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一种从地灵中提取高纯度水苏糖的方法

阅读：755发布：2021-03-02

IPRDB可以提供一种从地灵中提取高纯度水苏糖的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种从中国特色植物-地灵中提取高纯度水苏糖的方法，提取工艺见图1(说明书摘要附图)。水苏糖纯度高达85-95%。其中主要运用连续浸出技术，膜分离技术及离子交换技术，生产为清洁生产技术。生产的水苏糖为白色固体粉末。水苏糖可显著增殖体内双歧杆菌，是一种优良的双歧因子。，下面是一种从地灵中提取高纯度水苏糖的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种从地灵中提取水苏糖的方法，其特征在于：该方法的工艺过程是：原料→连续浸出 →煮沸→降温酶解→膜分离→离子交换→浓缩→喷雾干燥；

该方法的技术特征在于：

(1)连续浸出时的浸提液比例如下：水：70-80％乙醇：0-30％ (2)煮沸所加沉淀剂成份为：皂土：40-100％硅藻土：0-50％ (3)降温酶解时，温度为30-80℃，酶为果胶酶。

(4)采用膜分离技术。

(5)采用离子交换技术脱色、去盐。

(6)离子交换后糖浆参数为： PH：6-8 电导率：6-20μs 水苏糖纯度：85-95％糖量：20-30° 比重：1.05-1.20

2.根据权利要求1所述的从地灵中提取水苏糖的方法，其特征在于：原料为地灵，地灵是一种中国特色植物，其地方名又为地环、提娄、洋姜、草泽兰、旱藕。

说明书全文

本发明为一种从地灵中提取高纯度水苏糖的生产方法，水苏糖是天然存在的四糖，由果糖- -葡萄糖-半乳糖-半乳糖组成，是优良的双歧因子。主要用作增殖肠道双歧杆菌，促进短链脂肪酸增加，使肠道酸性化，有抑制腐败产物形成，抑制胆固醇上升等的阻毒、排毒、解毒和提高钙、镁等元素吸收的功效。

人类对双歧因子的认识是始于对双歧杆菌的认识，自法国的Tisser在巴斯得实验室从母乳喂养儿粪便中发现了双歧杆菌以来，经过众多科学家的不懈努力，已确认双歧杆菌是人体肠道菌群之中最优势菌之一，它也是新生儿肠道最早定植的菌群。双歧杆菌的功能可归纳为：(1)抗腹泻与防便秘；其生理作用是通过阻止外袭菌或病原菌的定植而维持良好的肠道内环境，从而实现既治腹泻又防便秘的双向调节功能。(2)免疫调节与抗肿瘤；双歧杆菌的全细胞或细胞壁成份具有强化或促进对恶性肿瘤细胞的免疫性攻击作用。(3)合成维生素和氨基酸；已知双歧杆菌可合成维生素B1、B2、B6、K、尼克酸、叶酸等，对人体健康起积极作用。(4)降低血液中胆固醇水平，防治高血压。(5)抗感染。

人体肠道内的双歧杆菌数量随年龄不同差异显著，母乳喂养儿肠道内双歧杆菌占肠道内总细菌的90％以上，人工喂养儿为61％，健康成人为14.8％，而中老年人为3.2％。并且，双歧杆菌是一种厌氧菌，不仅生产困难，而且即使服用活菌制剂，能使之到达肠道而生存者的数量也很少，无法发挥其保健作用。因而，很多科学家在探索母乳中含有的促进双歧杆菌增殖的物质是什么？于是便有了双歧因子的概念。进入七十年代以后，科技工作者确认母乳中含有的低聚半乳糖才是促进双歧杆菌增殖的物质，这样便极大的推动了对双歧因子的研发和生产。

目前国内外生产的双歧因子低聚糖主要有：低聚果糖、异麦芽低聚糖、大豆低聚糖、低聚木糖、低聚半乳糖等，其中除大豆低聚糖外，大多数采用酶法生产。而且，这些低聚糖是几种低聚糖的混合物，且对双歧杆菌的增殖效果不佳。同时，由于技术的原因，这些低聚糖大多只能以液体形式进入市场，运输不太方便。

本发明生产的高纯度水苏糖是一种白色固体粉末，水苏糖含量高达85-95％。而日本所生产的大豆低聚糖糖浆组成为：水24％、水苏糖18％、棉籽糖6％、蔗糖34％和其他糖类18％。另外，也无酶法或化学法生产水苏糖的报道，足见本发明生产水苏糖纯度之高。

经多次试验研究均发现，天然存在的水苏糖有很强的双歧杆菌增殖效果，这与其具有的 α-半乳糖基有关，其生理特性如下：

1.难以消化性：由于是α型，体内的β-半乳糖苷酶不能分解，分子中蔗糖部位连接了2 个半乳糖，蔗糖酶也难以作用，人体消化道不存在α-半乳糖苷酶，故此糖为难消化性糖。其次其对胃酸有一定稳定性，故可顺利抵达肠道，再次证实了其难消化性。

2.对于双歧杆菌的增殖效果：要使双歧杆菌达到优势菌丛的目的，只有使肠内双歧杆菌显著增殖而有害的腐败菌不能或很少利用的糖源才是最理想的。水苏糖正是改善肠道内环境的理想糖源。下图列出体外试验中的几种低聚糖对肠内细菌的增殖性。

体外试验中的几种低聚糖对肠内细菌的增殖性肠内细菌 n 精制大豆低聚糖棉籽糖水苏糖低聚果糖两歧双歧杆菌长双歧杆菌短双歧杆菌婴儿双歧杆菌青春双歧杆菌 6 8 3 2 8 - +++ +++ +++ ++ - +++ +++ +++ ++ ± +++ +++ +++ ++ - ++ + ++ ++ 嗜酸乳杆菌唾液乳杆菌干酪乳杆菌产气乳杆菌 2 2 2 1 ± ++ - + ± ++ - + ± ++ - - ± + - + 脆弱拟杆菌吉氏拟杆菌普通拟杆菌多形拟杆菌其他拟杆菌 2 5 3 2 4 + + ± - - + ± ± ± - + + + ± ± + ± + - - 魏氏梭菌类腐败梭菌艰难梭菌丁酸梭菌其他梭菌 6 4 2 2 7 - - - + - - - - + - - - - + ± - - - ± ± 真杆菌 7 ± ± ± - 疮疱丙酸杆菌 2 - ± - - 梭杆菌 3 - ± - ± 消化链球菌 6 - - - ± 链球菌 2 ± ± + ± 粪肠球菌 1 - - - - 韦荣氏球菌 2 - - - - 大肠杆菌 6 - - - - 肠杆菌 1 - - - -

注：n为实验菌株数。细菌生育的评定：-：0.099；±：0.100-0.199；+：0.200-0.399； ++：0.400-0.599；+++：＞0.600

本发明的目的在于发掘本土资源，保护稀有物种，充分利用地灵这一特色植物，提供的一种高效提取与精制方法生产的水苏糖纯度高，可显著的增殖肠内双歧杆菌，促使肠道酸性化，并可抑制腐败产物的形成及胆固醇上升，具有提高钙、镁元素吸收的功效。

为达到上述目的，本发明涉及一种中国特色的植物，一种稀有物种------地灵，其地方名又称地环、提娄、洋姜、草泽兰、旱藕，多产于陕西，河南等省。该作物适于温带生长，土质以沙土为好，不喜肥沃，喜生于有水之地，不需太多田间管理，适于山区种植。

经过多次试验，我们认为主要工序有：有效成分浸出、除去各种杂质、浓缩成粉等。最佳的工艺流程如图1(说明书附图)所示，试验结果证实：水与乙醇混合后连续浸出时，可使提取率达85％以上，因此选水和乙醇为提取液，两者混合比例为：

水：70-80％；乙醇：0-30％

本发明所述沉淀剂采用食用级化工原料，其配方如下：

皂土：40-100％；硅藻土：0-50％

本发明降温酶解工艺温度为30-80℃，所用酶为果胶酶。膜过滤采用膜的截留分子量为 1000，经循环后可使95％以上的溶液透过进入下道工序。

本发明的阳、阴离子交换树脂主要起除去阳、阴离子作用，可使电导率显著下降，并可使有色物质除去，最终糖浆各参数为：

PH：6-8

电导率：6-20μs

水苏糖纯度：85-95％

糖量：20-30°

比重：1.05-1.20

再经浓缩、喷雾干燥后即可制成白色固体粉末。

本发明的特点在于运用传统的连续浸出技术，并结合现代分离精制技术，如：膜分离技术、离子交换技术使得产品中水苏糖含量高达85-95％，远远高于国内外同类产品30-50％的水平，居国际领先。采用的膜分离技术属于一种清洁生产技术，减少了因加入其他沉淀剂而产生的废渣，最大限度的提高了生产效率，减少了污染排放，符合当代人的需求，是一种经济效益与环境效益并重的技术，符合可持续发展的双赢战略。水苏糖作为一个新型的双歧因子，其活性很高。据日本糖质学会发表的资料：在具有双歧杆菌增殖的糖质中，平均每日的有效摄入量一般低聚糖(除低聚木糖)需8-15g，而水苏糖仅需3g，足见水苏糖活性之高。

本水苏糖是低聚糖中的佼佼者，改善肠道内坏境效果显著。如我们对腹泻及便秘者作服用观察，结果：本制品受试人群平均病患解除时间为1.7天，10天后患者精神状况恢复， 20天后患者抵抗力增强，完全康复。

为评价本水苏糖的安全性，进行了小鼠LD50试验，实验证明水苏糖属无毒级物质，参见下图。

水苏糖的安全性试验剂量 (μl/kg) 小鼠数(只) 雌雄小鼠死亡数雌雄 2150 4640 10000 21500 5 5 5 5 5 5 5 5 0 0 0 0 0 0 0 0

注：Horn’s法 LD50＞21500μl/kg B.W

为评价本水苏糖调节肠道菌群的能力，我们进行了调节肠道菌群的试验。水苏糖人体推荐量为每人每日3g，即每人每日3g/日/60kg体重，相当于0.05g/日/kg，小鼠等效剂量为人体推荐量的十倍，即每日0.5g/kg体重(中剂量)，上、下各设一个剂量组：1.5g/kg体重(高剂量)和0.25g/kg体重(低剂量)，实验数据用t检验，采用ststa软件进行统计。水苏糖对小鼠肠道菌群调节作用的结果见下图。

水苏糖对小鼠肠道菌群调节作用的结果正常对照组低剂量组中剂量组高剂量组灌服前灌服后灌服前灌服后灌服前灌服后灌服前灌服后肠杆菌 6.49 ±1.15 6.77 ±0.58 6.39 ±2.25 6.36 ±0.42 6.59 ±0.61 6.75 ±0.58 6.48 ±0.52 6.22 ±0.70 肠球菌 8.26 ±0.48 8.22 ±0.68 8.20 ±0.84 7.80 ±0.41 8.10 ±0.79 7.68 ±0.20 ※ 8.32 ±0.64 7.48 ±0.37 **※※ 双歧杆菌 8.51 ±0.26 8.63 ±0.35 8.28 ±0.57 8.95 ±0.55 * 8.35 ±0.48 9.20 ±0.42 **※※ 8.72 ±0.41 9.40 ±0.41 **※※ 乳杆菌 8.41 ±0.86 8.39 ±0.71 8.27 ±0.81 8.85 ±0.42 8.23 ±0.90 9.29 ±0.34 **※※ 8.24 ±0.99 9.24 ±0.36 **※※

*与灌服前比较p≤0.05 **与灌服前比较p≤0.01

※与正常对照组灌服后比较p≤0.05 ※※与正常对照组灌服后比较p≤0.01 综上所述，利用连续浸出技术，膜分离技术及离子交换技术以清洁技术生产的高纯度水苏糖具有明显的生理特征，经国内及国际联机检索，仅发现从大豆中提取的大豆低聚糖，如日本食品工业公司研究中心报道的含水苏糖及棉籽糖30％的大豆低聚糖，国内也有从地黄中提取水苏糖的报道，但其纯度低且生产方法落后，与本发明无法相比。因此，本发明具有技术的先进性和应用的实用性。

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