[发明专利]一种桑枝皮果胶的高效提取方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工和食品工程的技术领域，具体涉及一种桑枝皮果胶的高效提取方法。

背景技术

果胶是由D－半乳糖醛酸残基经α(1→4)糖苷键相连接聚合而形成的酸性大分子多糖，是植物细胞壁的组成成分，为白色、浅黄色到黄色的粉末，无固定熔点和溶解度，不溶于乙醇等有机溶剂。果胶具有非常好的胶凝性和乳化稳定作用，且安全无毒，被广泛应用于食品、药品、化妆品等，作为稳定剂、乳化剂和增稠剂。国内外对果胶的需求量都在不断增加，而我国每年从国外进口大量果胶，因此开发果胶新来源和新工艺应用前景十分广阔。

桑树在我国已有4000多年的栽培历史，桑树种类、品种和种植面积位居世界首位，目前桑树主要用于养蚕业。据不完全统计我国桑树每年剪枝季节修剪下来的桑叶和枝条有3000万吨以上！一般用做燃料，其利用价值极低。研究表明桑枝皮中含有丰富的果胶，含量达到11%左右。利用桑枝皮制备果胶既利用了废弃物资源，又避免了桑枝焚烧造成的环境污染。因此桑枝皮属于废弃物，成本很低，桑枝皮是制备果胶的理想原料之一。目前果胶的提取方法主要有酸提取法、离子交换树脂法、微生物法、微波法等，但是这些方法对于桑枝皮果胶提取效率不高。

桑枝皮制备果胶的效率较低，主要是因为果胶被纤维素、半纤维素、木质素、组成的生物质结构包被起来，不溶于水，在环境中十分稳定，从而形成了提取的强大障碍。离子液体具备非挥发性、低熔点、高稳定性、不可燃性、良好的导电和导热性选择性溶解力等特点，被称为“绿色溶剂”。目前还没有报道利用离子液体和纤维素酶耦合技术制备果胶。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术中果胶提取效率低的不足，提供一种利用利用离子液体和纤维素酶耦合高效提取桑枝皮果胶的方法。

技术方案：本发明所述桑枝皮果胶的高效提取方法，包括如下步骤：

（1）利用室温型离子液体处理桑枝皮，使桑枝皮中的果胶与纤维素等成分分离；

（2）室温型离子液体处理后，加入水使桑枝皮中的果胶溶于水，纤维素、半纤维素和木质素等杂质成分沉淀析出；

（3）取上层液体，加入纤维素酶处理，除去纤维素等杂质成分；

（4）上清液经过脱色处理后，加入乙醇使果胶沉淀析出，用无水乙醇洗涤，烘干研磨成粉末，得到桑枝果胶。

优选地，所述室温型离子液体为[Mmim][DMP]等磷酸盐类离子液体或[Emim] [OAc]等醋酸根型离子液体；所述室温型离子液体处理桑枝皮的温度为50-100℃。

所述纤维素酶为商品纤维素酶，处理的温度为40-50℃，处理时间为5-20h。

所述桑枝皮为桑枝除去韧皮部的树皮。

所述脱色处理为活性炭脱色。

有益效果：1、本发明方法离子液体和酶处理这两种方法耦合使用，提取方法绿色环保，离子液体和纤维素酶都可以回收重复利用，避免了生产过程中过多的废水、废气，符合可持续发展的需要。2、本发明利用离子液体为处理剂提取桑枝皮中果胶，可以高效提取果胶，只需离子液体处理20-50min，最终果胶得率可以达到11%左右，提高了桑枝皮的果胶提取效率。3、本发明采用可再生的桑枝废弃物为原料，原料丰富，再生循环迅速，有助于解决原料短缺问题，同时实现了桑枝废弃物的高值转化。

附图说明

图1为本发明实施例1中提取的果胶FT-IR图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

离子液体[Mmim][DMP]与里氏木霉纤维素酶耦合制备桑枝果胶

（1）取桑枝用小刀切下桑枝皮，切去韧皮部，取桑枝皮，用自来水洗去泥沙，60℃烘干2h；

（2）取100g桑枝皮，加入600g离子液体[Mmim][DMP]（1, 3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐），在100℃条件下处理桑枝皮10-50min，向体系中加入1000-3000mL水使纤维素等材料沉淀析出；

（3）取上层液体，加入里氏木霉纤维素酶至终浓度5FPU/mL，在温度为45℃的条件下处理12h，除去果胶中混合的纤维素杂质；

（4）上清液中加入20g活性炭混匀脱色，搅拌10-30min，过滤除去活性炭，得到脱色果胶液；