[发明专利]一种蚕砂中果胶的提取及其含量测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及蚕砂加工领域，尤其涉及一种蚕砂中果胶的提取及其含量测定方法。

背景技术

养蚕中蚕排出的粪便、食剩的残桑及蚕座中的垫料统称为蚕砂。蚕砂来源广泛，春蚕、夏蚕和秋蚕中，平均每张蚕种可出风干蚕砂 77 kg，蚕砂中果胶的含量为 10% 左右，果胶具有良好的胶凝化和乳化作用，广泛应用于食品、医药、纺织、化妆品等行业。据报道，全世界每年果胶用量高达4. 5万吨，我国每年果胶用量1500吨以上，且80%从国外进口，而进口果胶的价格是国产果胶价格的1-2倍，所以生产中迫切需要低价、高质量的国产果胶，另一方面蚕砂资源丰富，是一种具有广阔开发利用前景的农副产物，开发蚕砂资源具有可观的经济效益和社会效益。

目前果胶传统提取方法有酸提取、沸水抽提等，由于存在产率低等诸多问题，使得寻找一种高效、绿色、快捷的提取方法尤为重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种蚕砂中果胶的提取及其含量测定方法。

本发明提取方法能够进一步提高蚕砂中果胶的提取率并且保证提取所得的果胶稳定性和纯净性。

本发明的具体技术方案为：一种蚕砂中果胶的提取方法，包括以下步骤：

1）对蚕砂进行风力筛选，清除其中的杂质后，再加水漂洗处理。

上述处理能够除去其中的可溶性杂质，如糖、有机酸等。

2）蚕砂清洗后加水软化，加水量为蚕砂重量的30-40%，使蚕砂充分被水浸润4~6h，期间翻动2~3次，软化程度以将蚕砂手捏即散，但捏不出水为准。

在浸润期间进行反动，能够避免发热使温度升得太高，导致破坏其中的果胶。

3）对蚕砂用丙酮提取叶绿素，提取后取滤渣，加入其质量3-4倍的水，微波处理10-20 min，在55-65℃下干燥40-50h，干燥后粉碎，过60-100目筛，备用。

4）配制LB培养基。

5）称取步骤3）所得的蚕砂粉9-11g，放入锥形瓶中，加入95-105mL的1-(2-甲基)烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体，再添加0.4-0.6wt%的PEG修饰的纤维素酶，在40-50℃下处理50-70min，放入85-95℃的水浴中加热4-6 min，加入35-45mL的LB培养基，并接种350-450微升的黑曲霉菌液，在30-40℃下发酵20-30h。

本发明采用PEG修饰的纤维素酶和黑曲霉菌液提取果胶，与现有技术相比其优势在于其可以更加有效地将果胶水解。

6）吸取发酵后的提取液进行离心处理，吸取上清液，经活性炭脱色100~120min，在60~70℃下利用真空滤膜浓缩，浓缩后迅速冷却至室温，加入2-4倍上清液质量的无水乙醇后进行离心处理，洗涤两次，再用60-65wt%的乙醇洗涤两次，使果胶从溶液中呈絮状析出，在40~60℃水浴中静置10-14h，待果胶完全沉淀后抽滤，得到粗制果胶滤饼。

7）将抽滤得到的粗制果胶滤饼溶解于18-22倍热水中后进行过滤，滤液用分析纯氨水调节pH至3-4，用旋转蒸发仪进行浓缩后用94-96wt%的乙醇沉析，滤饼用无水乙醇洗涤，最后得到精制的果胶。

果胶广泛存在于植物的果实、根、茎、叶中，是细胞壁的一种组成成分，它们伴随纤维素而存在，构成相邻细胞中间层粘结物，使植物组织细胞紧紧结在一起。家蚕蚕食桑叶后，果胶未被消化吸收而残留在蚕砂中，故可采用纤维素酶适当处理，降解植物细胞壁，有利于提高果胶得率。该法提出的果胶分子量大，具有易分离、低污染、产品稳定的特性。

离子液体是近年来兴起的一类极具应用前景的绿色溶剂，相比于水溶液，其对纤维素具有较好的溶解度。将其作为果胶的提取溶剂，能够进一步加速细胞壁的破裂，从而提高果胶提取率。但是离子液体对纤维素酶的结构也同时具有一定的破坏作用，从而会影响其酶活性。为此，本发明采用PEG对纤维素酶进行修饰，利用PEG处理纤维素酶，借助PEG链对离子液体的亲和性，不仅可以使酶均匀的分散在离子液体中，同时也会提高酶的稳定性，同时保证酶在离子液体中的活性。

本发明利用提取叶绿素的蚕砂滤渣制取果胶、综合加工有着十分显著的社会效益和经济效益。蚕砂果胶具有成本低、资源充足、不受季节限制等优点，而且工艺不复杂、操作简便，为综合利用蚕砂满足食品工业及医药需要，提供了一条有效途径。