一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法，其特征在于，步驟包括有選料、粉碎、浸泡分解、一次提取、二次提取、納濾膜濃縮及真空連續(xù)低溫干燥。本發(fā)明提供的工藝結(jié)合采用了酶解技術(shù)、超聲波提取、分子級納濾膜濃縮及真空連續(xù)低溫干燥的組合技術(shù)，能充分提取出靈芝中的有效物質(zhì)，能保護有效成分不破壞，不轉(zhuǎn)變，不喪失，提取得率較傳統(tǒng)熱水浸提方式能提高約2.3倍；提高有效成份的含量，每100克靈芝多糖含量增加一倍以上，避免了傳統(tǒng)提取方法造成靈芝有效成分的大量流失。顯著提高提取物的有效成份含量，并能縮短了加熱蒸煮時間，還大大降低了做為普通真空濃縮大量的能源的使用，直接降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種靈芝多糖提取方法，具體來講，涉及一種采用微生物酶解組合超聲動態(tài)循環(huán)提取技術(shù)的靈芝提取方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]靈芝又稱靈芝草、仙芝、神草、瑞草，生在大自然，稟天地之靈氣，匯日月之精華，自古以來都是滋補強精、益壽延年、扶正固本、長葆青春之藥食及健康食品，被歷代醫(yī)藥家視為滋補強壯、扶正固本的神奇珍品。經(jīng)過大量臨床研究，靈芝提取物具有提高免疫，改善血液循環(huán)，提高心腦供血、安神、解毒、降血壓、降血脂、降血粘度和降血糖等生理作用。
[0003]在顯微鏡下觀察靈芝子實體是由皮殼層、菌肉層、菌管層、菌柄四個部分構(gòu)成，靈芝子實體質(zhì)地堅硬，靈芝多糖都存在于靈芝細(xì)胞壁內(nèi)壁上，不溶于有機溶劑，能全部溶于熱水中，靈芝多糖具有免疫調(diào)節(jié)作用、體內(nèi)抗腫瘤作用、保護放化療損傷作用、鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛作用、強心與抗心肌缺血作用、抗腦缺氧再復(fù)氧損傷作用、降壓作用、調(diào)節(jié)血脂作用、降血糖作用、增強DNA多聚酶活性、促進核酸和蛋白質(zhì)的合成、提高缺氧耐受力、抗氧化清除自由基作用、抗衰老作用、抗化學(xué)性和免疫性肝損傷作用、抗實驗性胃潰瘍等。
[0004]靈芝多糖是靈芝重要的藥效成份之一，目前靈芝主要提取方法為熱水浸提法，此方法提取率低，100克靈芝只能提取5-6克靈芝提取物，每100克靈芝提取物中含靈芝多糖含量一般為1-3%，靈芝大部分有效成分難以充分析出，珍貴的靈芝原料存在大量的浪費的現(xiàn)象。
[0005]鑒于此，本案發(fā)明人對上述問題進行深入研究，并提出一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取新方法，本案由此產(chǎn)生。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法， 實現(xiàn)高效、全方位地提高靈芝提取物得率及靈芝提取物中的有效成分，具有提高靈芝提取得率，降低生產(chǎn)成本，提高靈芝多糖含量等優(yōu)點。
[0007]為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0008]—種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法，其步驟如下:
[0009]1)選料:挑選椴木栽培的赤靈芝；
[0010]2)粉碎:將靈芝先粉碎為碎末，再研磨成200-300目的細(xì)粉；
[0011]3)浸泡分解:按料水質(zhì)量比1:10,將靈芝粉末投入多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備的提取罐中，并加入10倍靈芝粉末量的純凈水，再加入占靈芝粉末質(zhì)量的2-4%纖維素酶、 0.5-1.5%果膠酶及0.01-0.05%蝸牛酶，緩慢升溫至55°C，開始料液循環(huán)栗，浸泡3小時；
[0012]4)—次提取:開啟多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備，將提取罐中料液加熱至80°C，超聲功率設(shè)定800w，進行超聲回流提取60min，取一次濾液；
[0013]5)二次提取:加純凈水量為干料的8倍，開啟多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備，將提取罐中料液加熱至80°C水溫，超聲功率800w，超聲回流提取60min，取二次濾液，料渣棄置；
[0014]6)納濾膜濃縮:合并步驟4)和步驟5)的兩次提取液，進行膜濃縮操作，控制提取液溫度為45 °C以下，膜濃縮操作壓力為0 ? 25-0 ? 35MPa;[〇〇15]7)真空連續(xù)低溫干燥:設(shè)定濃縮液溫度為50-60°C，極限真空狀態(tài)下連續(xù)低溫干燥。[0〇16] 所述2)步驟中，將靈芝先粉碎為2mmX 2mmX 2mm大小的碎末，再研磨成200-300目的細(xì)粉。
[0017]所述6)步驟中，納濾膜濃縮操作前還進行提取液冷卻操作，采用料液循環(huán)栗將提取液溫度降至45°C以下。
[0018]所述6)步驟中，納濾膜濃縮操作前還進行超濾濃縮操作，超濾濃縮次數(shù)以濃縮后料液量小于原液的三分之一為準(zhǔn)。
[0019]所述6)步驟中，在納濾膜濃縮過程中，時時取樣測量濃縮液的濃度，當(dāng)濃度達到提取液濃度一倍時，停止膜濃縮。
[0020]采用上述方案后，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:本發(fā)明提供的工藝結(jié)合采用了酶解技術(shù)、超聲波提取、分子級納濾膜濃縮及真空連續(xù)低溫干燥的組合技術(shù)，能充分提取出靈芝中的有效物質(zhì)，本發(fā)明方法能保護有效成分不破壞，不轉(zhuǎn)變，不喪失，提取得率較傳統(tǒng)熱水浸提方式能提高約2.3倍;提高有效成份的含量，每100克靈芝多糖含量增加一倍以上，避免了傳統(tǒng)提取方法造成靈芝有效成分的大量流失;超聲波循環(huán)動態(tài)生物酶解提取技術(shù)是當(dāng)前最高效先進的中藥材提取技術(shù)。超聲波能產(chǎn)生高速、強烈的空化效應(yīng)，直接作用于靈芝子實體的細(xì)胞上，使藥材中的多種有效成份能直接析出，顯著提高提取物的有效成份含量，并能縮短了加熱蒸煮時間，分子級納濾膜濃縮技術(shù)的應(yīng)用，大大降低了做為普通真空濃縮大量的能源的使用，直接降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率?！揪唧w實施方式】
[0021]下面對本案作進一步詳細(xì)的說明。
[0022]本案涉及一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法，其步驟如下:[〇〇23]1)選料:挑選椴(原)木栽培的赤靈芝；
[0024]椴木栽培的靈芝從品質(zhì)，有效成分含量上都比較高。椴(原)木栽培法是將靈芝菌種接入滅菌過的木材上，進行培養(yǎng)種植。生產(chǎn)上可利用闊葉樹枝干為栽培原料。大多數(shù)的闊葉樹種都適合于栽培靈芝，如柞木、栲樹、槭樹、榆樹、木麻黃、相思樹、櫟樹等，本發(fā)明人經(jīng)過多年的種植栽培和生產(chǎn)加工的研究總結(jié)，這多樹種中以櫟樹中金剛櫟為基質(zhì)，培養(yǎng)出的靈芝品質(zhì)最佳。金剛櫟樹皮較厚、形成層發(fā)達、不易與木質(zhì)部剝離、樹質(zhì)堅硬、含丹寧酸豐富，這種樹種栽培靈芝出芝期長，產(chǎn)量高，朵形完整，靈芝三萜、靈芝多糖化學(xué)成分含量高。 [〇〇25]2)粉碎:將靈芝先粉碎為碎末，再研磨成200-300目的細(xì)粉；
[0026]具體來講，采用抓式粉碎機先將靈芝子實體粉碎成2mm X 2mm X 2mm大小的碎末，再用振動研磨機研磨成200-300目的細(xì)粉，將細(xì)粉裝袋后進行稱重，裝量凈重25kg/袋。
[0027]靈芝因本身纖維含量比較高，再加上椴木培植的靈芝密度比較大，經(jīng)過適當(dāng)粉碎后不僅擴大接觸面，同時使靈芝內(nèi)部纖維暴露出來使酶發(fā)揮作用，從而提高酶解提取的效果。
[0028]本申請采用酶解與超聲提取技術(shù)的相合，對靈芝原料的細(xì)度要求較嚴(yán)格，經(jīng)研究得知，當(dāng)研磨細(xì)度低于200目，生物酶難以短時間的深入物料的細(xì)胞內(nèi)，難以發(fā)揮酶解的全部效力，超聲波產(chǎn)生高速、強烈的空化效應(yīng)，也不能全面的作用于靈芝物料的細(xì)胞上，最終會影響提取得率和生產(chǎn)效率；而高于300目對研磨設(shè)備要求較高，靈芝物料研磨過程時間長，損耗量大，在提取過程的過濾時極易造成過濾器堵塞。
[0029]3)浸泡分解:按料水質(zhì)量比1:10,將靈芝粉末投入多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備的提取罐中，并加入10倍靈芝粉末量的純凈水，再加入占靈芝粉末質(zhì)量的2-4%纖維素酶、 0.5-1.5%果膠酶及0.01-0.05%蝸牛酶，緩慢升溫至55°C，開始料液循環(huán)栗，浸泡3小時；
[0030]具體實施例中，準(zhǔn)確稱量250公斤物料投入多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備的提取罐 (3T)中，開啟太陽能熱水供水閥門，往提取罐內(nèi)注純凈水(第一遍料水質(zhì)量比為1:10)，再加入占靈芝粉末質(zhì)量的3%纖維素酶、1%果膠酶及0.02%蝸牛酶，啟動料液循環(huán)栗，緩慢升溫至55°C，此時開始預(yù)浸泡計時，預(yù)浸泡時長為3hr。[〇〇31]纖維素酶的作用原理，纖維素酶在提高纖維素、半纖維素分解的同時，可促進植物細(xì)胞壁的溶解，使更多的植物細(xì)胞內(nèi)溶物溶解出來，并能將不易消化的大分子多糖、蛋白質(zhì)和脂類降解成小分子物質(zhì)。纖維素酶制劑本身是一種由蛋白酶、淀粉酶、果膠酶和纖維素酶等組成的多酶復(fù)合物，纖維素酶除直接降解纖維素，促進其分解外，還和其他酶共同作用提尚。
[0032]靈芝物料中的多糖主要能溶于熱水，但因為靈芝物料結(jié)構(gòu)緊密，具有較好的維持力，存于細(xì)胞壁內(nèi)的多糖較難滲出，根據(jù)試驗得知當(dāng)纖維素酶為2%時，靈芝多糖成分開始明顯的析出，并隨著的酶用量的增加而增加，當(dāng)纖維素酶添加量達到4%后，析出量開始趨緩，少而適量添加的果膠酶和蝸牛酶，特別是蝸牛酶的適當(dāng)比例，能協(xié)同纖維素酶進一步分解靈芝的有效成分，起到有效的協(xié)同增資的作用。
[0033]所述開啟循環(huán)栗的作用是讓料液持續(xù)流動，增加料液與物料的接觸的范圍，讓提取更均勻更全面。
[0034]4)—次提取:開啟多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備，將提取罐中料液加熱至80°C，超聲功率設(shè)定800w，進行超聲回流提取60min，取一次濾液；[〇〇35]具體實施例中，開啟多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備，超聲功率設(shè)定800w，開啟蒸汽閥門通入蒸汽，使提取罐內(nèi)的物料逐漸加熱升溫至80°C。開啟回流水閥門，物料升溫過程中， 持續(xù)進行料液循環(huán)。超聲回流提取60min，取濾液。
[0036]當(dāng)提取時間結(jié)束時，關(guān)閉循環(huán)栗，開啟提取罐上的放空閥使罐內(nèi)壓力回到常壓。關(guān)閉回流水閥門，關(guān)閉5T貯液罐的放空閥。接著開啟真空裝置和5^T貯液罐的抽真空控制閥及提取罐出料閥門。至此，提取罐內(nèi)的提取液在真空的作用下，緩慢轉(zhuǎn)移至5T貯液罐中。待提取罐內(nèi)料液全部轉(zhuǎn)移至5T貯液罐中，關(guān)閉提取罐出料閥門和真空系統(tǒng)，開啟5T貯液罐放空閥后，記錄下罐內(nèi)料液貯量，并測量料液濃度。
[0037]5)二次提取:加純凈水量為干料的8倍，開啟多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備，將提取罐中料液加熱至80°C水溫，超聲功率800w，超聲回流提取60min，取二次濾液，料渣棄置；
[0038]第二遍料水比為干料的8倍(1:8)，其他重復(fù)步驟4)。待提取液完全引入貯液罐后， 開啟在線壓榨系統(tǒng)，完全瀝出物料中殘余料液，即可進行清渣工序。
[0039]所述干料指含水分較少的物料，一般干料的含水量為10-13%。
[0040]本申請?zhí)貏e地有二次提取，能充分地提取出靈芝物料中的有效物質(zhì)。第二遍料水比為1:8,第一次提取后靈芝物料中的大部分有效物質(zhì)都已析出，還殘留物料中的小部分有效物質(zhì)，只要用較小的料水比就能溶解出來，較小的料水比也降低后道濃縮工序的處理量， 提高生產(chǎn)速度，降低能耗。[0041 ]6)納濾膜濃縮:納濾膜濃縮:合并步驟4)和步驟5)的兩次提取液，進行膜濃縮操作，控制提取液溫度為45 °C以下，膜濃縮操作壓力為0.25-0.35MPa;[〇〇42]此處膜濃縮操作壓力控制較關(guān)鍵，經(jīng)研究得知，壓力高于0.35MPa易造成濾材損壞，低于0.25MPa不利于提高料液濃度。壓力控制在0.25-0.35MPa兼顧了濃縮操作的可行性及濃縮品質(zhì)。[〇〇43]為了實現(xiàn)控制濾液溫度為45°C以下，納濾膜濃縮操作前還進行提取液冷卻操作， 采用料液循環(huán)栗將提取液溫度降至45°C以下。具體操作時，開啟貯液罐排空閥、出液閥、進液閥，關(guān)閉相連管道其他閥門，開啟冷卻水進水閥及出水閥，啟動料液循環(huán)栗，打開過濾器頂部排氣閥，完全排出氣體后立即關(guān)閉，提取液循環(huán)冷卻開始。當(dāng)提取液溫度降至45°C以下時，關(guān)閉料液循環(huán)栗，關(guān)閉冷卻水進水閥，提取液循環(huán)冷卻結(jié)束。
[0044]為了利于納濾膜濃縮操作，在納濾膜濃縮操作前還可進行超濾濃縮操作，超濾濃縮次數(shù)以濃縮后料液量小于原液的三分之一為準(zhǔn)。具體地，超濾濃縮操作步驟為，開機前檢查管路、過濾器內(nèi)濾材安裝連接狀況。開啟貯液罐出口處的供液閥，啟動超濾濃縮壓力栗， 依次打開過濾器的排空閥，排盡過濾器中的空氣，料液栗入過濾器，立即關(guān)閉過濾器排空閥。料液進入超濾膜裝置，調(diào)整調(diào)壓閥將壓力控制在〇.8-lMPa，此時料液在壓力推動下，流經(jīng)膜表面，膠質(zhì)物質(zhì)及固形微粒等液體進入膜濃縮濾水貯罐，清液進入超濾液貯罐。若膜濃縮濾水貯罐中的料液大于原液的三分之一，應(yīng)將料液通過膜濃縮濾水水栗栗入貯液罐中， 再一次進行超濾濃縮。
[0045]納濾膜濃縮操作步驟，具體如下:開啟超濾液貯罐出液閥，開啟連接管道閥門及排水閥，啟動納濾栗，當(dāng)超濾液進入納濾膜時，緩慢調(diào)整調(diào)壓閥，將壓力控制在〇.25-0.35Mpa， 在壓力的作用下，未通過的料液則經(jīng)過流量計1，進入超濾液貯罐繼續(xù)循環(huán)濃縮，濾清液(清水)通過流量計2直接排放，在濃縮過程中，應(yīng)經(jīng)常取樣測量濃縮液的濃度，當(dāng)濃度達到提取液濃度一倍時，停止膜濃縮，用少量純化水將管道及濾膜里的料液都排超濾液貯罐，膜濃縮液真空抽入納濾液貯罐。
[0046]7)真空連續(xù)低溫干燥:設(shè)定濃縮液溫度為50-60°C，極限真空狀態(tài)下連續(xù)低溫干燥。[〇〇47]具體來講，首先，設(shè)定真空度0.95-0.99Mpa，加漿栗頻率，主動輪頻率，擺動布料裝置設(shè)定，各區(qū)溫度，卸料時間，切斷時間等。然后，開啟輔機房加熱設(shè)備，濃縮液進入原料液罐內(nèi)，設(shè)定料液溫度50_60°C，啟動料液攪拌槳，啟動保溫水循環(huán)栗。開啟真空栗，開啟履帶運行，打開全部的加熱開關(guān)，先對罐內(nèi)進行抽真空與殘留水分的干燥，保證正式加料生產(chǎn)運行正常。當(dāng)一區(qū)加熱溫度達到95°C，真空度達到設(shè)定限值，開啟冷卻水系統(tǒng)，即可開啟螺桿栗開始在履帶上布料，干燥正式開始。在生產(chǎn)中各閥門和設(shè)備運行均由PLC自動控制，操作人員應(yīng)及時觀察各設(shè)備單機的運行狀態(tài)，超出設(shè)定參數(shù)限值的報警，應(yīng)及時排除故障。真空干燥結(jié)束后，關(guān)閉輸送料液螺桿栗，關(guān)閉攪拌槳，待履帶上物料全部輸出后，關(guān)閉履帶傳動。 關(guān)閉加熱系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、真空機組。打開排空閥，緩慢放空至常壓。打開干燥機罐體兩端倉門，做物料回收清理工作。最后，進行設(shè)備的清洗。
[0048] 現(xiàn)有常規(guī)靈芝提取提取是采用熱水提取法，水溫必須加熱至100°C，靈芝多糖才能部分析出，并且析出過程緩慢，此方法不能全面的提取出靈芝物料中所含的靈芝多糖等有效成分，方法簡單，能耗大。本發(fā)明申請采用特定配比的纖維素酶、果膠酶和蝸牛酶的配合使用，能先期溶解部分存于靈芝物料細(xì)胞壁上的有效成份，再通過超聲波的空化效應(yīng)，從細(xì)胞內(nèi)部瓦解其結(jié)構(gòu)，使有效成份均能溶解析出，比常規(guī)技術(shù)能大幅的提高靈芝提取物得率， 提高靈芝多糖含量，降低能耗，提高生產(chǎn)效率。[〇〇49]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化和修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法，其特征在于，步驟如下:1)選料:挑選椴木栽培的赤靈芝；2)粉碎:將靈芝先粉碎為碎末，再研磨成200-300目的細(xì)粉；3)浸泡分解:按料水質(zhì)量比1:10,將靈芝粉末投入多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備的提取 罐中，并加入10倍靈芝粉末量的純凈水，再加入占靈芝粉末質(zhì)量的2-4%纖維素酶、0.5-1.5%果膠酶及0.01-0.05%蝸牛酶，緩慢升溫至55°C，開始料液循環(huán)栗，浸泡3小時；4)一次提取:開啟多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備，將提取罐中料液加熱至80 °C，超聲功率 設(shè)定800w，進行超聲回流提取60min，取一次濾液；5)二次提取:加純凈水量為干料的8倍，開啟多功能超聲波循環(huán)提取設(shè)備，將提取罐中 料液加熱至80°C水溫，超聲功率800w，超聲回流提取60min，取二次濾液，料渣棄置；6)納濾膜濃縮:合并步驟4)和步驟5)的二兩次提取液濾液，進行膜濃縮操作，控制提取 液濾液溫度為45 °C以下，膜濃縮操作壓力為0.25-0.35MPa;7)真空連續(xù)低溫干燥:設(shè)定濃縮液溫度為50-60°C，極限真空狀態(tài)下連續(xù)低溫干燥。2.如權(quán)利要求1所述的一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法，其特 征在于，所述2)步驟中，將靈芝先粉碎為2mm X 2mm X 2mm大小的碎末，再研磨成200-300目的 細(xì)粉。3.如權(quán)利要求1所述的一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法，其特 征在于，所述6)步驟中，納濾膜濃縮操作前還進行提取液冷卻操作，采用料液循環(huán)栗將提取 液溫度降至45°C以下。4.如權(quán)利要求1或3所述的一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法，其 特征在于，所述6)步驟中，納濾膜濃縮操作前還進行超濾濃縮操作，超濾濃縮次數(shù)以濃縮后 料液量小于原液的三分之一為準(zhǔn)。5.如權(quán)利要求1所述的一種采用酶解組合超聲波動態(tài)循環(huán)提取的靈芝提取方法，其特 征在于，所述6)步驟中，在納濾膜濃縮過程中，時時取樣測量濃縮液的濃度，當(dāng)濃度達到提 取液濃度一倍時，停止膜濃縮。
【文檔編號】C08B37/00GK106008732SQ201610395091
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】曾淋民, 陳本城
【申請人】福建山之靈生物科技股份有限公司