專利名稱：一種從甘蔗渣中提取多糖的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多糖類化合物的制備，具體涉及甘蔗渣多糖的提取。
背景技術：
甘蔗渣是制糖工業(yè)的主要副產品，是甘蔗機械壓制后所剩的主要部分，屬于農業(yè)固體廢 棄物中的一種，其成分與木質材料相差不多，可以作為替代部分木材的原料。我國的海南、 廣東、廣西、福建、云南等省份都可以種植甘蔗，也是重要的產糖省份，每個糖廠都庫存著 大量的甘蔗渣，所以尋找合適的途徑綜合利用甘蔗渣具有重要意義。
甘蔗渣中含有多糖，主要由五碳糖和六碳糖組成。研究表明從甘蔗渣中提取的多糖具有 免疫增強、抗腫瘤、抗病毒、降血糖、降血脂等，具有較大的開發(fā)空間，但是其提取工藝較 為繁瑣，用較多化學試劑，污染嚴重，能耗較高。
現(xiàn)有多糖的提取方法有水提醇沉法、微波法、酸堿法、酶處理法等，微波法等較新的提 取方法雖對提高提取率有一定效果，但對設備要求較高，實施有一定難度。酸或堿浸提法雖 能提高提取率，但酸、堿破壞多糖的結構，酸、堿浸提后需經中和，程序繁瑣。酶處理法相 對于上述方法具有反應溫和、得率高、成本低廉、操作簡單等優(yōu)點，已大量用到多糖的提取 中，如鄭靜等人發(fā)表的《超聲波法和超聲波酶法提取靈芝多糖的條件研究》公開了利用超聲 波結合纖維素酶提取靈芝多糖的方法1、將靈芝子實體粉用3倍體積濃度為80%乙醇85°C 回流6小時脫低聚糖，濾出溶劑，將濾渣烘干；2、按1:20 (W:V)的料液比，2%酶量，在 pH6.0， 5(TC下酶解20分鐘；3、在55。C超聲提取15分鐘；4、將提取液經過濾、離心、濃 縮和乙醇沉淀得粗多糖。該方法提取靈芝多糖得率高、周期短，粗提取物中多糖含量高達 57.62%。但靈芝為真菌，靈芝多糖多存于子實體細胞壁內，其子實體的主要構成成分是纖維 素、半纖維素和木質素，而甘蔗為植物，甘蔗渣主要由全纖維素、木質素、多縮戊糖等組成， 其纖維主要包括真纖維和蔗髓，真纖維具有較強韌的硬壁組織，蔗髓則似海綿狀結構，與靈 芝有較大的不同，套用上述方法的工藝難以取得好的效果。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種從甘蔗渣中提取多糖的方法。 本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術方案是-
一種從甘蔗渣中提取多糖的方法，該方法由以下步驟組成
(1)脫脂將甘蔗渣原料用8 12倍體積的濃度大于或等于90%乙醇回流1 3小時， 過濾，取濾渣揮干溶劑后備用；
(2) 酶處理將脫脂處理后的甘蔗渣浸泡于10 15倍體積的酶溶液在pH4 6、 40 80 'C下水解0.5 1.5小時；所述的酶可以是纖維素酶、木瓜蛋白酶、果膠酶中的一種，用量為 甘蔗渣重量0.5% 1.5%，也可以是纖維素酶、木瓜蛋白酶、果膠酶中的兩種以上，每種酶 的用量為甘蔗渣重量0.5% 1.5%，最好是纖維素酶和木瓜蛋白酶，每種酶的用量均為甘蔗
渣重量的1.5%;
(3) 超聲提取在頻率為59KHz的超聲波下處理0.5 1.5小時，過濾，收集濾液；
(4) 醇沉加入乙醇使其在濾液中的濃度至80 90%，沉淀出甘蔗渣多糖固體，60 8(TC真空干燥。
上述方法中，所述的酶處理步驟是將脫脂處理后的甘蔗渣浸泡于10 15倍體積的酶溶液 在pH5.5、 6(TC下水解60分鐘。
本發(fā)明方法的原理是利用酶處理甘蔗渣，反應條件溫和，不會破壞甘蔗渣多糖結構， 然后利用超聲波的空化作用加速多糖的溶出，另外超聲波的次級效應如機械振動、乳化、擴 散、擊碎、化學效應等也能加速多糖的擴散釋放并充分與溶劑混合，有利于提??；超聲波輔 助提取具有提取時間短，溶劑用量少，提取率高，有利于進一步的精制提純等優(yōu)點，且無需 加熱，適合于提取熱敏物質。
雖然用酶處理和超聲波提取真菌多糖已是本領域常用的手段，但由于甘蔗渣組分和結構 與真菌有較大區(qū)別，采用與提取真菌多糖相同的工藝來提取甘蔗渣多糖，效果明顯欠佳。本 發(fā)明選用了對甘蔗渣組分有較好降解作用的酶，并優(yōu)化了各種酶的搭配和用量，使其能充分 降解甘蔗渣中的纖維素、木質素和各種蛋白質，同時還調整了超聲波提取的條件，加速多糖 的溶出，不僅甘蔗渣多糖的提取率比傳統(tǒng)方法提高50 100%，且提取物中多糖含量較高， 多糖活性保留好。
具體實施例方式
下面結合實施例進一步說明本發(fā)明的效果。
實施例1
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入8升純乙醇，回流提取1小時，過濾收集濾渣。加入IO倍水， 加入纖維素酶15克，調pH值到5.5 ，與濾渣混勻，60 °C保溫60分鐘，超聲處理60分 鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為90% ，放置過夜，將沉 淀6(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品85g。
實施例2
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入纖維素酶5克，調pH值到4.0，與濾渣混勻，80 °C保溫30分鐘，超聲處理
90分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜， 將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品65g。 實施例3
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入纖維素酶10克，調pH值到6.0 ，與濾渣混勻，40 °C保溫90分鐘，超聲處理 30分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜， 將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品64g。
實施例4
將甘蔗渣粗粉lKg ，加入10升乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12倍水， 加入果膠酶10克，調pH值到4.5 ，與濾渣混勻，60 °C保溫60分鐘，超聲處理60分鐘， 過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜，將沉淀70 'C真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品72g。
實施例5
將甘蔗渣粗粉1Kg ,加入10升95%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入果膠酶5克，調pH值到4.0 ，與濾渣混勻，40 。C保溫80分鐘，超聲處理30 分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜，將 沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品70g。
實施例6
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升95%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入果膠酶1.5克，調pH值到6.0 ，與濾渣混勻，50 。C保溫40分鐘，超聲處理 90分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜， 將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品68g。
實施例7
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入12升90%乙醇，回流提取3小時，過濾收集濾渣。加入15 倍水，加入木瓜蛋白酶10克，調pH值到4.5 ，與濾渣混勻，60 °C保溫60分鐘，超聲處 理60分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為90% ，放置過夜， 將沉淀8(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品82g。
實施例8
將甘蔗渣粗粉1Kg ,加入10升95%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入木瓜蛋白酶5克，調pH值到4.0 ，與濾渣混勻，40 °C保溫80分鐘，超聲處 理30分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜，
將沉淀70。C真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品68g。 實施例9
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入木瓜蛋白酶1.5克，調pH值到6.0 ，與濾渣混勻，50 °C保溫40分鐘，超聲 處理90分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ,放置過 夜，將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品73g。
實施例10
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入纖維素酶15克，果膠酶10克，調pH值到5.5 ，與濾渣混勻，60 °C保溫60 分鐘，超聲處理60分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ， 放置過夜，將沉淀70。C真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品86g。
實施例11
將甘蔗渣粗粉lKg ，加入10升卯％乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入纖維素酶15克，果膠酶15克，調pH值到4.0，與濾渣混勻，60 °C保溫60分 鐘，超聲處理90分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ， 放置過夜，將沉淀70。C真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品89g。
實施例12
將甘蔗渣粗粉lKg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入纖維素酶10克，果膠酶15克，調pH值到6.0 ，與濾渣混勻，60 。C保溫60 分鐘，超聲處理30分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ， 放置過夜，將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品97g。
實施例13
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入木瓜蛋白酶15克，果膠酶15克，調pH值到5.5 ，與濾渣混勻，60 °C保溫 60分鐘，超聲處理60分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85 % ，放置過夜，將沉淀70。C真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品79g。
實施例14
將甘蔗渣粗粉lKg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12
倍水，加入木瓜蛋白酶15克，果膠酶10克，調pH值到4.0 ，與濾渣混勻，80 °C保溫30
分鐘，超聲處理90分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ，
放置過夜，將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品81g。
實施例15
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入木瓜蛋白酶10克，果膠酶15克，調pH值到6.0 ，與濾渣混勻，40 。C保溫 90分鐘，超聲處理30分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85 % ，放置過夜，將沉淀70'C真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品80g。
實施例16
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入木瓜蛋白酶15克，纖維素酶15克，調pH值到5.5 ，與濾渣混勻，60 °C保溫 60分鐘，超聲處理60分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85 % ，放置過夜，將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品113g。
實施例17
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入木瓜蛋白酶15克，纖維素酶10克，調pH值到4.0 ，與濾渣混勻，80 。C保溫 30分鐘，超聲處理90分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85 % ，放置過夜，將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品99g。
實施例18
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍7K，加入木瓜蛋白酶10克，纖維素酶15克，調pH值到6.0 ，與濾渣混勻，40 °C保溫 90分鐘，超聲處理30分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85 % ，放置過夜，將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品98g。
實施例19
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入木瓜蛋白酶15克，纖維素酶15克，果膠酶15克，調pH值到5.5 ，與濾渣混 勻，60 。C保溫60分鐘，超聲處理60分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙 醇調節(jié)醇濃度為85% ,放置過夜，將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品98g。
實施例20
將甘蔗渣粗粉lKg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入木瓜蛋白酶15克，纖維素酶10克，果膠酶10克，調pH值到4.0 ，與濾渣混 勻，80 。C保溫30分鐘，超聲處理90分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙 醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜，將沉淀70'C真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品107g。
實施例21
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，加入木瓜蛋白酶10克，纖維素酶15克，果膠酶15克，調pH值到6.0 ，與濾渣混 勻，40 °C保溫90分鐘，超聲處理30分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提取液濃縮后加乙 醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜，將沉淀7(TC真空干燥，粉碎得甘蔗渣多糖粗品104g。
實施例22 (比較例)
將甘蔗渣粗粉1Kg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，調pH值到6.0 ，與濾渣混勻，40 °C保溫90分鐘，過濾，濾液為多糖提取液，提 取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜，將沉淀70'C真空干燥，粉碎得甘蔗渣多 糖粗品43g。
實施例23 (比較例)
將甘蔗渣粗粉lKg ，加入10升90%乙醇，回流提取2小時，過濾收集濾渣。加入12 倍水，調pH值到6.0 ，與濾渣混勻，40 °C保溫90分鐘，超聲處理30分鐘，過濾，濾液 為多糖提取液，提取液濃縮后加乙醇調節(jié)醇濃度為85% ，放置過夜，將沉淀7(TC真空干燥， 粉碎得甘蔗渣多糖粗品58g。
權利要求
1、一種從甘蔗渣中提取多糖的方法，該方法由以下步驟組成(1)脫脂將甘蔗渣原料用8～12倍體積的濃度大于或等于90％乙醇回流1～3小時，過濾，取濾渣揮干溶劑后備用；(2)酶處理將脫脂處理后的甘蔗渣浸泡于10～15倍體積的酶溶液在pH4～6、40～80℃下水解0.5～1.5小時；所述的酶是纖維素酶、木瓜蛋白酶、果膠酶中的一種或兩種以上，每種酶的用量為甘蔗渣重量0.5％～1.5％；(3)超聲提取在頻率為59KHz的超聲波下處理0.5～1.5小時，過濾，收集濾液；(4)醇沉加入乙醇使其在濾液中的濃度至80～90％，沉淀出甘蔗渣多糖固體，60～80℃真空干燥。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于酶是纖維素酶和木瓜蛋白酶，每種酶的用量 均為甘蔗渣重量的1.5%。
3、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的酶處理步驟是將脫脂處理后的甘蔗渣 浸泡于10 15倍體積的酶溶液在pH5.5、 60。C下水解60分鐘。
4、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的超聲提取的時間為60分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從甘蔗渣中提取多糖的方法，該方法是將甘蔗渣經脫脂處理后，用纖維素酶、木瓜蛋白酶、果膠酶中的一種或多種在pH4～6、40～80℃下水解0.5～1.5小時，然后在頻率為59KHz的超聲波下處理0.5～1.5小時，過濾，最后用乙醇沉淀濾液中的多糖。本發(fā)明方法在提取真菌多糖的工藝的基礎上調整了酶的種類和用量，以及酶處理和超聲波提取的工藝條件，找到了一種低耗能、高效的提取甘蔗渣多糖的方法。
文檔編號A23L1/09GK101171956SQ20071003168
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權日2007年11月27日
發(fā)明者強 劉, 莉 劉 申請人:南方醫(yī)科大學