麻中可溶性功能组分汽爆提取分离的方法.pdf

本发明属于麻类资源利用领域，麻汽爆处理后产生的黄酮类物质、低聚木糖等功能组分具有很高的医药价值和应用价值。发明涉及一种麻中可溶性功能组分汽爆提取分离的方法，为麻的综合利用提供了一种高值化途径。麻汽爆处理后通过浓缩、离子交换、膜过滤、微滤、纳滤后即可分别得到黄酮类物质、低聚木糖等有效成分。该过程开辟了汽爆麻高值化利用的新途径，为高效提取麻中功能组分提供了新方向，为麻类资源的综合利用提供了新思路。

1、  麻中可溶性功能组分汽爆提取分离的方法，包括如下步骤：
(1)蒸汽爆破：将麻类原料浸泡1h后进行蒸汽爆破处理，于1.5MPa压力下维压5min；
(2)汽爆液制备：将汽爆后残液与汽爆物料水洗液浓缩后混合；
(3)分离纯化：将步骤(2)的混合液通过离子交换、膜过滤、微滤、纳滤后即可分别得到各种功能组分。

2、  根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(3)所述的功能组分包括黄酮类物质、低聚木糖等。

3、  根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的麻类纤维落麻选自大麻、亚麻、苎麻、红麻、黄麻、剑麻和罗布麻、苘麻、槿麻、水麻、青麻、蕉麻、葛麻等各种麻类。

麻中可溶性功能组分汽爆提取分离的方法
技术领域
本发明属于麻类资源利用领域，特别涉及麻中可溶性功能组分汽爆提取分离的方法。
背景技术
麻类植物属桑科，一年生草本，雌雄异株。我国麻类最常见的有大麻、亚麻、苎麻、红麻、黄麻、剑麻和罗布麻七大类型，此外还有苘麻、槿麻、水麻、青麻、蕉麻、葛麻等，据不完全统计麻种类近20种，品种6500多个，是世界上麻类资源最丰富的国家。麻类植物曾经是人类重要的纤维、油料、粮食作物。麻在我国的利用主要是以纤维为主，传统的方式是制绳、制麻袋和织麻布。随着人们健康意识的增强，各种麻类植物的药用价值不断被开发出来。
麻类原料的主要化学成分包括：纤维素(cellulose)、半纤维素(hemi-cellulose)和木质素(lignin)，这三种成分构成植物体的支持骨架；其中，纤维素组成微细纤维、构成植物细胞壁的网状骨架，而半纤维素和木质素则是填充的纤维之间的“粘合剂”和“填充剂”。三种组分的总和占麻总重量的80～90％，其中纤维素含量一般为55～75％，半纤维素含量一般为13～18％，木质素的含量一般为1～8％。麻原料经过蒸汽爆破处理使半纤维素80％降解成可溶性糖，可溶性低聚糖是食品添加剂的主要组成部分，作为保健食品功能因子开发高效保健食品。
罗布麻纤维是目前已开发出的麻类纤维中唯一拥有药物功能的纤维。罗布麻根、茎、叶、花均可入药，其内含黄酮类化合物、强心苷、生物碱、氨基酸和多种微量元素，具有降压、强心、降血脂等作用，临床用于治疗高血压、高血脂、心脏病、哮喘、慢性心功能不全等。由于罗布麻纤维不仅具有麻类纤维的特征，而且还拥有独特的药用功能和抗菌性能，因此被称为“野生纤维之王”。
亚麻是古老的韧皮纤维作物和油料作物。亚麻纤维具有拉力强、柔软、细度好、导电弱、吸水散水快、膨胀率大等特点，可纺高支纱，制高级衣料。亚麻根、茎、叶亦均可入药。亚麻籽含十四种黄酮甙，六种花青素，二种羟基香豆素和二十种酚酸，其中植物甾醇含有菜油甾醇、豆甾醇、谷甾醇、△5一燕麦甾醇、胆甾醇等。亚麻油中含多量不饱和脂肪酸，故用来预防高血脂症和动脉粥样硬化。亚麻籽性微温润燥通便、养血祛风，根可以平肝、补虚、活血，茎叶可祛风解毒止血。
大麻(hemp)又名汉麻、火麻，俗称线麻等，大麻是地球上最古老的作物。大麻籽和油产品广泛用于食品、天然保健品、药品和化妆品行业。大麻种子营养成分丰富，含有20％～25％的蛋白质、20％～30％的碳水化合物、10％～15％的可溶性纤维、丰寓的矿物质以及18种氨基酸(其巾7种必需氨基酸)和12种必需脂肪酸，这些营养成分对人体健康非常有益。
麻类功能组分的提取大多采取有机溶剂直接抽提，传统的提取和精制方法是溶剂蒸煮、纯化、精制等步骤，提取步骤繁多、能耗高、工艺复杂并且提取率低。麻类属草本植物，具有草本植物的纤维结构特点，细胞壁主要成分为纤维素、木质素、半纤维素，较适宜于蒸汽爆破，汽爆能破坏麻的细胞壁，可以有效的提高其中功能组分的提取率。
蒸汽爆破是采用空气、水蒸汽等介质对植物进行爆破。由于植物细胞壁由纤维素等物质组成，易受高压空气膨胀时的冲击而破裂，同时水蒸汽易浸入植物细胞中，使成分软化，产生一系列的化学变化，从而削弱了纤维间的粘结。蒸汽爆破后纤维素充分暴露，变成结构疏松、柔软的立体状组织。麻经汽爆处理后可溶性功能组分一部分进入水蒸汽冷凝液中，通过浓缩即可得到；另一部分仍吸附分布在纤维表面，采用蒸煮、水洗、浓缩即可。
发明内容
【本发明的目的】提供一种麻中可溶性功能组分汽爆提取分离的方法，使汽爆麻的可溶性功能组分提取分离工艺更易操作，适合工业放大。本发明的技术方案如下：
【技术方案】本发明提供的麻汽爆处理有效成分提取分离的方法，包括如下步骤：
(1)蒸汽爆破：将麻杆切成5cm左右，对其进行浸泡处理，浸泡1h后往汽爆罐加料，于1.5MPa压力下维压5min，然后爆出即可。
(2)汽爆残液的回收：汽爆处理后除了固体纤维物料外还有少量汽爆残液，浓缩处理后即可得到低聚木糖浓缩液。
(3)固体汽爆纤维物料水洗回收功能成分：固体物料通过水洗后将其中吸附在纤维表面的功能组分回收，然后浓缩水洗液。
(4)将步骤(2)和步骤(3)中浓缩液混合，然后通过离子交换、膜过滤、微滤、纳滤后即可分别得到各种功能组分。
【技术特点】本专利的核心是麻中可溶性功能组分的高值化利用，通过蒸汽爆破预处理使纤维植物的半纤维素、木质素在一定的压力下瞬间降压而部分降解，纤维素充分暴露，变成结构疏松、柔软的立体状组织，麻中的可溶性功能组分部分游离，然后通过分离、纯化而得到各功能组分。蒸汽爆破分离提取过程成本低、工艺简单，为麻的高值化利用提供了新途径。
具体实施方式
实施例1：(1)蒸汽爆破：将大麻杆切成5cm左右，对其进行浸泡处理，浸泡1h后往汽爆罐加料，于1.5MPa压力下维压5min，然后爆出即可。
(2)汽爆残液中低聚木糖回收：汽爆处理后除了固体纤维物料外还有少量汽爆残液，浓缩处理后即可得到低聚木糖浓缩液。
(3)固体汽爆纤维物料水洗回收低聚木糖：固体物料通过水洗后将其中吸附在纤维表面的功能组分回收，然后浓缩水洗液。
(4)将步骤(2)和步骤(3)中浓缩液混合，然后通过离子交换、膜过滤、微滤、纳滤后即得到低聚木糖50％的糖浆制品，该产品为无色透明的粘稠浆状。
低聚木糖相对于原料干重得率：5～10％
实施例2：(1)蒸汽爆破：将罗布麻杆切成5cm左右，对其进行浸泡处理，浸泡1h后往汽爆罐加料，于1.5MPa压力下维压5min，然后爆出即可。
(2)汽爆残液的回收：汽爆处理后除了固体纤维物料外还有少量汽爆残液，浓缩处理后即可得到可溶性功能组分浓缩液。
(3)固体汽爆纤维物料水洗回收低聚木糖：固体物料通过水洗后将其中吸附在纤维表面的功能组分回收，然后浓缩水洗液。
(4)将步骤(2)和步骤(3)中浓缩液混合，然后通过离子交换、膜过滤、微滤、纳滤后即可分别得到各种功能组分。
低聚木糖相对于原料干重得率：3～8％
罗布麻纤维中黄酮的含量：0.32％
罗布麻纤维中黄酮提取率：60～95％