專利名稱：一種從杜仲葉中提取杜仲膠的方法
技術領域：
本發明涉及一種天然產物提取的方法，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：
杜仲膠是一種白色絲狀物質，化學成分是反-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，是世界上適應范圍最廣、發展潛力最大的優質膠源，是天然橡膠不二的替代品，可從根本上解決我國天然橡膠資源匱乏的問題。目前，我國杜仲栽培面積約35萬公頃，占世界杜仲種植面積的99%以上，但國內規模最大的杜仲膠生產企業目前的年產量也不過幾十噸，遠不能滿足市場的需求，這些就使得用杜仲葉生產杜仲膠工藝的開發成為熱點。在本發明之前，已有一些關于杜仲膠的專利。如中國專利公告號1054985杜仲膠綜合提取方法通過發酵-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械法造成的膠流失，但是該法自然發酵所需時間長O 3個月)，發酵不徹底，發酵底物處理不當會造成環境污染；而且在自然發酵之前不對原液進行預處理，照成物料處理量大，增加基建等生產成本。中國專利公告號101157827從杜仲葉和皮中提取長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層和木質素-纖維素酶水解-石油醚浸提-過濾-冷凍。該法雖然縮短了提取時間，但是杜仲葉中纖維和杜仲膠是以夾板結構的形式存在的，是纖維層-膠層-纖維層-膠層-纖維層的五層結構。雖然氫氧化鈉浸泡可溶解角質層和木質素使纖維素層暴露，但是膠層間的纖維層無法與氫氧化鈉溶液接觸，使得后續的酶解工序水解不徹底，杜仲膠提取率不高。中國專利申請號20101025^92. 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酵杜仲皮，再通過沖膠、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物種(玉米粉)，且發酵時間較長。在沖膠工序中，采用高壓水槍沖洗會造成杜仲膠流速嚴重。

發明內容
本發明的目的是針對現有杜仲膠提取工藝存在的生產周期長、提取效率低、其他有效成分沒有加以利用等問題，提出一種生產效率高、生產成本低、附加產值高的工藝方案。經過大量的實驗和研究，本發明人在杜仲林區的腐殖質中分離篩選出細菌32株， 霉菌67株。通過對純化菌種的篩選和誘導，得到可將杜仲葉纖維降解為多糖及可溶性物質的霉菌，我們將他命名為杜仲霉菌-16，并對其進行培養。本發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)預處理杜仲干葉加入2倍水(質量倍數，下同)磨菜，再加入6倍水和5%。(以干葉質量計，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微濾膜過濾、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，在發酵池進行固態發酵，固液比為1 2. 5 (質量比，下同)，發酵完成后離心，上清液干燥，主要成分為多糖和可溶性物質。杜仲粗膠經輕洗、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，為固態發酵提供氮源。其中，步驟(3)中杜仲霉菌-16接種量1 1.5%，發酵溫度35 40°C，發酵時間 7d。其中，步驟(3)中多糖和可溶性物質的混合物部分回用，為固態發酵提供碳源。其中，發酵初始時，按質量比3 1添加碳源和氮源。本發明具有以下有益效果1.對杜仲葉進行預處理，減少了后續發酵工序時的物料處理量，從而減少了基建費用。2.糖和蛋白肽部分回用發酵，促進發酵菌種快速生長，縮短發酵時間。3.該生產工藝可以同時生產杜仲膠和綠原酸，節約成本，提高生產效率。


圖1表示本發明工藝流程圖
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步描述。實施例1第一步預處理。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，水解池，離心。第二步氮源制備。將上清液通過moo微濾膜過濾，去除大分子蛋白和固體懸浮物；透過液經過納濾膜濃縮，濃縮倍數為6倍；濃縮液通過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行固態發酵，接種量為0.3kg，加入上一步制備的氮源和葡萄糖作為碳源，碳源和氮源的質量比為3 1，加水調節使固液質量比為1 2. 5，發酵溫度為37°C，發酵時間為7d。然后離心將上清液干燥得到多糖混合物待用，離心渣經過輕輕搓洗后排出清洗水，再經過精制得到精膠。實施例2第一步預處理。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，水解池，離心。第二步氮源制備。將上清液通過moo微濾膜過濾，去除大分子蛋白和固體懸浮物；透過液經過納濾膜濃縮，濃縮倍數為6倍；濃縮液通過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行固態發酵，接種量為0.3kg，加入制備的蛋白、多肽混合物和多糖混合物，使碳源和氮源的質量比為3 1， 加水調節使固液質量比為1 2. 5，發酵溫度為35°C，發酵時間為7d。然后離心將上清液干燥得到多糖混合物待用，離心渣經過輕輕搓洗后排出清洗水，再經過精制得到精膠。
權利要求
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)預處理杜仲干葉加入2倍水(質量倍數，下同)磨漿，再加入6倍水和5%。(以干葉質量計，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微濾膜過濾、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，在發酵池進行固態發酵，固液比為1 2.5(質量比，下同)，發酵完成后離心，上清液干燥，主要成分為多糖和可溶性物質。杜仲粗膠經輕洗、精制得到精膠。
2.根據權利要求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，為固態發酵提供氮源。
3.根據權利要求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%，發酵溫度35 40°C，發酵時間7d。
4.根據權利要求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的混合物部分回用，為固態發酵提供碳源。
5.根據權利要求1所述的一種利用生物法從杜仲葉中提取杜仲膠的方法，其特征在于發酵初始時，按質量比3 1添加碳源和氮源。
全文摘要
本發明涉及一種天然產物提取的方法，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，杜仲葉的預處理，包括磨漿和酶解。第二步，氮源的制備，包括膜過濾、膜濃縮和樹脂吸附，并將膜過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固態發酵，并將發酵產物固液分離，液體干燥做為碳源備用，粗膠經輕洗、精制得到精膠。此法提膠生產效率高、生產成本低、并可聯產綠原酸增加收益。
文檔編號C12S3/00GK102276849SQ20111010596
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月27日 優先權日2011年4月27日
發明者萬端極, 劉冬成, 劉蕓芳, 吳正奇, 徐國念, 李丹, 李猷, 楊青, 魏旋 申請人:武漢普賽特膜技術循環利用有限公司