專(zhuān)利名稱(chēng)：通過(guò)機(jī)械手段提取人參的活性成分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)人參進(jìn)行加工以從人參中提取活性成分的方法；更具體地，本發(fā)明涉及使用磨機(jī)對(duì)經(jīng)脫水的人參進(jìn)行碾磨并用風(fēng)選系統(tǒng)對(duì)經(jīng)碾磨的人參進(jìn)行風(fēng)選而通過(guò)機(jī)械手段從人參中提取活性成分的方法。
背景技術(shù)：
自從1854年Garrigues分離出人參糖苷以后，有關(guān)人參的科學(xué)研究得到了全面的開(kāi)展。特別是人參糖苷的主要成分皂苷已經(jīng)成為了研究的焦點(diǎn)；相應(yīng)地，各種含有皂苷的產(chǎn)品得到了積極的開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售。
此外，隨著各種含有人參成分的產(chǎn)品的銷(xiāo)售的增長(zhǎng)，對(duì)提高人參產(chǎn)品的生產(chǎn)力的興趣也在增加。也就是說(shuō)，隨著進(jìn)入市場(chǎng)的各種含有人參活性成分的產(chǎn)品的增多，提供低價(jià)人參產(chǎn)品已成為主要的市場(chǎng)策略。為此，減少人參產(chǎn)品生產(chǎn)成本的方法已經(jīng)得到了深入的研究。
然而，盡管對(duì)提高從人參中提取活性成分的效率的方法進(jìn)行持續(xù)的研究，但是研究人員還沒(méi)有提出任何有效的方法。目前從人參中提取活性成分所采用的方法是熱液提取法或有機(jī)溶劑提取法。
熱液提取法和有機(jī)溶劑提取法的缺點(diǎn)在于生產(chǎn)工藝復(fù)雜，并且生產(chǎn)成本不能得到明顯的降低，這是因?yàn)槿藚⒊煞謴U料含有極低含量的活性成分。
此外，已對(duì)通過(guò)控制上述方法中的提取條件來(lái)提高從人參中提取活性成分的效率的方法進(jìn)行研究。然而，采用這些方法來(lái)提高提取效率的努力已經(jīng)達(dá)到它們的極限；因此，正在對(duì)縮短提取時(shí)間進(jìn)行研究。
一旦開(kāi)發(fā)出縮短從人參中提取活性成分所需時(shí)間的方法，就可以明顯降低人參產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；然而，結(jié)果還沒(méi)有非常成功。
因此，迫切需要開(kāi)發(fā)出縮短從人參中提取活性成分所需時(shí)間的方法。

發(fā)明內(nèi)容
所要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的發(fā)明人已努力解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題；結(jié)果，他們提出使用磨機(jī)和風(fēng)選系統(tǒng)來(lái)獲得含有高百分比的人參活性成分的人參粉末的簡(jiǎn)單而快速的方法。
本發(fā)明的構(gòu)成包括將經(jīng)脫水的人參放入粗磨機(jī)中而得到細(xì)度為60～80目的人參顆粒的工序；將所得的顆粒送入單軌噴磨機(jī)(single trackjet mill)中而得到顆粒尺寸為1μm～100μm的超精細(xì)人參粉末的工序；以及在風(fēng)選系統(tǒng)中對(duì)所得的人參粉末進(jìn)行風(fēng)選而生產(chǎn)出顆粒尺寸為1μm～9μm的超精細(xì)人參粉末。
將經(jīng)脫水的人參放入粗磨機(jī)中并在風(fēng)選系統(tǒng)中對(duì)如此得到的顆粒進(jìn)行風(fēng)選的工序可以提供超精細(xì)的人參粉末，所述超精細(xì)的人參粉末含有高濃度的多糖酸(polysaccharide acid)、總糖、粗蛋白等，同時(shí)還含有人參的主要成分皂苷；因此，這將縮短從人參中提取活性成分所需的時(shí)間。
對(duì)粒化人參的磨機(jī)(粗磨機(jī))的構(gòu)成沒(méi)有特別的限制，但是優(yōu)選使用諸如針磨機(jī)、沖擊式磨機(jī)、輥磨機(jī)、振動(dòng)碗或膠體磨等磨機(jī)。此外，對(duì)碾磨人參顆粒以得到超精細(xì)人參粉末的單軌噴磨機(jī)的構(gòu)成也沒(méi)有特別的限制，但是優(yōu)選使用諸如噴磨機(jī)或振動(dòng)碗磨機(jī)(vibratory bowl mill)等磨機(jī)。
這些輾磨和風(fēng)選工序可以作為系列聯(lián)鎖工序而通過(guò)自動(dòng)化進(jìn)行。
與諸如熱液提取法和有機(jī)溶劑提取法等現(xiàn)有方法不同，本發(fā)明從人參中提取活性成分的方法允許使用粗磨機(jī)、單軌噴磨機(jī)和風(fēng)選系統(tǒng)來(lái)對(duì)諸如皂苷、酸性多糖(acid polysaccharide)、總糖、粗蛋白等人參活性成分進(jìn)行快速提取。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)具有上述構(gòu)成的機(jī)械手段來(lái)提取人參活性成分的方法可以通過(guò)如下實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的解釋。
提供這些實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的解釋?zhuān)?，根?jù)本發(fā)明的要點(diǎn)，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明的范圍并不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例實(shí)施例1首先，對(duì)6年生的人參進(jìn)行脫水，稱(chēng)取4.5kg不包括其上部末端的人參，在針磨機(jī)中?；杉?xì)度為約60～80目的顆粒，然后以2.0千克/小時(shí)的進(jìn)料速度在0.7MPa推動(dòng)壓力和0.7MPa碾磨壓力的條件下在單軌噴磨機(jī)(Alpine，德國(guó))中對(duì)所述顆粒碾磨一次。采用顆粒度分析儀(LMS-30，Seishin，日本)對(duì)通過(guò)電碾磨所得的粉末的顆粒度進(jìn)行測(cè)定，中值顆粒度(median granularity)為X10＝2.511μm，X50＝7.789μm和X90＝25.245μm。
接著，在風(fēng)選系統(tǒng)(Alpine，德國(guó))中以6,500rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)、5,000rpm、3,500rpm和2,000rpm的分選輪(classification wheel)速度對(duì)4,341.6g超精細(xì)人參粉末進(jìn)行風(fēng)選。也就是說(shuō)，將所述超精細(xì)人參粉末放入分選輪速度為6,500rpm的風(fēng)選系統(tǒng)中，將通過(guò)分選輪的細(xì)粉末(6,500F)與未通過(guò)的粗粉末(6,500C)分離，然后將5,000rpm的速度施加于所述粗粉末，將通過(guò)所述輪的細(xì)粉末(5,000F)與未通過(guò)的粗粉末(5,000C)分離，然后將3,500rpm的速度施加于所述5,000C粉末，將通過(guò)所述輪的細(xì)粉末(3,500F)與未通過(guò)的粗粉末(3,500C)分離，然后將2,000rpm的速度施加于所述3,500C粉末，將通過(guò)所述輪的細(xì)粉末(2,000F)與未通過(guò)的粗粉末(2,000C)分離(見(jiàn)表1)。
風(fēng)選條件

在上表1的條件下通過(guò)風(fēng)選所得的人參粉末的顆粒度的分析結(jié)果如表2所示。
人參粉末的顆粒度分析

如上表2所示，這些結(jié)果表明顆粒尺寸隨分選速度的降低而增大。
接著，通過(guò)AOAC法對(duì)上述經(jīng)分選的人參粉末的基本成分進(jìn)行定量。通過(guò)105℃空氣干燥測(cè)量水分；通過(guò)半微量凱氏法測(cè)量粗蛋白含量；通過(guò)550℃焚化來(lái)對(duì)粗灰含量進(jìn)行定量；碳水化合物含量為排除水分、粗蛋白、粗灰等后剩下的余量。用未經(jīng)分選的人參粉末作為對(duì)照組(見(jiàn)表3)。
經(jīng)分選的人參粉末的基本成分含量(單位重量％)

如表3所示，粗蛋白和粗灰傾向于在5,000F和6,500F得到分離；特別是在6,500F的粗蛋白濃度高達(dá)對(duì)照組濃度的1.38倍，這表明人參的活性成分通過(guò)風(fēng)選而富集，而且經(jīng)富集的活性成分的含量取決于分選速度。
經(jīng)分選的人參粉末的多糖和皂苷的含量分析通過(guò)苯酚硫酸法使用葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)物對(duì)總糖含量進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)間羥基苯基法(m-hydroxyphenyl method)使用β-D-半乳糖醛酸為標(biāo)準(zhǔn)物對(duì)酸性多糖含量進(jìn)行測(cè)量。
根據(jù)分析人參成分的方法，將1g樣品溶解在30ml的80體積％甲醇中，提取并真空干燥，從而得到粉末，然后將所述粉末溶解在蒸餾水中并用醚萃取，從而得到水性層。然后，用丁醇萃取如此得到的水性層，從而得到經(jīng)分級(jí)的丁醇，真空干燥而得到粉末，將該粉末溶解在50ml甲醇中而得到其中的100μl。
在所得樣品中，將300μl的8體積％香蘭素-乙醇溶液與4ml的72體積％的硫酸混合，然后測(cè)定545nm處的吸光度并在60℃顯色10分鐘后進(jìn)行定量。采用未經(jīng)分選的人參粉末作為這一方法的對(duì)照組(見(jiàn)表4)。
經(jīng)分選的人參粉末的多糖和皂苷的含量(單位mg/g)

和表3中的一樣，表4也表明酸性多糖、皂苷和總糖含量在6,500F高度富集。與對(duì)照組相比，所富集的酸性多糖高達(dá)1.54倍，皂苷高達(dá)1.78倍，總糖高達(dá)1.57倍。因此，通過(guò)控制風(fēng)選條件，可以更有效地富集人參的活性成分。
實(shí)施例2提高人參粉末返回量的分選條件的確立上述實(shí)施例1表明可以通過(guò)風(fēng)選富集人參的活性成分。然而，在6,500F和5,000F得到的人參粉末量?jī)H為所用人參的9.5重量％；因此，我們?cè)噲D提高所述粉末的返回量。
即，將4,895g采用實(shí)施例1方法輾磨的超精細(xì)人參粉末以實(shí)施例1的方法在6,000rpm風(fēng)選2次，在5,000rpm風(fēng)選2次以及在3,500rpm風(fēng)選一次(見(jiàn)表5)。
當(dāng)測(cè)量上述超精細(xì)人參粉末的顆粒度時(shí)，中值顆粒度如下X10＝2.511μm，X50＝7.789μm和X90＝25.245μm。
風(fēng)選條件

用實(shí)施例1的方法分析人參粉末的顆粒度的結(jié)果如表6所示。
人參粉末的顆粒度分析

如上表6所示，4次風(fēng)選得到了1,110g的人參細(xì)粉末，占經(jīng)分選的人參粉末的約22.7重量％。
通過(guò)實(shí)施例1的方法測(cè)量經(jīng)分選的人參粉末的基本成分的含量、多糖和皂苷的含量，結(jié)果分別如表7和表8所示。
經(jīng)分選的人參粉末的基本成分含量(單位重量％)
經(jīng)分選的人參粉末的多糖和皂苷的含量(單位mg/g)

如上表7和表8所示，這些結(jié)果表明人參的基本成分的含量、多糖和皂苷的含量在6,000F和5,000F富集；特別是在6,000F，所富集的酸性多糖高達(dá)約1.78倍、皂苷高達(dá)約1.83倍、總糖高達(dá)約1.76倍，這表明所述活性成分在這種人參粉末中比在實(shí)施例1中得到的經(jīng)分選的人參粉末中能夠更有效地富集。
根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例1和2，當(dāng)尺寸為1μm～100μm的人參粉末在風(fēng)選系統(tǒng)中以5,000rpm～6,500rpm進(jìn)行分選時(shí)，人參的活性成分得到最有效的富集；然而，風(fēng)選系統(tǒng)的上述分選輪速度取決于該風(fēng)選系統(tǒng)的尺寸。
即，如果使用具有不同于本發(fā)明實(shí)施例所用尺寸的風(fēng)選系統(tǒng)，則分選輪的分選速度(rpm)將根據(jù)該風(fēng)選系統(tǒng)的尺寸進(jìn)行改變。
例如，如果采用具有大于本發(fā)明所用尺寸的風(fēng)選系統(tǒng)，那么即使在低于上述實(shí)施例1和2所采用的分選輪速度，也可以得到其中人參的活性成分得到最有效富集的尺寸為1μm～9μm的人參粉末；如果采用具有小于本發(fā)明所用尺寸的風(fēng)選系統(tǒng)，那么在快于上述實(shí)施例1和2所采用的5,000rpm～6,500rpm的速度，可以獲得其中人參的活性成分得到最有效富集的尺寸為1μm～9μm的人參粉末。
將經(jīng)風(fēng)選系統(tǒng)分選的人參粉末的顆粒度限制在1μm～9μm，這是因?yàn)楫?dāng)經(jīng)分選的人參粉末的顆粒度達(dá)到9μm或者更大時(shí)，人參活性成分的富集效率會(huì)降低。
在這一點(diǎn)上，通過(guò)使用風(fēng)選系統(tǒng)而不是通過(guò)控制分選輪速度來(lái)分離和獲得尺寸為1μm～9μm的人參粉末是重要的。
工業(yè)實(shí)用性如上述所詳細(xì)解釋和描述的，本發(fā)明使通過(guò)利用磨機(jī)和風(fēng)選系統(tǒng)的干法而不是濕法而得到含有較高含量的人參活性成分的超精細(xì)人參粉末的簡(jiǎn)易而快速的方法變得容易，所述人參活性成分例如為皂苷、酸性多糖、總糖和粗蛋白等；因此，本發(fā)明可以廣泛用來(lái)提高使用由其所得的人參粉末的各種人參產(chǎn)品的生產(chǎn)力。
權(quán)利要求
1.通過(guò)機(jī)械手段提取人參的活性成分的方法，所述方法包括將經(jīng)脫水的人參放入粗磨機(jī)中而得到細(xì)度為60～80目的人參顆粒的工序；將如此得到的顆粒放入單軌噴磨機(jī)中而得到顆粒尺寸為1μm～100μm的超精細(xì)人參粉末的工序；在風(fēng)選系統(tǒng)中對(duì)如此得到的粉末進(jìn)行風(fēng)選而得到顆粒尺寸為1μm～9μm的粉末的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗磨機(jī)是針磨機(jī)、沖擊式磨機(jī)、輥磨機(jī)、振動(dòng)碗或膠體磨等中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述單軌噴磨機(jī)是噴磨機(jī)或振動(dòng)碗磨機(jī)等中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)機(jī)械手段提取人參的活性成分的方法，更具體地，本發(fā)明涉及分別利用磨機(jī)和風(fēng)選系統(tǒng)通過(guò)機(jī)械手段對(duì)經(jīng)脫水的人參進(jìn)行輾磨和分選來(lái)提取人參的活性成分的方法。本發(fā)明的構(gòu)成包括將經(jīng)脫水的人參放入粗磨機(jī)中而得到細(xì)度為60～80目的人參顆粒的工序；將如此得到的顆粒放入單軌噴磨機(jī)中而得到顆粒尺寸為1μm～100μm的超精細(xì)人參粉末的工序；在風(fēng)選系統(tǒng)中對(duì)如此得到的粉末進(jìn)行風(fēng)選而生產(chǎn)出顆粒尺寸為1μm～9μm的粉末的工序。
文檔編號(hào)A23L1/212GK1942109SQ200580011386
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者金尚郁, 樸東俊, 金永燦, 金敬卓 申請(qǐng)人:久安產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社