双酶法提取分离沙姜中的有效成分的方法
专利名称：双酶法提取分离沙姜中的有效成分的方法
技术领域：
本发明涉及药品及食品技术领域对天然植物沙姜中有效成分提取的方法，更具体地说是一种从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法。
背景技术：
沙姜(Kaempferia galanga L.)属襄荷科，为姜科山柰植物的根茎。干沙姜中的有效成分主要为2～4％的沙姜脑和沙姜精油、30％～50％的淀粉。沙姜脑中主要含对一甲氧基桂皮酸乙酯(P-methoxy-ethyl-Cinnamate)、桂皮酸乙酯(Ethyl-Cinnamate)，国内外已报道前者具有显著的抗促癌活性，抗菌活性、抗氧化性等；沙姜精油则含约30种成分，是著名香料油，用于化妆品及食品；沙姜中的淀粉丰富，其综合利用的前景十分可观；沙姜渣粉中仍含碳水化合物及纤维素，可作为饲料利用。
以往的沙姜的深加工技术主要局限在利用沙姜精油及沙姜脑上，采用的方法主要是简单的水汽蒸馏法，其特点是蒸馏过程中淀粉糊化易冲浆，沙姜精油及沙姜脑的产率较低，占沙姜总量30～50％的淀粉资源无法利用，沙姜渣粉也无法从淀粉浆中分离并利用。
本发明采用系列酶解一水汽蒸馏法，对沙姜中各有效成分进行分离、加工及精制，使沙姜精油及沙姜脑的萃取率提高3～5％；使萃取残留液中的糊状物得以分离。从而将约40％的沙姜淀粉转化为低聚糖浓缩液；且将沙姜渣粉分离出来，作为饲料使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够以较高产率提取沙姜中沙姜油和沙姜脑，又能进一步转化其中的淀粉为低聚糖浆，同时将沙姜渣粉分离出来作为饲料的方法。从而降低沙姜深加工产品的成本，实现资源的综合利用。
本发明的技术问题是通过如下方法步骤实现的(1)粉碎沙姜，按1∶4～1∶10的重量比例加水配成沙姜浆；(2)在70～100℃，pH＝5～7的条件下，按体积千分比加入1～5‰α-淀粉酶液化沙姜浆，时间为25～35分钟，然后水汽蒸馏3～5小时；(3)水汽蒸馏的馏出液用正己烷或石油醚萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；(4)水汽蒸馏的残留液在59～65℃，pH＝3～5的条件下，按体积千分比加入1‰糖化酶，作用时间为0.5～1.5小时；(5)过滤；(6)滤液经浓缩得到糖浆；(7)烘干、粉碎滤渣得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。
其中使用α-淀粉酶对沙姜中的淀粉进行液化处理，使糊化的淀粉水解成较小分子量的糊精，从而减小淀粉糊的粘稠度，预防水汽蒸馏中的冲浆，提高水汽蒸馏的效率。此步进行的程度可用碘液来监测。水汽蒸馏后的馏出液经精制后可得沙姜精油和沙姜脑，得率为2～4％；水汽蒸馏残余物中主要成分为糊精，其粘度仍然较大，难于过滤，因而无法利用多糖及残渣。使用糖化酶使糊精糖化，生成分子量更小的单糖或具有还原性的低聚糖。结果是使混浊的浆体变清，过滤速度大大加快。此步进行的程度可用斐林试剂法来监测；滤液经脱色再浓缩，得到浓度为40～60％，产率为干沙姜重量30～50％的浅黄色糖浆。同时将滤渣烘干后粉碎，得到重量为干沙姜重量的25～50％的渣粉。
本发明除了能以较高产率提取沙姜油及沙姜脑外，还对沙姜中含量约40％的淀粉进行了生物方法的转化，使糊化的淀粉浆分步酶解为糊精和低聚糖，使分离糖及渣粉时过滤速度大大提高，从而制得糖浆与渣粉，使沙姜中的所有成分都得到了有效利用，从而降低沙姜深加工产品的成本，实现资源的综合利用。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1第一步将17克沙姜粉碎，然后加入160毫升水配成沙姜浆；第二步在72℃，pH＝5.0条件下，加入0.7毫升α-淀粉酶液化沙姜浆，作用时间为28分钟，然后进行水汽蒸馏3小时50分钟；第三步水汽蒸馏的馏出液用正己烷萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；第四步水汽蒸馏的残留液在64℃下，pH＝5.0条件下，按体积比加入1‰糖化酶，作用时间为1小时；第五步过滤；第六步滤液经浓缩得到糖浆；第七步滤渣经烘干、粉碎后得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。
实施例2第一步将20克沙姜粉碎，然后加入100毫升水配成沙姜浆；第二步在85℃，pH＝6.0条件下，加入0.3毫升α-淀粉酶液化沙姜浆，作用时间为24分钟，然后进行水汽蒸馏4小时30分钟；第三步水汽蒸馏的馏出液用石油醚萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；第四步水汽蒸馏的残留液在60℃，pH＝4.3的条件下，按体积比加入1‰糖化酶，作用时间为1.2小时；第五步过滤；第六步滤液经浓缩得到糖浆；第七步滤渣经烘干、粉碎后得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。
实施例3第一步将25g沙姜粉碎，然后加入160毫升水配成沙姜浆；；第二步在94℃，pH＝4.0条件下，用0.2毫升α-淀粉酶液化沙姜浆，时间为22分钟，然后进行水汽蒸馏3小时5分钟；第三步水汽蒸馏的馏出液用石油醚萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；第四步水汽蒸馏的残留液在62℃，pH＝3.1的条件下，按体积比加入1‰糖化酶，作用时间为0.5小时；第五步过滤；第六步滤液经浓缩得到糖浆；第七步滤渣经烘干、粉碎后得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。
权利要求
1.双酶法提取分离沙姜中的有效成分的方法，其特征在于包括以下步骤(1)粉碎沙姜得沙姜粉，加水配成沙姜浆；(2)先用酶液化沙姜浆，然后进行水汽蒸馏；(3)水汽蒸馏的馏出液用有机溶剂萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；(4)水汽蒸馏的残留液采用酶作用；(5)过滤；(6)浓缩滤液得到糖浆；(7)烘干、粉碎滤渣得沙姜渣粉。
2.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(2)所述的酶为α-淀粉酶。
3.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(2)所述的酶液化沙姜浆是在70～100℃，pH＝5～7的条件下进行的，时间为25～35分钟。
4.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(2)所述的水汽蒸馏时间为3～5小时。
5.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(3)所述的有机溶剂为正己烷或石油醚。
6.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(4)所述的采用酶作用水汽蒸馏的残留液是在59～65℃，pH＝3～5的条件下进行的，时间为0.5～1.5小时。
7.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(4)所述的酶为糖化酶。
全文摘要
双酶法提取分离沙姜中的有效成分的方法，包括如下步骤(1)粉碎沙姜，按1∶4～1∶10的重量比例加水配成沙姜浆；(2)在70～100℃，pH＝5～7的条件下，按体积千分比加入1～5‰α－淀粉酶液化沙姜浆，时间为25～35分钟，然后水汽蒸馏3～5小时；(3)水汽蒸馏的馏出液用正己烷或石油醚萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；(4)水汽蒸馏的残留液在59～65℃，pH＝3～5的条件下，按体积千分比加入1‰糖化酶，作用时间为0.5～1.5小时；(5)过滤；(6)滤液经浓缩得到糖浆；(7)烘干、粉碎滤渣得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。本发明除了能以较高产率提取沙姜油及沙姜脑外，还对沙姜中含量约40％的淀粉进行了生物转化，使沙姜中各成分都得到了有效利用。
文档编号A61P39/06GK1628787SQ20041005138
公开日2005年6月22日 申请日期2004年9月8日 优先权日2004年9月8日
发明者樊亚鸣 申请人:广州大学
技术领域：
本发明涉及药品及食品技术领域对天然植物沙姜中有效成分提取的方法，更具体地说是一种从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法。
背景技术：
沙姜(Kaempferia galanga L.)属襄荷科，为姜科山柰植物的根茎。干沙姜中的有效成分主要为2～4％的沙姜脑和沙姜精油、30％～50％的淀粉。沙姜脑中主要含对一甲氧基桂皮酸乙酯(P-methoxy-ethyl-Cinnamate)、桂皮酸乙酯(Ethyl-Cinnamate)，国内外已报道前者具有显著的抗促癌活性，抗菌活性、抗氧化性等；沙姜精油则含约30种成分，是著名香料油，用于化妆品及食品；沙姜中的淀粉丰富，其综合利用的前景十分可观；沙姜渣粉中仍含碳水化合物及纤维素，可作为饲料利用。
以往的沙姜的深加工技术主要局限在利用沙姜精油及沙姜脑上，采用的方法主要是简单的水汽蒸馏法，其特点是蒸馏过程中淀粉糊化易冲浆，沙姜精油及沙姜脑的产率较低，占沙姜总量30～50％的淀粉资源无法利用，沙姜渣粉也无法从淀粉浆中分离并利用。
本发明采用系列酶解一水汽蒸馏法，对沙姜中各有效成分进行分离、加工及精制，使沙姜精油及沙姜脑的萃取率提高3～5％；使萃取残留液中的糊状物得以分离。从而将约40％的沙姜淀粉转化为低聚糖浓缩液；且将沙姜渣粉分离出来，作为饲料使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够以较高产率提取沙姜中沙姜油和沙姜脑，又能进一步转化其中的淀粉为低聚糖浆，同时将沙姜渣粉分离出来作为饲料的方法。从而降低沙姜深加工产品的成本，实现资源的综合利用。
本发明的技术问题是通过如下方法步骤实现的(1)粉碎沙姜，按1∶4～1∶10的重量比例加水配成沙姜浆；(2)在70～100℃，pH＝5～7的条件下，按体积千分比加入1～5‰α-淀粉酶液化沙姜浆，时间为25～35分钟，然后水汽蒸馏3～5小时；(3)水汽蒸馏的馏出液用正己烷或石油醚萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；(4)水汽蒸馏的残留液在59～65℃，pH＝3～5的条件下，按体积千分比加入1‰糖化酶，作用时间为0.5～1.5小时；(5)过滤；(6)滤液经浓缩得到糖浆；(7)烘干、粉碎滤渣得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。
其中使用α-淀粉酶对沙姜中的淀粉进行液化处理，使糊化的淀粉水解成较小分子量的糊精，从而减小淀粉糊的粘稠度，预防水汽蒸馏中的冲浆，提高水汽蒸馏的效率。此步进行的程度可用碘液来监测。水汽蒸馏后的馏出液经精制后可得沙姜精油和沙姜脑，得率为2～4％；水汽蒸馏残余物中主要成分为糊精，其粘度仍然较大，难于过滤，因而无法利用多糖及残渣。使用糖化酶使糊精糖化，生成分子量更小的单糖或具有还原性的低聚糖。结果是使混浊的浆体变清，过滤速度大大加快。此步进行的程度可用斐林试剂法来监测；滤液经脱色再浓缩，得到浓度为40～60％，产率为干沙姜重量30～50％的浅黄色糖浆。同时将滤渣烘干后粉碎，得到重量为干沙姜重量的25～50％的渣粉。
本发明除了能以较高产率提取沙姜油及沙姜脑外，还对沙姜中含量约40％的淀粉进行了生物方法的转化，使糊化的淀粉浆分步酶解为糊精和低聚糖，使分离糖及渣粉时过滤速度大大提高，从而制得糖浆与渣粉，使沙姜中的所有成分都得到了有效利用，从而降低沙姜深加工产品的成本，实现资源的综合利用。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1第一步将17克沙姜粉碎，然后加入160毫升水配成沙姜浆；第二步在72℃，pH＝5.0条件下，加入0.7毫升α-淀粉酶液化沙姜浆，作用时间为28分钟，然后进行水汽蒸馏3小时50分钟；第三步水汽蒸馏的馏出液用正己烷萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；第四步水汽蒸馏的残留液在64℃下，pH＝5.0条件下，按体积比加入1‰糖化酶，作用时间为1小时；第五步过滤；第六步滤液经浓缩得到糖浆；第七步滤渣经烘干、粉碎后得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。
实施例2第一步将20克沙姜粉碎，然后加入100毫升水配成沙姜浆；第二步在85℃，pH＝6.0条件下，加入0.3毫升α-淀粉酶液化沙姜浆，作用时间为24分钟，然后进行水汽蒸馏4小时30分钟；第三步水汽蒸馏的馏出液用石油醚萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；第四步水汽蒸馏的残留液在60℃，pH＝4.3的条件下，按体积比加入1‰糖化酶，作用时间为1.2小时；第五步过滤；第六步滤液经浓缩得到糖浆；第七步滤渣经烘干、粉碎后得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。
实施例3第一步将25g沙姜粉碎，然后加入160毫升水配成沙姜浆；；第二步在94℃，pH＝4.0条件下，用0.2毫升α-淀粉酶液化沙姜浆，时间为22分钟，然后进行水汽蒸馏3小时5分钟；第三步水汽蒸馏的馏出液用石油醚萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；第四步水汽蒸馏的残留液在62℃，pH＝3.1的条件下，按体积比加入1‰糖化酶，作用时间为0.5小时；第五步过滤；第六步滤液经浓缩得到糖浆；第七步滤渣经烘干、粉碎后得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。
权利要求
1.双酶法提取分离沙姜中的有效成分的方法，其特征在于包括以下步骤(1)粉碎沙姜得沙姜粉，加水配成沙姜浆；(2)先用酶液化沙姜浆，然后进行水汽蒸馏；(3)水汽蒸馏的馏出液用有机溶剂萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；(4)水汽蒸馏的残留液采用酶作用；(5)过滤；(6)浓缩滤液得到糖浆；(7)烘干、粉碎滤渣得沙姜渣粉。
2.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(2)所述的酶为α-淀粉酶。
3.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(2)所述的酶液化沙姜浆是在70～100℃，pH＝5～7的条件下进行的，时间为25～35分钟。
4.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(2)所述的水汽蒸馏时间为3～5小时。
5.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(3)所述的有机溶剂为正己烷或石油醚。
6.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(4)所述的采用酶作用水汽蒸馏的残留液是在59～65℃，pH＝3～5的条件下进行的，时间为0.5～1.5小时。
7.根据权利要求1所述的从沙姜中提取沙姜精油、沙姜脑、糖浆、沙姜渣粉的方法，其特征在于步骤(4)所述的酶为糖化酶。
全文摘要
双酶法提取分离沙姜中的有效成分的方法，包括如下步骤(1)粉碎沙姜，按1∶4～1∶10的重量比例加水配成沙姜浆；(2)在70～100℃，pH＝5～7的条件下，按体积千分比加入1～5‰α－淀粉酶液化沙姜浆，时间为25～35分钟，然后水汽蒸馏3～5小时；(3)水汽蒸馏的馏出液用正己烷或石油醚萃取，浓缩并精制后得沙姜精油及沙姜脑；(4)水汽蒸馏的残留液在59～65℃，pH＝3～5的条件下，按体积千分比加入1‰糖化酶，作用时间为0.5～1.5小时；(5)过滤；(6)滤液经浓缩得到糖浆；(7)烘干、粉碎滤渣得富含多糖及纤维素的沙姜渣粉。本发明除了能以较高产率提取沙姜油及沙姜脑外，还对沙姜中含量约40％的淀粉进行了生物转化，使沙姜中各成分都得到了有效利用。
文档编号A61P39/06GK1628787SQ20041005138
公开日2005年6月22日 申请日期2004年9月8日 优先权日2004年9月8日
发明者樊亚鸣 申请人:广州大学
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