專利名稱：一種從杜仲葉中提取杜仲膠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然產(chǎn)物提取的方法，尤其涉及一種利用生物法從杜仲葉中提取杜仲膠的方法。
背景技術(shù)：
杜仲膠是一種白色絲狀物質(zhì)，化學(xué)成分是反-1，4-聚異戊二烯，具有橡膠-塑料二重性，被稱為第二種天然膠，是世界上適應(yīng)范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膬?yōu)質(zhì)膠源，是天然橡膠不二的替代品，可從根本上解決我國(guó)天然橡膠資源匱乏的問(wèn)題。目前，我國(guó)杜仲栽培面積約35萬(wàn)公頃，占世界杜仲種植面積的99%以上，但國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的杜仲膠生產(chǎn)企業(yè)目前的年產(chǎn)量也不過(guò)幾十噸，遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求，這些就使得用杜仲葉生產(chǎn)杜仲膠工藝的開發(fā)成為熱點(diǎn)。在本發(fā)明之前，已有一些關(guān)于杜仲膠的專利。如中國(guó)專利公告號(hào)1054985杜仲膠綜合提取方法通過(guò)發(fā)酵-蒸煮-輕洗-干燥-溶劑提取-去溶劑提取粗膠-凈化這一工藝路線從杜仲葉中提取杜仲膠。該法雖然可以避免機(jī)械法造成的膠流失，但是該法自然發(fā)酵所需時(shí)間長(zhǎng)O 3個(gè)月)，發(fā)酵不徹底，發(fā)酵底物處理不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境污染；而且在自然發(fā)酵之前不對(duì)原液進(jìn)行預(yù)處理，照成物料處理量大，增加基建等生產(chǎn)成本。中國(guó)專利公告號(hào)101157827從杜仲葉和皮中提取長(zhǎng)絲杜仲膠的方法公開了如下工藝杜仲葉、杜仲皮裁剪-氫氧化鈉溶液溶解杜仲葉角質(zhì)層和木質(zhì)素-纖維素酶水解-石油醚浸提-過(guò)濾-冷凍。該法雖然縮短了提取時(shí)間，但是杜仲葉中纖維和杜仲膠是以?shī)A板結(jié)構(gòu)的形式存在的，是纖維層-膠層-纖維層-膠層-纖維層的五層結(jié)構(gòu)。雖然氫氧化鈉浸泡可溶解角質(zhì)層和木質(zhì)素使纖維素層暴露，但是膠層間的纖維層無(wú)法與氫氧化鈉溶液接觸，使得后續(xù)的酶解工序水解不徹底，杜仲膠提取率不高。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0101025^92. 9 一種從杜仲葉林萌生枝皮中提取杜仲膠的方法公開了一種從杜仲老林中篩選菌種發(fā)酵杜仲皮，再通過(guò)沖膠、精制得到精膠的工藝路線。該工藝雖然可以提高杜仲膠得率，但是該工藝中的起爆劑需要加入外來(lái)物種(玉米粉)，且發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)。在沖膠工序中，采用高壓水槍沖洗會(huì)造成杜仲膠流速嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有杜仲膠提取工藝存在的生產(chǎn)周期長(zhǎng)、提取效率低、其他有效成分沒有加以利用等問(wèn)題，提出一種生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、附加產(chǎn)值高的工藝方案。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和研究，本發(fā)明人在杜仲林區(qū)的腐殖質(zhì)中分離篩選出細(xì)菌32株， 霉菌67株。通過(guò)對(duì)純化菌種的篩選和誘導(dǎo)，得到可將杜仲葉纖維降解為多糖及可溶性物質(zhì)的霉菌，我們將他命名為杜仲霉菌-16，并對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)。本發(fā)明提供了一種利用生物法從杜仲葉中提取杜仲膠的方法，包括以下工藝步驟
(1)預(yù)處理杜仲干葉加入2倍水(質(zhì)量倍數(shù)，下同)磨菜，再加入6倍水和5%。(以干葉質(zhì)量計(jì)，下同)蛋白酶水解，其中PH為6，溫度為50 60°C，水解1 池，固液分離。(2)氮源的制備酶解液通過(guò)微濾膜過(guò)濾、納濾膜濃縮、樹脂吸附工序，將微濾膜濃縮液和樹脂吸附柱下液干燥得蛋白及多肽混合物。將樹脂洗脫可得綠原酸。(3)杜仲膠的提取將杜仲霉菌-16接種于離心所得渣中，在發(fā)酵池進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，固液比為1 2. 5 (質(zhì)量比，下同)，發(fā)酵完成后離心，上清液干燥，主要成分為多糖和可溶性物質(zhì)。杜仲粗膠經(jīng)輕洗、精制得到精膠。其中，步驟⑵中的蛋白及多肽混合物部分回用，為固態(tài)發(fā)酵提供氮源。其中，步驟(3)中杜仲霉菌-16接種量1 1.5%，發(fā)酵溫度35 40°C，發(fā)酵時(shí)間 7d。其中，步驟(3)中多糖和可溶性物質(zhì)的混合物部分回用，為固態(tài)發(fā)酵提供碳源。其中，發(fā)酵初始時(shí)，按質(zhì)量比3 1添加碳源和氮源。本發(fā)明具有以下有益效果1.對(duì)杜仲葉進(jìn)行預(yù)處理，減少了后續(xù)發(fā)酵工序時(shí)的物料處理量，從而減少了基建費(fèi)用。2.糖和蛋白肽部分回用發(fā)酵，促進(jìn)發(fā)酵菌種快速生長(zhǎng)，縮短發(fā)酵時(shí)間。3.該生產(chǎn)工藝可以同時(shí)生產(chǎn)杜仲膠和綠原酸，節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率。


圖1表示本發(fā)明工藝流程圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例1第一步預(yù)處理。取杜仲干葉20kg，加入40kg水，用鋼磨磨漿，再加入120kg水和 0. Ikg蛋白酶在pH為6，溫度為55°C時(shí)，水解池，離心。第二步氮源制備。將上清液通過(guò)moo微濾膜過(guò)濾，去除大分子蛋白和固體懸浮物；透過(guò)液經(jīng)過(guò)納濾膜濃縮，濃縮倍數(shù)為6倍；濃縮液通過(guò)打孔吸附樹脂吸附綠原酸。將柱下液和微濾濃縮液干燥得蛋白、多肽混合待用。第三步杜仲膠的提取。將杜仲霉菌-16接種于離心所得渣中進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，接種量為0.3kg，加入上一步制備的氮源和葡萄糖作為碳源，碳源和氮源的質(zhì)量比為3 1，加水調(diào)節(jié)使固液質(zhì)量比為1 2. 5，發(fā)酵溫度為37°C，發(fā)酵時(shí)間為7d。然后離心將上清液干燥得到多糖混合物待用，離心渣經(jīng)過(guò)輕輕搓洗后排出清洗水，再經(jīng)過(guò)精制得到精膠。實(shí)施例2第一步預(yù)處理。取杜仲干葉20kg，加入40kg水，用鋼磨磨漿，再加入120kg水和 0. Ikg蛋白酶在pH為6，溫度為55°C時(shí)，水解池，離心。第二步氮源制備。將上清液通過(guò)moo微濾膜過(guò)濾，去除大分子蛋白和固體懸浮物；透過(guò)液經(jīng)過(guò)納濾膜濃縮，濃縮倍數(shù)為6倍；濃縮液通過(guò)打孔吸附樹脂吸附綠原酸。將柱下液和微濾濃縮液干燥得蛋白、多肽混合物待用。
第三步杜仲膠的提取。將杜仲霉菌-16接種于離心所得渣中進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，接種量為0.3kg，加入制備的蛋白、多肽混合物和多糖混合物，使碳源和氮源的質(zhì)量比為3 1， 加水調(diào)節(jié)使固液質(zhì)量比為1 2. 5，發(fā)酵溫度為35°C，發(fā)酵時(shí)間為7d。然后離心將上清液干燥得到多糖混合物待用，離心渣經(jīng)過(guò)輕輕搓洗后排出清洗水，再經(jīng)過(guò)精制得到精膠。
權(quán)利要求
1.一種利用生物法從杜仲葉中提取杜仲膠的方法，包括以下工藝步驟(1)預(yù)處理杜仲干葉加入2倍水(質(zhì)量倍數(shù)，下同)磨漿，再加入6倍水和5%。(以干葉質(zhì)量計(jì)，下同)蛋白酶水解，其中PH為6，溫度為50 60°C，水解1 池，固液分離。(2)氮源的制備酶解液通過(guò)微濾膜過(guò)濾、納濾膜濃縮、樹脂吸附工序，將微濾膜濃縮液和樹脂吸附柱下液干燥得蛋白及多肽混合物。將樹脂洗脫可得綠原酸。(3)杜仲膠的提取將杜仲霉菌-16接種于離心所得渣中，在發(fā)酵池進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，固液比為1 2.5(質(zhì)量比，下同)，發(fā)酵完成后離心，上清液干燥，主要成分為多糖和可溶性物質(zhì)。杜仲粗膠經(jīng)輕洗、精制得到精膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生物法從杜仲葉中提取杜仲膠的方法，其特征在于步驟O)中的蛋白及多肽混合物部分回用，為固態(tài)發(fā)酵提供氮源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生物法從杜仲葉中提取杜仲膠的方法，其特征在于中杜仲霉菌-16接種量1 1. 5%，發(fā)酵溫度35 40°C，發(fā)酵時(shí)間7d。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生物法從杜仲葉中提取杜仲膠的方法，其特征在于步驟(3)中多糖和可溶性物質(zhì)的混合物部分回用，為固態(tài)發(fā)酵提供碳源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生物法從杜仲葉中提取杜仲膠的方法，其特征在于發(fā)酵初始時(shí)，按質(zhì)量比3 1添加碳源和氮源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天然產(chǎn)物提取的方法，尤其涉及一種利用生物法從杜仲葉中提取杜仲膠的方法。包括以下工藝步驟第一步，杜仲葉的預(yù)處理，包括磨漿和酶解。第二步，氮源的制備，包括膜過(guò)濾、膜濃縮和樹脂吸附，并將膜過(guò)濾濃縮液和柱下液干燥做為氮源備用。第三步杜仲膠的提取，包括接種杜仲霉菌-16固態(tài)發(fā)酵，并將發(fā)酵產(chǎn)物固液分離，液體干燥做為碳源備用，粗膠經(jīng)輕洗、精制得到精膠。此法提膠生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、并可聯(lián)產(chǎn)綠原酸增加收益。
文檔編號(hào)C12S3/00GK102276849SQ20111010596
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者萬(wàn)端極, 劉冬成, 劉蕓芳, 吳正奇, 徐國(guó)念, 李丹, 李猷, 楊青, 魏旋 申請(qǐng)人:武漢普賽特膜技術(shù)循環(huán)利用有限公司