[发明专利]一种蛹虫草中虫草多糖和虫草素的超声波复合酸性水提取方法

说明书

本发明提供一种蛹虫草中虫草多糖和虫草素的超声波复合酸性水提取方法，属于食品加工技术领域。本发明将蛹虫草子实体通过采摘、清洗、干燥、粉碎、脱脂得到蛹虫草干粉，然后再将其浸入配置好的稀盐酸溶液中，超低温冷冻‑微波解冻循环3次，同时采用低频超声波辅助搅拌提取，再对提取液进行蒸发浓缩处理，最后对其冷冻干燥收集水提产物干粉。本发明所述的方法中使用的添加剂用量符合国内外食品添加剂的使用要求，操作简便易行，采用化学与物理方法相结合，省时高效。

技术领域

本发明涉及一种蛹虫草中虫草多糖和虫草素的超声波复合酸性水提取方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

蛹虫草(Cordyceps militaris，CM)是中国传统的食用药用蘑菇，俗称北冬虫夏草，属子囊菌门和拟除虫菊科真菌，已被证明具有与冬虫夏草相似的药理作用。蛹虫草在亚洲许多国家，特别是中国已应用数百年，它含有丰富的具有生物和药理活性的特殊天然成分，如虫草素(3′-脱氧腺苷)、腺苷、虫草酸、SOD酶和虫草多糖。中医学认为，中药水提物具有滋养肺肾，缓解腰膝疼痛，帮助患者病后康复等功效。近年来的研究也证实了这些观点，在这些天然活性化合物中，虫草素是影响免疫细胞和细胞因子网络作用的重要免疫调节活性化合物，具有抗缺血再灌注损伤的作用。虫草素可以抑制小鼠黑色素瘤细胞的生长以及改善睾丸损伤而没有副作用。虫草多糖通过保护机体免受氧化应激而有效地改善免疫功能，其降血糖作用甚至比冬虫夏草多糖更强。

在大部分草本植物活性成分提取工艺中，经常采用的提取技术主要包括热水回流提取、超声波辅助提取、微波辅助提取、酶解提取以及超高压提取和超临界液体提取等多种方法。其中影响虫草水提物(主要是虫草素和虫草多糖)的主要因素包括提取剂种类，提取时间，提取温度，料液比，提取次数和辅助技术参数等。大部分研究采取一种或两种提取方法得到虫草素或者虫草多糖活性成分较为单一，且提取得率较低。同时在分离纯化过程中会引入氯仿、正丁醇、乙酸乙酯、非食品级化学试剂等杂质，给蛹虫草活性成分的除杂带来麻烦，同时给食用安全带来较大隐患。

从文献报道来看，在蛹虫草子实体提取剂选取上主要用到乙醇、去离子水、石油醚、三氯甲烷、PEG、正丁醇等溶剂，这些提取剂各有优缺点。利用石油醚做提取剂时会导致虫草中的脂溶性物质大量析出而难以分离虫草素虫草多糖等极性物质；三氯甲烷等有机溶剂具有毒性，影响操作者的身体健康同时对防护措施要求更高，配套设施成本增加，故一般采用去离子水或者乙醇水溶液做提取剂，在获取单一成分时由于溶出物质中成分较复杂需要后续进行分离纯化工作，工艺繁复且成本较高，但对于获取蛹虫草中水溶性物质用水或醇作溶剂恰恰能提高子实体中活性成分析出。研究发现与酸热提取法、微波提取法、酸热微波提取法、丙酮提取法相比，酸热超声波提取法提取蛹虫草中的胡萝卜素等物质得率最高。根据相似相容及等电点原理，利用酸溶液提取蛹虫草子实体能通过增加极性水溶性物质在提取溶剂中的溶解度来提高最终水溶活性物质的得率。

冻融提取技术是一种利用物理冷冻-溶解过程破坏细胞结构增加有效成分溶出的提取方法。物料在低温条件下，细胞内溶液尤其是水溶液形成胞内冰晶导致细胞体积增大，引起细胞膜疏水键结构破裂，进而导致细胞膜和细胞壁破裂；解冻时细胞壁内外两侧产生较大温差，产生冲击热应力，再次使得细胞壁破裂。多次冷冻-溶解过程循环进行造成物料细胞壁等结构严重破坏，最终增加了胞内物质的释放扩散和溶解，促进活性水溶性成分溶出。

超声波提取技术主要利用超声波的机械破碎和空化作用破坏组织结构，加速提取物质从原料向溶剂扩散。当超声波在液体介质中传播时，液体介质不断收到拉伸和压缩作用形成空化泡，空化泡继续增大直至破裂，瞬间产生空化效应、高剪切力、破碎以及搅拌等多重效应。其中空化效应除了会对细胞壁产生损伤外同时使细胞内部的微流产生剪切力，另外空化效应还能在水介质中又到产生H·自由基和·OH自由基攻击细胞壁化学结构从而降低其机械强度更易破碎使内容物流出。同时联合冻融循环提取技术，有效提升物料体内活性成分的溶解和获取。