蛋白質(zhì)占47%左右。因而上述的方法，均存在 對山藥原料品質(zhì)要求較高，不能充分利用山藥的下腳料包括料頭，山藥皮及山藥去皮后沖 洗所產(chǎn)生的山藥粘液，造成資源的浪費(fèi)，生產(chǎn)成本的增加，產(chǎn)品附加值低，加工效益的低下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度 多糖的方法，該方法以山藥食品加工的下腳料為原料，以安全有效的有機(jī)溶劑和生物復(fù)合 酶酶解工藝，從而得到山藥高純度山藥多糖產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)方案的下腳料主要是山藥 皮、山藥料頭和山藥粘液水等。山藥皮是指山藥加工過程中剝下的山藥的塊莖的皮；山藥料 頭是指不符合山藥食品加工要求的山藥兩端或一端較細(xì)、易發(fā)蔫的小段山藥；山藥粘液水 是指山藥食品加工過程中，由于護(hù)色和去掉影響食品感官不良因子的需要，去皮后的山藥 需要用清水沖洗掉表面上發(fā)粘的粘液質(zhì)，從而產(chǎn)生大量的山藥粘液水。本發(fā)明的技術(shù)方案 能充分利用山藥的下腳料包括料頭，山藥皮及山藥去皮后沖洗所產(chǎn)生的山藥粘液，充分利 用了山藥加工過程的下腳料，同時(shí)節(jié)省了水資源，減少了資源的浪費(fèi)，降低了生產(chǎn)成本，增 加了產(chǎn)品附加值，加工效益好。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度多 糖的方法，包括兌料，磨漿，浸提，酶解，脫色分離： 兌料是將山藥初加工后所產(chǎn)生的山藥料頭，山藥皮，及去皮后的山藥進(jìn)行護(hù)色、清洗所 廣生的山藥粘液水進(jìn)行混合； 磨漿是將山藥料頭，山藥皮，山藥粘液水的混合物進(jìn)行磨漿； 浸提是磨漿后，用1飛倍體積的95%的乙醇室溫下提取6~24h，然后進(jìn)行離心分離，回收 乙醇，得到山藥粗多糖； 酶解是將山藥粗多糖按1:2~10比例加水配成溶液，按體積比一次性或分2~4批加入總 量為0. 39Γ10%的復(fù)合酶酶解，酶解溫度40°C?50°C，在溶液的自然pH下酶解4h?24h，得到 酶解液； 脫色分離是將酶解液經(jīng)脫色分離，得到高純度山藥多糖產(chǎn)品。
[0009] 作為對本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，兌料過程將山藥粘液水進(jìn)行廣20倍濃縮，再與 粉碎后的山藥料頭，山藥皮按1~20 :1的比例進(jìn)行混合。
[0010] 作為對本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，酶解加入的復(fù)合酶以酸性蛋白酶為主，同時(shí)還 有中性蛋白酶、纖維素酶、氨肽酶。
[0011] 作為對本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，酶解加入的復(fù)合酶中酸性蛋白酶酶活力 200(Tl0000U/g，中性蛋白酶酶活力20(T3000U/g，纖維素酶酶活力60(T4000U/g，氨肽酶酶 活力8〇?5〇〇U/g。
[0012] 作為對本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，脫色分離是酶解液經(jīng)活性炭脫色、多級膜分離 設(shè)備分離得到高純度山藥多糖產(chǎn)品。
[0013] 山藥粘液水進(jìn)行濃縮1~20倍，再與粉碎后的山藥皮、山藥料頭按1~20:1比例進(jìn)行 混合，經(jīng)膠體磨磨漿，用1飛倍體積的95%的乙醇室溫下提取6~24h，離心分離，回收乙醇，得 到山藥粗多糖產(chǎn)品?；厥盏囊掖伎梢灾貜?fù)利用。該步驟與文獻(xiàn)中相關(guān)工藝相比，主要?jiǎng)?chuàng)新 點(diǎn)是直接采用山藥粘液水進(jìn)行配料磨漿，不需再額外增加水。
[0014] 山藥粗多糖按1:2~10比例加水配成溶液，按體積比一次性或分2~4批加入總量 為0. 39Γ10%的復(fù)合酶酶解，酶解溫度40°C?50°C，自然pH下酶解4h?24h。所述的復(fù)合酶 是指以酸性蛋白酶為主，同時(shí)具有中性蛋白酶、纖維素酶、氨肽酶。其中酸性蛋白酶酶活力 200(Tl0000U/g，中性蛋白酶酶活力20(T3000U/g，纖維素酶酶活力60(T4000U/g，氨肽酶酶 活力 8〇?5〇〇U/g。
[0015] 現(xiàn)有的山藥多糖提取工藝已有部分文獻(xiàn)提及酶解工藝，但大部分采用的是單一蛋 白酶酶解，本發(fā)明采用的是復(fù)合酶，更利于山藥粗多糖中殘留的蛋白質(zhì)、纖維素的分解，酶 解效率高，制備的山藥多糖產(chǎn)品純度高。
[0016] 酶解液再經(jīng)活性炭脫色、多級膜分離設(shè)備分離后，即可得高純度山藥多糖產(chǎn)品。山 藥多糖產(chǎn)品中多糖含量可達(dá)809Γ99%，山藥多糖提取率達(dá)609Γ88% (相對于原料中總多糖的 含量)。與其他工藝生產(chǎn)的山藥多糖產(chǎn)品相比，山藥多糖提取率高，產(chǎn)品純度高，多糖活性 高，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，利于高純度山藥多糖產(chǎn)品在食品、保健品、醫(yī)藥等工業(yè)中應(yīng)用。
[0017] 提取山藥多糖后的廢渣還可以用于生產(chǎn)山藥皂苷、山藥蛋白肽等其他山藥提取 物。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明的工藝流程簡圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的一種從山藥食品加工下腳料中制 備山藥高純度多糖的方法，包括兌料，磨漿，浸提，酶解，脫色分離： 兌料是將山藥初加工后所產(chǎn)生的山藥料頭，山藥皮，及去皮后的山藥進(jìn)行護(hù)色、清洗所 廣生的山藥粘液水進(jìn)行混合； 磨漿是將山藥料頭，山藥皮，山藥粘液水的混合物進(jìn)行磨漿； 浸提是磨漿后，用1飛倍體積的95%的乙醇室溫下提取6~24h，然后進(jìn)行離心分離，回收 乙醇，得到山藥粗多糖； 酶解是將山藥粗多糖按1:2~10比例加水配成溶液，按體積比一次性或分2~4批加入總 量為0. 39Γ10%的復(fù)合酶酶解，酶解溫度40°C?50°C，在溶液的自然pH下酶解4h?24h，得到 酶解液； 脫色分離是將酶解液經(jīng)脫色分離，得到高純度山藥多糖產(chǎn)品。
[0020] 本發(fā)明的技術(shù)方案優(yōu)選的兌料工藝是將山藥粘液水進(jìn)行1~20倍濃縮，再與粉碎 后的山藥料頭，山藥皮按1~20 :1的比例進(jìn)行混合。
[0021] 本發(fā)明的技術(shù)方案優(yōu)選的酶解工藝是加入的復(fù)合酶以酸性蛋白酶為主，同時(shí)還有 中性蛋白酶、纖維素酶、氨肽酶。
[0022] 本發(fā)明的技術(shù)方案優(yōu)選的酶解工藝加入的復(fù)合酶中酸性蛋白酶酶活力 200(Tl0000U/g，中性蛋白酶酶活力20(T3000U/g，纖維素酶酶活力60(T4000U/g，氨肽酶酶 活力 8〇?5〇〇U/g。
[0023] 本發(fā)明的技術(shù)方案優(yōu)選的脫色分離工藝是酶解液經(jīng)活性炭脫色、多級膜分離設(shè)備 分離得到高純度山藥多糖產(chǎn)品。
[0024] 實(shí)施例1 山藥粘液水濃縮15倍，與粉碎后的山藥皮、山藥料頭按2:1比例進(jìn)行混合，經(jīng)膠體磨磨 漿，再用2倍體積的95%的乙醇室溫下提取10h，離心分離，回收乙醇，得到山藥粗多糖產(chǎn)品。 山藥粗多糖按1:4比例加水配成溶液，按體積比一次性加入總量為2%的復(fù)合酶酶解，酶解 溫度45°C，自然pH下酶解18h。酶解液經(jīng)活性炭脫色、多級膜分離設(shè)備分離后，即可得高純 度山藥多糖產(chǎn)品。山藥多糖產(chǎn)品中多糖含量可達(dá)94. 7%，山藥多糖提取率達(dá)82. 8% (相對于 原料中總多糖的含量)。
[0025] 實(shí)施例2 山藥粘液水濃縮2倍，與粉碎后的山藥皮、山藥料頭按10:1比例進(jìn)行混合，經(jīng)膠體磨磨 漿，再用4倍體積的95%的乙醇室溫下提取6h，離心分離，回收乙醇，得到山藥粗多糖產(chǎn)品。 山藥粗多糖按1:8比例加水配成溶液，按體積比分3次加入總量為6%的復(fù)合酶酶解，酶解 溫度40°C，自然pH下酶解10h。酶解液經(jīng)活性炭脫色、多級膜分離設(shè)備分離后，即可得高純 度山藥多糖產(chǎn)品。山藥多糖產(chǎn)品中多糖含量可達(dá)88. 5%，山藥多糖提取率達(dá)69. 5% (相對于 原料中總多糖的含量)。
[0026] 實(shí)施例3 山藥粘液水濃縮5倍，與粉碎后的山藥皮、山藥料頭按8:1比例進(jìn)行混合，經(jīng)膠體磨磨 漿，再用5倍體積的95%的乙醇室溫下提取20h，離心分離，回收乙醇，得到山藥粗多糖產(chǎn)品。 山藥粗多糖按1:10比例加水配成溶液，按體積比分4次加入總量為9. 8%的復(fù)合酶酶解，酶 解溫度50°C，自然pH下酶解4h。酶解液經(jīng)活性炭脫色、多級膜分離設(shè)備分離后，即可得高 純度山藥多糖產(chǎn)品。山藥多糖產(chǎn)品中多糖含量可達(dá)90. 2%，山藥多糖提取率達(dá)86. 8% (相對 于原料中總多糖的含量)。
【權(quán)利要求】
1. 一種從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度多糖的方法，包括兌料，磨漿，浸提， 酶解，脫色分離，其特征在于： 所述的兌料是將山藥初加工后所產(chǎn)生的山藥料頭，山藥皮，及去皮后的山藥進(jìn)行護(hù)色、 清洗所產(chǎn)生的山藥粘液水進(jìn)行混合； 所述的磨漿是將山藥料頭，山藥皮，山藥粘液水的混合物進(jìn)行磨漿； 所述的浸提是磨漿后，用1飛倍體積的95%的乙醇室溫下提取6~24h，然后進(jìn)行離心分 離，回收乙醇，得到山藥粗多糖； 所述的酶解是將山藥粗多糖按1:2~10比例加水配成溶液，按體積比一次性或分2~4 批加入總量為〇. 39Γ10%的復(fù)合酶酶解，酶解溫度40°C?50°C，在溶液的自然pH下酶解 4h?24h，得到酶解液； 所述的脫色分離是將酶解液經(jīng)脫色分離，得到高純度山藥多糖產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度多糖的方法，其特 征在于：所述的兌料是將山藥粘液水進(jìn)行1~20倍濃縮，再與粉碎后的山藥料頭，山藥皮按 1~20 :1的比例進(jìn)行混合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度多糖的方法，其特 征在于：所述的酶解加入的復(fù)合酶以酸性蛋白酶為主，同時(shí)還有中性蛋白酶、纖維素酶、氨 肽酶。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度多糖的方法，其特 征在于：所述的酶解加入的復(fù)合酶中酸性蛋白酶酶活力200(Tl0000U/g，中性蛋白酶酶活 力20(T3000U/g，纖維素酶酶活力60(T4000U/g，氨肽酶酶活力8(T500U/g。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從山藥食品加工下腳料中制備山藥高純度多糖的方法，其特 征在于：所述的脫色分離是酶解液經(jīng)活性炭脫色、多級膜分離設(shè)備分離得到高純度山藥多 糖廣品。
【文檔編號】C08B37/00GK104140471SQ201310167589
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月9日
【發(fā)明者】張九勛, 高艷華, 李雷, 孫榮, 張麗 申請人:山東天智綠業(yè)生物科技有限公司, 濟(jì)南國力生物科技有限公司