一種從生姜加工副產(chǎn)物生姜皮中提取多糖和姜辣素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于植物資源綜合利用領(lǐng)域，設(shè)及一種從生姜加工副產(chǎn)物生姜皮中提取多 糖和姜辣素的方法，制得的多糖和姜辣素可廣泛應(yīng)用于功能食品、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 生姜：姜科多年生草本植物姜狂ingiber officinale Roscoe)的新鮮根莖，風(fēng)!名 有姜根、百辣云、勾裝指、因地辛、炎涼小子、鮮生姜、蜜炙姜。姜的根莖（干姜）、栓皮（姜 皮）、葉（姜葉）均可入藥。生姜在中醫(yī)藥學(xué)里具有發(fā)散、止嘔、止咳等功效。生姜中含有多 種對人體有益的活性有機(jī)成分，如礦物質(zhì)，維生素，氨基酸類，姜油樹脂等。生姜有改善血液 循環(huán)，促進(jìn)人體新陳代謝，增加消化速率，促進(jìn)食欲的功效。
[0003] 生姜作為一種食藥兩用的植物，一直被人們加工利用。隨著人類食品工業(yè)的發(fā)展， 生姜的大規(guī)模生產(chǎn)也逐漸發(fā)展起來。一些生姜制品出現(xiàn)在人們的生活中，如生姜脯、糖姜 片、姜茶等。而現(xiàn)代食品加工生姜過程中，去皮工藝會(huì)帶來許多加工過程中的副產(chǎn)物-姜 皮。一般生姜加工后留下的姜皮會(huì)作為廢棄物直接丟棄，運(yùn)造成了資源的浪費(fèi)同時(shí)也給環(huán) 境帶來了污染，給生姜加工企業(yè)增加了處理廢棄物的成本。近年來，人們對生姜的研究不斷 深入，發(fā)現(xiàn)生姜皮中含有大量活性物質(zhì)，如姜辣素、多糖等。研究還發(fā)現(xiàn)生姜多糖具有良好 的抗氧化功能和抗疲勞的功效，因此利用生姜加工過程中丟棄的生姜皮，提取分離人們需 要的活性物質(zhì)成為一種極具意義的技術(shù)。姜辣素、生姜多糖的提取分離方法不僅影響著產(chǎn) 品的得率，直接關(guān)系經(jīng)濟(jì)效益，還與產(chǎn)品的生物活性有著密切的關(guān)系。而傳統(tǒng)的分步提取方 法，提取時(shí)間長，得率低。目前生姜多糖、姜辣素的提取工藝主要使用生姜的食用部分，提取 主要成分后會(huì)產(chǎn)生大量殘?jiān)?，不僅在資源上是一種浪費(fèi)，同時(shí)也給環(huán)境造成了負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種從生姜加工副產(chǎn)物生姜皮中提取多糖和姜辣素的方法， 與傳統(tǒng)方法比較，該方法成分利用了生姜加工后的廢棄物，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，可W最大程度 地提高廢棄物的利用率，減少對環(huán)境的污染；避免了傳統(tǒng)提取技術(shù)提取時(shí)間長，提取率低、 能耗高的弊端；同時(shí)該方法簡便，易得，制得的姜辣素和多糖無毒、安全，且得率與純度較 高，可廣泛應(yīng)用于保健品、功能食品、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。 陽〇化]本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種從生姜加工副產(chǎn)物生姜皮中提取多糖和姜辣素的方法，包括：收集生姜加工 副產(chǎn)物生姜皮，生姜皮經(jīng)預(yù)處理后超微粉碎制得生姜皮超微粉，經(jīng)乙醇浸提、離屯、得到含姜 辣素的醇提上清液和含多糖的離屯、沉淀物，醇提上清液經(jīng)噴霧干燥得到姜辣素，離屯、沉淀 物經(jīng)過熱水浸提、離屯、、濃縮、醇沉、冷凍干燥得到生姜皮多糖；
[0007] 具體包括W下步驟：
[0008] (1)制備生姜皮超微粉：收集生姜加工副產(chǎn)物生姜皮，生姜皮經(jīng)預(yù)處理后，經(jīng)超微 粉碎機(jī)粉碎，過80目篩，制得生姜皮超微粉；
[0009] 似乙醇浸提：稱取生姜皮超微粉，按Ig超微粉加入10~20血無水乙醇，在溫度 20~30°C下浸提2~化，過濾、得乙醇提取液，乙醇提取液離屯、，得到醇提上清液和離屯、沉 淀物；醇提上清液用0. 45ym半透膜過濾，濾液經(jīng)噴霧干燥得到姜辣素；
[0010] (3)熱水浸提：向步驟（2)中得到的離屯、沉淀物中加入去離子水，在浸提溫度 70~90°C下水浴提取2~化，得到水提液，水提液離屯、后再用0. 45ym半透膜過濾得到水 提上清液；水提上清液除去蛋白，離屯、得到多糖提取液；其中，所述的去離子水和離屯、沉淀 物的用量比（水料比）為20~40血：Ig;
[0011] (4)濃縮、醇沉、冷凍干燥：多糖提取液用0. 45ym半透膜過濾，濾液在40~50°C 下進(jìn)行濃縮得到濃縮液，往濃縮液中加入無水乙醇進(jìn)行沉淀，沉淀物在下低溫冷凍干燥，得 到生姜皮粗多糖。
[0012] 本發(fā)明所述的生姜皮是指在生姜加工過程中被去除的沒有商業(yè)價(jià)值的生姜皮。
[0013] 步驟（1)中，所述的生姜皮的預(yù)處理為：生姜皮除雜、清洗，驚曬，55~65°C下鼓風(fēng) 烘干至恒重。優(yōu)選的，生姜皮在烘箱中60°C鼓風(fēng)干燥。
[0014] 步驟似中，優(yōu)選的，所述的生姜皮超微粉和無水乙醇的用量比Ig:15mL;所述的 提取溫度為20~30°C，時(shí)間為化。
[0015] 最優(yōu)選的，所述的生姜皮超微粉和無水乙醇的用量比Ig:15mL;所述的提取溫度 為25°C，時(shí)間為化。
[0016] 步驟（2)中，所述的乙醇提取液在轉(zhuǎn)速5000r/min下離屯、30min，得到醇提上清液 和離屯、沉淀物。
[0017] 步驟（3)中，優(yōu)選的，所述的去離子水和離屯、沉淀物的用量比40mL:lg;所述的浸 提溫度為80~90°C，浸提時(shí)間為2~2.化。
[0018] 最優(yōu)選的，所述的去離子水和離屯、沉淀物的用量比為40mL:lg;所述的浸提溫度 為90°C，浸提時(shí)間為2.化。
[0019] 熱水浸提在HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋中進(jìn)行浸提。
[0020] 步驟（3)中，所述的水提液在轉(zhuǎn)速5000r/min下離屯、15min，取水提上清液。
[0021] 采用采用Sevag法（Sevag試劑為正下醇氯甲燒=1 :4)除去水提上清液中的 蛋白。
[0022] 除去蛋白后的水提上清液在轉(zhuǎn)速5000r/min下離屯、15min，取上清液作為多糖提 取液。
[0023] 步驟（4)中，濾液在溫度45°C下濃縮至濾液原體積的1/4,得到濃縮液，按照濃縮 液和無水乙醇的體積比1 :4往濃縮液中加入無水乙醇，4°C下沉淀1化后，在轉(zhuǎn)速5000r/ min下離屯、15min得到沉淀物。沉淀物在-40°C下低溫冷凍干燥，得到生姜皮粗多糖。
[0024] 本發(fā)明的有益效果：
[0025] 本發(fā)明采用超微粉碎技術(shù)、噴霧干燥技術(shù)、熱水浸提技術(shù)與冷凍干燥技術(shù)相結(jié)合 的方法，與傳統(tǒng)的分步提取姜辣素和多糖方法相比，本發(fā)明方法不僅具有原料價(jià)值低廉、提 取時(shí)間短、提取效率高、操作方便、產(chǎn)品安全無毒等特點(diǎn)，同時(shí)顯著提高了多糖和姜辣素的 得率、純度，生姜皮多糖的得率可達(dá)到7. 69%，純度為43. 16%，姜辣素的得率可達(dá)1. 73%。 產(chǎn)品作為功能基料，可廣泛應(yīng)用于功能食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域。
[00%] 本發(fā)明方法分離過程中無有毒有機(jī)試劑參與，所得產(chǎn)品無毒，安全；同時(shí)具有設(shè)備 簡單，操作容易，適用范圍廣，生產(chǎn)效率高，能量損耗小等優(yōu)點(diǎn)。
[0027] 本發(fā)明技術(shù)為生姜加工副產(chǎn)物的充分利用，將工業(yè)生產(chǎn)中廢棄的生姜皮渣變廢為 寶，開辟了新的途徑。一方面解決了工業(yè)垃圾污染問題，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也能夠產(chǎn)生 一定的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面通過【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。 陽0巧]姜辣素含量的測定方法：
[0030] 姜辣素在280nm處有特征吸收峰，可W做定量的標(biāo)準(zhǔn)。但是姜辣素成分復(fù)雜，目前 尚無純品，研究證實(shí)，香草醒與姜辣素結(jié)構(gòu)相似，可W選用香草醒作對照標(biāo)準(zhǔn)品。
[0031] 香草醒標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
[0032] 精確稱取0.100g香草醒，放于IOOmL容量瓶中，并用無水乙醇定容。取3mL香 草醒溶液于IOOmL容量瓶中，無水乙醇定容，配制30yg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別量取1、2、 3、4、5血標(biāo)準(zhǔn)溶液于10血容量瓶中，并用無水乙醇定容，配制成3、6、9、12、15yg/血的溶 液，在280nm下測吸光度，并作香草醒標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性回歸得香草醒的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y= 0. 0708X+0. 0811，y為樣品的吸光度，X為香草醒的含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)R2= 0. 9993， 該方法線性關(guān)系良好。
[0033] 姜辣素含量計(jì)算方法
[0034] 用移液管吸取乙醇提取液ImL于IOmL容量瓶中，無水乙醇稀釋至刻度，搖勻。用無 水乙醇做空白，在280nm下測定樣品的吸光度，根據(jù)香草醒的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算姜辣素的含量。
[0035] 姜辣素得率的計(jì)算公式：
[0036] 姜辣素得率（％)=姜辣素質(zhì)量（g)/超微粉重（g)X100%
[0037] 多糖含量的測定方法：
[0038] 采用硫酸苯酪法，精密稱取生姜皮粗多糖5g，溶于250血去離子水，精密吸取樣液 0. 5血，置于15血試管中，并用去離子水補(bǔ)至2血，分別加入1血6 %苯酪和5血濃硫酸，搖 勻，沸水中水浴20min，自然冷卻后在490nm處測定吸光值A(chǔ)。
[0039]W葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。