專利名稱：一種從葛根中制備大豆甙元的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于葛根資源利用領(lǐng)域，具體涉及一種從葛根中發(fā)酵生產(chǎn)制備大豆甙元的方法。
背景技術(shù)：
葛根為我國傳統(tǒng)中藥，是豆科植物野葛的干燥根莖。葛根主要成分是淀粉，此外還含有約12%的黃酮類化合物，包括大豆(黃豆)甙、大豆甙元、葛根素等10余種。葛根中亦富含多種營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、糖，和人體必需的鐵、鈣、銅、硒等礦物質(zhì)，是老少皆宜的滋補(bǔ)品?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，葛根具有降血壓、降血脂、降血糖的作用。近來又有文獻(xiàn)證實(shí)，其還有明顯的抗腫瘤效果(小鼠胃癌抑制率為77. 7%，大鼠肺癌抑制率為55.6% )。《本草綱目》載葛根，性涼、氣平、味甘，具清熱、降火、排毒諸功效。中醫(yī)認(rèn)為，其可解表退熱，生津，透疹，升陽止瀉，用于外感發(fā)熱頭痛、高血壓頸項(xiàng)強(qiáng)痛、口渴、消渴、麻疹不透、熱痢、泄 瀉。葛根的有效藥用成分是總黃酮，而總黃酮中主要的活性成分是大豆甙元、大豆甙和葛根素，其中大豆甙元是決定性成分。大豆甙元屬于黃酮類化合物異黃酮的一種，并且被分類為植物雌激素，這是具有類似雌激素功能的非留類化合物，研究證明其主要功效有防止骨質(zhì)疏松；顯著抗腫瘤；降低酒精依賴度；抑制白血病細(xì)胞和黑素瘤細(xì)胞生長；擴(kuò)張血管并降低血壓；減慢心率降低心肌耗氧。但大豆甙元在葛根中的含量較少，僅有
0.8%-1. 1%,如果以傳統(tǒng)方法從葛根干粉中萃取分離大豆甙元，則成本極為昂貴。因此，如何以較低廉的成本、大規(guī)模地從葛根中生產(chǎn)大豆甙元，既是葛根制品能否成為高端產(chǎn)品，也是種植葛根的農(nóng)戶能否獲得較高回報(bào)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從葛根中發(fā)酵生產(chǎn)制備大豆甙元的方法。葛根中的淀粉充分水解后可生成大量葡萄糖，而利用高選擇性產(chǎn)酮菌種，可將葡萄糖轉(zhuǎn)化為富含大豆甙元(30% )的發(fā)酵產(chǎn)物。經(jīng)大孔樹脂吸附之后可得到高純度的大豆甙元。一種從葛根中發(fā)酵生產(chǎn)制備大豆甙元的方法，包括以下步驟(I)將新鮮葛根以自來水清洗干凈，去除表皮沙土等雜質(zhì)，以機(jī)械鍘刀切割為長約2厘米，寬約I厘米，厚度在O. 8厘米左右的碎片。(2)精細(xì)粉碎葛根片，使其成為3_5mm的葛根顆粒段，放入發(fā)酵罐中，加入水和營養(yǎng)物(尿素，磷酸二氫鉀，氯化鈣，硫酸鎂的混合溶液)并攪拌均勻。所述葛根顆粒總量與加入水的重量比為I : 6 10，葛根與各營養(yǎng)物的重量比分別為葛根與尿素比例為I : O. 3 O. 5%。，葛根與磷酸二氫鉀比例為I : O. 3 O. 5%。，葛根與氯化鈣比例為I O. 5 I. 0%。，葛根與硫酸鎂比例為I : O. 3 O. 5%。。(3)對發(fā)酵罐內(nèi)的混合物進(jìn)行滅菌處理。具體作法為，向發(fā)酵罐內(nèi)持續(xù)通入100°C以上的高溫蒸汽，使得發(fā)酵罐內(nèi)溫度在100°C并維持I 3小時(shí)。
(4)在發(fā)酵罐內(nèi)加入產(chǎn)酮菌種進(jìn)行發(fā)酵。所述產(chǎn)酮菌種采購于廣西桂平糖廠，發(fā)酵溫度在50°C到60°C之間。發(fā)酵時(shí)間為I 3小時(shí)。(5)充分發(fā)酵之后，混合液以大孔樹脂(美國Rohm-Hass公司提供XDA-4型號)吸附，吸附速度為3-5ml/min，吸附時(shí)間為1-3小時(shí)。以75%-95%的乙醇洗脫，然后減壓蒸發(fā)乙醇，干燥后得到白色粉末，即純度較高的大豆甙元。本發(fā)明具有如下的特點(diǎn)本發(fā)明所獲得的大豆甙元，實(shí)驗(yàn)證明具有擴(kuò)張血管，增加冠脈流量，降低血壓，減慢心律和降低心肌耗氧量及抗心律失常作用，并且對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌有顯著的抑菌作用，能增加小鼠的體重和免疫器官的重量抗心律失常作用，具有保健和醫(yī)療的雙重功效。可用以制備栓劑、洗劑、注射液、片劑、膠囊等。
本發(fā)明所獲得大豆甙元的產(chǎn)量較傳統(tǒng)方法所得大為提高，通常傳統(tǒng)的提取法得率最多在O. 8 % -I. I %之間，而本發(fā)明得率可達(dá)3 % -6 %，是原來的3到6倍，且較傳統(tǒng)方法成本下降三成以上，是一種較先進(jìn)而廉價(jià)的制備大豆甙元的方法。本發(fā)明所獲得的大豆甙元純度較高，經(jīng)色譜檢測，粗產(chǎn)品的純度已經(jīng)在95%以上。本發(fā)明是對傳統(tǒng)的從葛根中提取制備大豆甙元方法的提高與改進(jìn)，尤其適合大規(guī)模生產(chǎn)大豆甙元，能顯著降低成本，提高產(chǎn)率。在生產(chǎn)中，沒有加入任何有毒有害溶劑，三廢極少，非常符合環(huán)保的需要。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例來對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一具體步驟如下(I)將購自廣西桂平的新鮮葛根100公斤，以自來水清洗干凈，去除表皮沙土等雜質(zhì)，以機(jī)械鍘刀切割為長約2厘米，寬約I厘米，厚度在O. 8厘米左右的碎片。(2)以粉碎機(jī)精細(xì)粉碎葛根片，使其成為3-5_的葛根顆粒段，放入發(fā)酵罐中，力口入水和營養(yǎng)物(尿素，磷酸二氫鉀，氯化鈣，硫酸鎂的混合溶液)并持續(xù)攪拌直至均勻。所述葛根顆?？偭颗c加入水的重量比為I : 6，葛根與各營養(yǎng)物的重量比分別為葛根與尿素比例為I :0. 3%。，葛根與磷酸二氫鉀比例為I : O. 3%。，葛根與氯化鈣比例為I : O. 5%。，葛根與硫酸鎂比例為I : 0.3%。。(3)對發(fā)酵罐內(nèi)的混合物進(jìn)行滅菌處理。具體作法為，向發(fā)酵罐內(nèi)持續(xù)通入100°C以上的高溫蒸汽，使得發(fā)酵罐內(nèi)溫度在100°C并維持I小時(shí)。(4)在發(fā)酵罐內(nèi)加入產(chǎn)酮菌種進(jìn)行發(fā)酵。所述產(chǎn)酮菌種采購于廣西桂平糖廠，發(fā)酵溫度設(shè)定為50°C。發(fā)酵時(shí)間為I小時(shí)。(5)充分發(fā)酵之后，混合液以大孔樹脂(美國Rohm-Hass公司提供XDA-4型號)吸附，吸附速度為3ml/min，吸附時(shí)間為I小時(shí)。以75%的乙醇洗脫，然后減壓蒸發(fā)乙醇，干燥后得到白色粉末，即純度較高的大豆甙元。實(shí)施例二 具體步驟如下(I)將購自廣西桂平的新鮮葛根150公斤，以自來水清洗干凈，去除表皮沙土等雜質(zhì)，以機(jī)械鍘刀切割為長約2厘米，寬約I厘米，厚度在O. 8厘米左右的碎片。(2)以粉碎機(jī)精細(xì)粉碎葛根片，使其成為3-5_的葛根顆粒段，放入發(fā)酵罐中，力口入水和營養(yǎng)物(尿素，磷酸二氫鉀，氯化鈣，硫酸鎂的混合溶液)并持續(xù)攪拌直至均勻。所述葛根顆?？偭颗c加入水的重量比為I : 8，葛根與各營養(yǎng)物的重量比分別為葛根與尿素比例為I :0. 4%。，葛根與磷酸二氫鉀比例為I : O. 4%。，葛根與氯化鈣比例為I : O. 8%。，葛根與硫酸鎂比例為I : 0.4%。。(3)對發(fā)酵罐內(nèi)的混合物進(jìn)行滅菌處理。具體作法為，向發(fā)酵罐內(nèi)持續(xù)通入100°C以上的高溫蒸汽，使得發(fā)酵罐內(nèi)溫度在100°C并維持2小時(shí)。(4)在發(fā)酵罐內(nèi)加入產(chǎn)酮菌種進(jìn)行發(fā)酵。所述產(chǎn)酮菌種采購于廣西桂平糖廠，發(fā)酵溫度設(shè)定為55°C。發(fā)酵時(shí)間為2小時(shí)。 (5)充分發(fā)酵之后，混合液以大孔樹脂(美國Rohm-Hass公司提供XDA-4型號)吸附，吸附速度為4ml/min，吸附時(shí)間為2小時(shí)。以85%的乙醇洗脫，然后減壓蒸發(fā)乙醇，干燥后得到白色粉末，即純度較高的大豆甙元。實(shí)施例三具體步驟如下(I)將購自廣西桂平的新鮮葛根180公斤，以自來水清洗干凈，去除表皮沙土等雜質(zhì)，以機(jī)械鍘刀切割為長約2厘米，寬約I厘米，厚度在O. 8厘米左右的碎片。(2)以粉碎機(jī)精細(xì)粉碎葛根片，使其成為3-5_的葛根顆粒段，放入發(fā)酵罐中，力口入水和營養(yǎng)物(尿素，磷酸二氫鉀，氯化鈣，硫酸鎂的混合溶液)并持續(xù)攪拌直至均勻。所述葛根顆?？偭颗c加入水的重量比為I : 10，葛根與各營養(yǎng)物的重量比分別為葛根與尿素比例為I : O. 5%。，葛根與磷酸二氫鉀比例為I : O. 5%。，葛根與氯化鈣比例為I : 1.0%。，葛根與硫酸鎂比例為I : 0.5%。。(3)對發(fā)酵罐內(nèi)的混合物進(jìn)行滅菌處理。具體作法為，向發(fā)酵罐內(nèi)持續(xù)通入100°C以上的高溫蒸汽，使得發(fā)酵罐內(nèi)溫度在100°C并維持3小時(shí)。(4)在發(fā)酵罐內(nèi)加入產(chǎn)酮菌種進(jìn)行發(fā)酵。所述產(chǎn)酮菌種采購于廣西桂平糖廠，發(fā)酵溫度設(shè)定為60°C。發(fā)酵時(shí)間為3小時(shí)。(5)充分發(fā)酵之后，混合液以大孔樹脂(美國Rohm-Hass公司提供XDA-4型號)吸附，吸附速度為5ml/min，吸附時(shí)間為3小時(shí)。以95%的乙醇洗脫，然后減壓蒸發(fā)乙醇，干燥后得到白色粉末，即純度較高的大豆甙元。
權(quán)利要求
1.一種從葛根中制備大豆甙元的方法，其特征在于該方法由以下步驟實(shí)現(xiàn) (1)將新鮮葛根以自來水清洗干凈，去除表皮沙土等雜質(zhì)，以機(jī)械鍘刀切割為長約2厘米，寬約I厘米，厚度在O. 8厘米左右的碎片。
(2)精細(xì)粉碎葛根片，使其成為3-5mm的葛根顆粒段，放入發(fā)酵罐中，加入水和營養(yǎng)物并攪拌均勻。
(3)對發(fā)酵罐內(nèi)的混合物進(jìn)行滅菌處理。
(4)在發(fā)酵罐內(nèi)加入產(chǎn)酮菌種進(jìn)行發(fā)酵。
(5)充分發(fā)酵之后，混合液以大孔樹脂吸附，吸附速度為3-5ml/min，吸附時(shí)間為1_3小時(shí)。以75% -95%的乙醇洗脫，然后減壓蒸發(fā)乙醇，干燥后得到純度較高的大豆甙元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從葛根中制備大豆甙元的方法，其特征在于所述營養(yǎng)物是尿素，磷酸二氫鉀，氯化鈣，硫酸鎂的混合溶液，其中葛根與各營養(yǎng)物的重量比分別為葛根與尿素比例為I : O. 3 O. 5%。，葛根與磷酸二氫鉀比例為I : O. 3 O. 5%。，葛根與氯化鈣比例為I : O. 5 I. 0%。，葛根與硫酸鎂比例為I : O. 3 O. 5%。。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從葛根中制備大豆甙元的方法，其特征在于所述葛根顆粒總量與加入水的重量比為I : 6 10。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從葛根中制備大豆甙元的方法，其特征在于所述滅菌方法的具體作法為，向發(fā)酵罐內(nèi)持續(xù)通入100°C以上的高溫蒸汽，使得發(fā)酵罐內(nèi)溫度在100°C并維持I 3小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從葛根中制備大豆甙元的方法，其特征在于所述產(chǎn)酮菌種采購于廣西桂平糖廠，發(fā)酵溫度在50°C到60°C之間，發(fā)酵時(shí)間為I 3小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從葛根中制備大豆甙元的方法，其特征在于所述的大孔樹脂為美國Rohm-Hass公司提供XDA-4型號大孔樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從葛根中制備大豆甙元的方法，所獲得大豆甙元的產(chǎn)量較傳統(tǒng)方法所得大為提高，通常傳統(tǒng)的提取法得率最多在0.8％-1.1％之間，而本發(fā)明得率可達(dá)3％-6％，是原來的3到6倍，且較傳統(tǒng)方法成本下降三成以上。該生產(chǎn)過程綠色環(huán)保。步驟是將新鮮葛根清洗干凈，以機(jī)械鍘刀切割為長約2厘米，寬約1厘米，厚度在0.8厘米左右的碎片。接著精細(xì)粉碎葛根片，使其成為3-5mm的葛根顆粒段，放入發(fā)酵罐中，加入水和營養(yǎng)物并攪拌均勻。再對發(fā)酵罐內(nèi)的混合物進(jìn)行滅菌處理。然后在發(fā)酵罐內(nèi)加入產(chǎn)酮菌種進(jìn)行發(fā)酵。充分發(fā)酵之后，混合液先以大孔樹脂吸附，再以75％-95％的乙醇洗脫，最后減壓蒸發(fā)乙醇，干燥即得到純度較高的大豆甙元。
文檔編號C12P17/06GK102911978SQ20121044757
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者梁勇, 王立升, 劉旭 申請人:南寧驕陽醫(yī)藥科技有限公司