[发明专利]一种从生姜加工副产物生姜皮中提取多糖和姜辣素的方法

说明书

技术领域

本发明属于植物资源综合利用领域，涉及一种从生姜加工副产物生姜皮中提取多糖和姜辣素的方法，制得的多糖和姜辣素可广泛应用于功能食品、生物医药等领域。

背景技术

生姜：姜科多年生草本植物姜(ZingiberofficinaleRoscoe)的新鲜根茎，别名有姜根、百辣云、勾装指、因地辛、炎凉小子、鲜生姜、蜜炙姜。姜的根茎(干姜)、栓皮(姜皮)、叶(姜叶)均可入药。生姜在中医药学里具有发散、止呕、止咳等功效。生姜中含有多种对人体有益的活性有机成分，如矿物质，维生素，氨基酸类，姜油树脂等。生姜有改善血液循环，促进人体新陈代谢，增加消化速率，促进食欲的功效。

生姜作为一种食药两用的植物，一直被人们加工利用。随着人类食品工业的发展，生姜的大规模生产也逐渐发展起来。一些生姜制品出现在人们的生活中，如生姜脯、糖姜片、姜茶等。而现代食品加工生姜过程中，去皮工艺会带来许多加工过程中的副产物-姜皮。一般生姜加工后留下的姜皮会作为废弃物直接丢弃，这造成了资源的浪费同时也给环境带来了污染，给生姜加工企业增加了处理废弃物的成本。近年来，人们对生姜的研究不断深入，发现生姜皮中含有大量活性物质，如姜辣素、多糖等。研究还发现生姜多糖具有良好的抗氧化功能和抗疲劳的功效，因此利用生姜加工过程中丢弃的生姜皮，提取分离人们需要的活性物质成为一种极具意义的技术。姜辣素、生姜多糖的提取分离方法不仅影响着产品的得率，直接关系经济效益，还与产品的生物活性有着密切的关系。而传统的分步提取方法，提取时间长，得率低。目前生姜多糖、姜辣素的提取工艺主要使用生姜的食用部分，提取主要成分后会产生大量残渣，不仅在资源上是一种浪费，同时也给环境造成了负担。

发明内容

本发明的目的是提供一种从生姜加工副产物生姜皮中提取多糖和姜辣素的方法，与传统方法比较，该方法成分利用了生姜加工后的废弃物，实现了变废为宝，可以最大程度地提高废弃物的利用率，减少对环境的污染；避免了传统提取技术提取时间长，提取率低、能耗高的弊端；同时该方法简便，易得，制得的姜辣素和多糖无毒、安全，且得率与纯度较高，可广泛应用于保健品、功能食品、生物医药等领域。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种从生姜加工副产物生姜皮中提取多糖和姜辣素的方法，包括：收集生姜加工副产物生姜皮，生姜皮经预处理后超微粉碎制得生姜皮超微粉，经乙醇浸提、离心得到含姜辣素的醇提上清液和含多糖的离心沉淀物，醇提上清液经喷雾干燥得到姜辣素，离心沉淀物经过热水浸提、离心、浓缩、醇沉、冷冻干燥得到生姜皮多糖；

具体包括以下步骤：

(1)制备生姜皮超微粉：收集生姜加工副产物生姜皮，生姜皮经预处理后，经超微粉碎机粉碎，过80目筛，制得生姜皮超微粉；

(2)乙醇浸提：称取生姜皮超微粉，按1g超微粉加入10～20mL无水乙醇，在温度20～30℃下浸提2～3h，过滤、得乙醇提取液，乙醇提取液离心，得到醇提上清液和离心沉淀物；醇提上清液用0.45μm半透膜过滤，滤液经喷雾干燥得到姜辣素；

(3)热水浸提：向步骤(2)中得到的离心沉淀物中加入去离子水，在浸提温度70～90℃下水浴提取2～3h，得到水提液，水提液离心后再用0.45μm半透膜过滤得到水提上清液；水提上清液除去蛋白，离心得到多糖提取液；其中，所述的去离子水和离心沉淀物的用量比(水料比)为20～40mL：1g；

(4)浓缩、醇沉、冷冻干燥：多糖提取液用0.45μm半透膜过滤，滤液在40～50℃下进行浓缩得到浓缩液，往浓缩液中加入无水乙醇进行沉淀，沉淀物在下低温冷冻干燥，得到生姜皮粗多糖。

本发明所述的生姜皮是指在生姜加工过程中被去除的没有商业价值的生姜皮。

步骤(1)中，所述的生姜皮的预处理为：生姜皮除杂、清洗，晾晒，55～65℃下鼓风烘干至恒重。优选的，生姜皮在烘箱中60℃鼓风干燥。

步骤(2)中，优选的，所述的生姜皮超微粉和无水乙醇的用量比1g：15mL；所述的提取温度为20～30℃，时间为3h。

最优选的，所述的生姜皮超微粉和无水乙醇的用量比1g：15mL；所述的提取温度为25℃，时间为3h。

步骤(2)中，所述的乙醇提取液在转速5000r/min下离心30min，得到醇提上清液和离心沉淀物。

步骤(3)中，优选的，所述的去离子水和离心沉淀物的用量比40mL：1g；所述的浸提温度为80～90℃，浸提时间为2～2.5h。