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一种具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法.pdf

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一种 具有 辅助 改善 睡眠 作用 西洋参 人参 提取物 发酵 提取 方法
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摘要
申请专利号:

CN201710718602.4

申请日:

20170821

公开号:

太阳城集团CN107375374A

公开日:

20171124

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:
IPC分类号: A61K36/258,A61P25/20 主分类号: A61K36/258,A61P25/20
申请人: 东方红(通化)生物医药股份有限公司
发明人: 陈云行,胡道钜,杨静雯
地址: 134000 吉林省通化市通化开发区四浑公路999-999/551-077号370室
优先权: CN201710718602A
专利代理机构: 广州市越秀区海心联合专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 黄为;马赟斋
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201710718602.4

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

太阳城集团本发明公开了一种具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,包括以下步骤:(1)原料处理:以西洋参/人参为原料,经粉碎、膨化处理后备用;(2)一次发酵:采用纤维素酶对经过膨化处理后的西洋参/人参进行酶解,获得西洋参/人参酶解液,然后对西洋参/人参酶解液进行灭活处理,过筛备用;(3)二次发酵:以西洋参/人参酶解液、碳源和氮源配制发酵培养基,然后接种米曲霉菌液,在35‑45℃下发酵分解,得到酵素液;(4)浓缩:对所得的酵素液进行过滤,所得上清液浓缩,获得西洋参/人参提取物。本发明通过发酵提取西洋参/人参,将西洋参/人参中不易被吸收的人参皂苷等大分子物质转化为小分子物质,通过西洋参/人参的二次发酵产生含有GABA的功能性食品,从而辅助改善睡眠。

权利要求书

1.一种具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,包括以下步骤:(1)原料处理:以西洋参/人参为原料,经粉碎、膨化处理后备用;(2)一次发酵:采用纤维素酶对经过膨化处理后的西洋参/人参进行酶解,获得西洋参/人参酶素液,然后对西洋参/人参酶解液进行灭活处理,过筛备用;(3)二次发酵:以西洋参/人参酶解液、碳源和氮源配制发酵培养基,然后接种米曲霉菌液,在35-45℃下发酵分解,得到酵素液;(4)浓缩:对所得的酵素液进行过滤,所得上清液浓缩,获得西洋参/人参发酵提取物。2.根据权利要求1所述的具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,所述步骤(1)中,所述西洋参/人参为西洋参/人参根、西洋参/人参叶、西洋参/人参茎或西洋参/人参根须。3.根据权利要求1所述的具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,所述步骤(1)中,西洋参/人参粉碎后的膨化温度115-130℃。4.根据权利要求1所述的具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,所述步骤(2)中,所述步骤(2)中,以西洋参/人参总质量计,所述的纤维素酶加入量为55-65u/g;所述酶解的温度:恒温45-55℃,酶解太阳城集团不低于5小时;所述步骤(2)中,灭活温度80-90℃,灭活太阳城集团25-35分钟。5.根据权利要求1所述的具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,所述步骤(3)中,发酵培养基中,西洋参/人参酶解液、碳源和氮源的质量分数如下:西洋参/人参酶解液10-30%,碳源40-60%,氮源20-40%。6.根据权利要求5所述的具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,所述碳源包括但不限于全麦面粉、小麦脱脂胚芽和小麦胚芽中的一种或两种以上的组合;所述氮源包括但不限于酪蛋白;所述酪蛋白包括但不限于胰蛋白胨。7.根据权利要求1-6任一项所述的具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,所述步骤(3)中,米曲霉菌培养液的接种量为发酵培养基体积的8-12%。8.根据权利要求7所述的具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,所述步骤(3)中米曲霉菌培养液采用以下方式获得:以面粉为碳源,酪蛋白为氮源制备培养基,将米曲霉菌液接种于所述培养基中,在30-40℃下摇床培养5-8小时,即可获得米曲霉菌培养液。9.根据权利要求1所述的具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,所述步骤(4)中,上清液浓缩至1/10-1/100,即得西洋参/人参发酵提取物。10.根据权利要求1所述的具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,其特征是,还包括步骤(6)干燥,及对西洋参/人参发酵提取物进行冷冻干燥,得到粉末状产品。

说明书

技术领域

本发明涉及一种西洋参/人参提取物的提取方法,尤其涉及一种具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法。

背景技术

睡眠是人类生存的前提,人类依靠睡眠来消除疲劳、恢复精力;保护大脑,增强记忆;改善免疫,康复机体,促进生长,延缓衰老。随着社会竞争的日益激烈及生活节奏的加快,越来越多的人出现睡眠障碍或者和睡眠相关的疾病。据调查显示,成年人出现睡眠障碍的比例达35%,60岁以上的老年人57%会出现睡眠障碍,一些城市中2~6岁儿童中发生睡眠障碍的占27%。此外孕妇在孕娠末期睡眠发生率可达75%。有研究表明,长期睡眠不足5小时会会更容易患高血压、糖尿病、肥胖症,还会诱发忧郁症。尤其中老年人睡眠障碍会诱发夜间睡眠心率失常、猝死、卒中、肺动脉高压、抽搐及认知功能下降等。

睡眠障碍是指睡眠质量发生异常或发生某些临床症状,如睡眠减少或睡眠过多,睡眠相关运动障碍等,其中以失眠最为常见。睡眠障碍已成为世界性疾病,国际精神卫生和神经科学基金会在2001年设立每年的3月21日为睡眠日,世界各国相继确立了睡眠医学,成立了睡眠学会,并明确睡眠科学是一个综合型学科,包括临床睡眠医学、睡眠卫生学、睡眠环境学、睡眠工程学等。

太阳城集团睡眠状况其一表现为眼睛迅速转动,也就是著名的速眼动睡眠(浅睡眠、REM睡眠),这时大脑新皮质休息了,但大脑边缘系统(间脑,中脑,桥脑,延髓)处于清醒状态,进行着脑内太阳城集团处理,记忆固定等工作;而另一阶段则直接被称为非速眼动睡眠(深睡眠、HREM睡眠),这时机体得到充分休息,免疫得到改善,对健康起决定作用。一晚上的睡眠是不同程度的浅睡眠和深睡眠多次交替反复进行的。

睡眠状态的启动和维持与体内众多神经传递物质和激素(也称为睡眠物质)有关。已经了解的睡眠物质有数十种,比如大家熟知的褪黑激素(melatonin),褪黑激素是人脑的“松果体”分泌的一种胺类激素,是一种诱导自然睡眠的体内激素,还有下丘脑外侧区合成分泌具有摄食作用的小分子神经多肽食欲素(Orexin),以及中枢神经系统抑制性传递物质γ-氨基丁酸(GABA),氧化型谷胱甘肽(GSSG)也是一种睡眠性物质,其通过抑制兴奋性神经递质谷氨酸盐起到镇静作用。由此可见体内的睡眠物质状态水平基本决定了睡眠质量。

太阳城集团γ-氨基丁酸(GABA)是一种天然活性成分,广泛分布于动植物体内。植物如豆属、参属、中草药等的种子、根茎和组织液中都含有GABA。在动物体内,GABA几乎只存在于神经组织中,其中脑组织中的含量大约为0.1-0.6mg/克组织,免疫学研究表明,其浓度最高的区域为大脑中黑质。GABA主要有以下生理活性:1.镇静神经,抗焦虑。2.降血压。3.改善睡眠,提高记忆力。4.预防和治疗癫痫等神经疾病。5.解毒的作用。

GABA是由L-谷氨酸(Glu)或其衍生物在谷氨酸脱羧酶作用下,脱掉α-羧基形成的,因此谷氨酸含量的减少可以认为是GABA的合成。GABA的合成方法主要有化学合成法和生物合成法,化学合成GABA需要使用强酸和强碱等腐蚀性较强的溶剂,反应条件剧烈,原料毒性大,价格昂贵且存在较多安全性问题。因此在实际的生产中主要使用生物合成法,生物合成法主要是通过发酵的方式,早期的发酵法主要以大肠杆菌(Escherichia coli)发酵生产GABA为主。由于对食品安全性的考虑,逐渐筛选到谷氨酸脱羧酶的酵母菌、乳酸菌和曲霉菌等食品安全级微生物来发酵GABA。

微生物发酵是以一种或多种新鲜蔬菜、水果、菌菇、中草药等为原料,经多种有益菌发酵而产生的,含有丰富的维生素、酶、矿物质和次生代谢产物等营养成分的功能性微生物发酵产品。微生物酵素不但保存了发酵原料中所固有的营养物质,而且有不少有效成分大量增加,并产生了一些新的生物活性成分和生物酶。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种具有辅助改善睡眠作用的西洋参/人参提取物的发酵提取方法,包括以下步骤:

(1)原料处理:以西洋参/人参为原料,经粉碎、膨化处理后备用;

太阳城集团(2)一次发酵:采用纤维素酶对经过膨化处理后的西洋参/人参进行酶解,获得西洋参/人参酶解液,然后对西洋参/人参酶素液进行灭活处理,过筛备用;

(3)二次发酵:以西洋参/人参酶解液、碳源和氮源配制发酵培养基,然后接种米曲霉菌液,在35-45℃下发酵分解,得到酶素液;

(4)浓缩:对所得的酶素液进行过滤,所得上清液浓缩,获得西洋参/人参发酵提取物。

太阳城集团西洋参和人参为同属不同种植物,二者所含的成分大部分相同,主要成分均为人参皂苷。西洋参和人参中含有的人参皂苷等化合物为大分子化合物,不容易被吸收。本发明通过对西洋参和人参进行发酵处理,将人参皂苷等大分子化合物分解成小分子化合物,并在二次发酵中产生含有GABA的功能性成分,从而具有辅助改善睡眠的功效。

所述步骤(1)中,所述西洋参/人参不仅是指西洋参/人参根,也可以是指西洋参/人参叶、西洋参/人参茎或西洋参/人参根须等目前甚少利用的西洋参/人参其他部位。

所述步骤(1)中,西洋参/人参粉碎后的膨化温度115-130℃。

所述步骤(2)中,酶解的温度:恒温45-55℃,酶解太阳城集团不低于5小时。

所述步骤(2)中,以西洋参/人参总质量计,所述的纤维素酶加入量为55-65u/g。

所述步骤(2)中,灭活温度80-90℃,灭活太阳城集团25-35分钟。

所述步骤(3)中,发酵培养基中,西洋参/人参酶解液、碳源和氮源的质量分数如下:

太阳城集团西洋参/人参酶解液10-30%,碳源40-60%,氮源20-40%。

所述步骤(3)中,米曲霉菌培养液的接种量为发酵培养基体积的8-12%。

作为本发明的一个实施例,所述碳源包括但不限于全麦面粉、小麦脱脂胚芽和小麦胚芽中的一种或两种以上的组合。所述氮源包括但不限于酪蛋白,所述酪蛋白包括但不限于胰蛋白胨。

作为本发明的一个实施例,所述步骤(3)中米曲霉菌培养液采用以下方式获得:

太阳城集团以面粉为碳源,酪蛋白为氮源制备培养基,将米曲霉菌液接种于所述培养基中,在30-40℃下摇床培养5-8小时,即可获得米曲霉菌培养液。

太阳城集团所述步骤(4)中,上清液浓缩至1/10-1/100,即得西洋参/人参发酵提取物。

本发明还包括步骤(6)干燥,及对西洋参/人参发酵提取物进行冷冻干燥,得到粉末状产品,便于保存。

太阳城集团本发明与现有技术相比具有以下有益效果:

本发明通过发酵提取西洋参/人参的技术,将西洋参/人参中不易被吸收的人参皂苷等大分子化合物转化为小分子化合物,通过西洋参/人参的二次发酵产生含有GABA的功能性成分,从而辅助改善睡眠。

附图说明

图1是四个不同取样量的实施例1的西洋参提取物在不同反应太阳城集团点下谷氨酸含量减少率的曲线图。

太阳城集团图2是四个不同取样量的实施例2的西洋参提取物在不同反应太阳城集团点下谷氨酸含量减少率的曲线图。

图3是四个不同取样量的实施例3的西洋参提取物在不同反应太阳城集团点下谷氨酸含量减少率的曲线图。

具体实施方式

太阳城集团下面将结合附图,进一步对本发明优选实施例,进行详细说明。以下实施例中所述西洋参/人参不仅是指西洋参/人参根,也可以是指西洋参/人参叶、西洋参/人参茎或西洋参/人参根须等目前甚少利用的西洋参/人参其他部位。

实施例1

(1)原料处理:以西洋参为原料,粉碎,120℃膨化处理后,备用。

(2)一次发酵:膨化后的西洋参中,加入60u/g(以西洋参总质量计)纤维素酶,然后加热至50℃并保持恒温,150r/min搅拌分解发酵5小时。发酵结束后,离心过滤机16目过滤,获得西洋参酶解液。将西洋参酶解液加热至90℃,灭活30min,备用。

太阳城集团(3)二次发酵:以面粉为碳源,酪蛋白为氮源制备培养基,按1:100将米曲霉菌液接种于所述培养基中,在35℃下摇床培养6小时,即可获得米曲霉菌液。采用以下质量百分比的原料制备发酵培养基:西洋参酶解液20%、全麦面粉50%,胰蛋白胨30%。然后按发酵培养基体积的10%接种米曲霉菌液,置于发酵罐中,在40℃,真空搅拌下发酵分解,搅拌速度为150r/min,发酵3h,得到酶素液。

太阳城集团(4)浓缩:对所得的酶素液进行过滤,所得上清液浓缩至1/10-1/100,获得西洋参发酵提取物。

太阳城集团(5)干燥:西洋参发酵提取物经过冷冻干燥,制备成粉末状产品,便于保存。

实施例2

(1)原料处理:以西洋参为原料,粉碎,120℃膨化处理后,备用。

(2)一次发酵:膨化后的西洋参中,加入60u/g(以西洋参总质量计)纤维素酶,然后加热至50℃并保持恒温,150r/min搅拌分解发酵5小时。发酵结束后,离心过滤机16目过滤,获得西洋参酶解液。将西洋参酶解液加热至90℃,灭活30min,备用。

太阳城集团(3)二次发酵:以面粉为碳源,酪蛋白为氮源制备培养基,按1:100将米曲霉菌液接种于所述培养基中,在35℃下摇床培养6小时,即可获得米曲霉菌液。采用以下质量百分比的原料制备发酵培养基:西洋参酶解液20%、小麦胚芽50%,胰蛋白胨30%。然后按发酵培养基体积的10%接种米曲霉菌液,置于发酵罐中,在40℃,真空搅拌下发酵分解,搅拌速度为150r/min,发酵4h,得到酵素液。

(4)浓缩:对所得的酵素液进行过滤,所得上清液浓缩至1/10-1/100,获得西洋参发酵提取物。

(5)干燥:西洋参发酵提取物经过冷冻干燥,制备成粉末状产品,便于保存。

实施例3

(1)原料处理:以西洋参为原料,粉碎,120℃膨化处理后,备用。

太阳城集团(2)一次发酵:膨化后的西洋参中,加入60u/g(以西洋参总质量计)纤维素酶,然后加热至50℃并保持恒温,150r/min搅拌分解发酵5小时。发酵结束后,离心过滤机16目过滤,获得西洋参酶解液。将西洋参酶解液加热至90℃,灭活30min,备用。

太阳城集团(3)二次发酵:以面粉为碳源,酪蛋白为氮源制备培养基,按1:100将米曲霉菌液接种于所述培养基中,在35℃下摇床培养6小时,即可获得米曲霉菌液。采用以下质量百分比的原料制备发酵培养基:西洋参酶解液20%、小麦脱脂胚芽50%,胰蛋白胨30%。然后按发酵培养基体积的10%接种米曲霉菌液,置于发酵罐中,在40℃,真空搅拌下发酵分解,搅拌速度为150r/min,发酵2h,得到酵素液。

(4)浓缩:对所得的酵素液进行过滤,所得上清液浓缩至1/10-1/100,获得西洋参发酵提取物。

太阳城集团(5)干燥:西洋参发酵提取物经过冷冻干燥,制备成粉末状产品,便于保存。

实施例4

(1)原料处理:以人参为原料,粉碎,120℃膨化处理后,备用。

太阳城集团(2)一次发酵:膨化后的人参中,加入55u/g(以人参总质量计)纤维素酶,然后加热至45℃并保持恒温,150r/min搅拌分解发酵5小时。发酵结束后,离心过滤机16目过滤,获得人参酶解液。将人参酶解液加热至90℃,灭活30min,备用。

(3)二次发酵:以面粉为碳源,酪蛋白为氮源制备培养基,按1:100将米曲霉菌液接种于所述培养基中,在35℃下摇床培养8小时,即可获得米曲霉菌液。采用以下质量百分比的原料制备发酵培养基:人参酶解液20%、全麦面粉60%,胰蛋白胨20%。然后按发酵培养基体积的10%接种米曲霉菌液,置于发酵罐中,在35℃,真空搅拌下发酵分解,搅拌速度为150r/min,发酵1h,得到酵素液。

(4)浓缩:对所得的酵素液进行过滤,所得上清液浓缩至1/10-1/100,获得人参发酵提取物。

太阳城集团(5)干燥:人参发酵提取物经过冷冻干燥,制备成粉末状产品,便于保存。

实施例5

(1)原料处理:以人参为原料,粉碎,120℃膨化处理后,备用。

(2)一次发酵:膨化后的人参中,加入55u/g(以人参总质量计)纤维素酶,然后加热至45℃并保持恒温,150r/min搅拌分解发酵5小时。发酵结束后,离心过滤机16目过滤,获得人参酶解液。将人参酶解液加热至90℃,灭活30min,备用。

(3)二次发酵:以面粉为碳源,酪蛋白为氮源制备培养基,按1:100将米曲霉菌液接种于所述培养基中,在35℃下摇床培养8小时,即可获得米曲霉菌液。采用以下质量百分比的原料制备发酵培养基:人参酶解液30%、小麦胚芽40%,胰蛋白胨30%。然后按发酵培养基体积的10%接种米曲霉菌液,置于发酵罐中,在35℃,真空搅拌下发酵分解,搅拌速度为150r/min,发酵2.5h,得到酵素液。

太阳城集团(4)浓缩:对所得的酵素液进行过滤,所得上清液浓缩至1/10-1/100,获得人参发酵提取物。

(5)干燥:人参发酵提取物经过冷冻干燥,制备成粉末状产品,便于保存。

实施例6

(1)原料处理:以西洋参为原料,粉碎,120℃膨化处理后,备用。

太阳城集团(2)一次发酵:膨化后的西洋参中,加入55u/g(以西洋参总质量计)纤维素酶,然后加热至45℃并保持恒温,150r/min搅拌分解发酵5小时。发酵结束后,离心过滤机16目过滤,获得西洋参酶解液。将西洋参酶解液加热至90℃,灭活30min,备用。

(3)二次发酵:以面粉为碳源,酪蛋白为氮源制备培养基,按1:100将米曲霉菌液接种于所述培养基中,在35℃下摇床培养8小时,即可获得米曲霉菌液。采用以下质量百分比的原料制备发酵培养基:西洋参酶解液10%、小麦脱脂胚芽55%,胰蛋白胨35%。然后按发酵培养基体积的10%接种米曲霉菌液,置于发酵罐中,在35℃,真空搅拌下发酵分解,搅拌速度为150r/min,发酵3.5h,得到酵素液。

太阳城集团(4)浓缩:对所得的酵素液进行过滤,所得上清液浓缩至1/10-1/100,获得西洋参发酵提取物。

太阳城集团(5)干燥:西洋参发酵提取物经过冷冻干燥,制备成粉末状产品,便于保存。

实验例

太阳城集团GABA是由L-谷氨酸(Glu)或其衍生物在谷氨酸脱羧酶作用下,脱掉α-羧基形成的,因此谷氨酸含量的减少可以认为是GABA的合成。通过测定发酵后谷氨酸含量的减少率来判断GABA的生成。

谷氨酸含量测定:采用谷氨酸检测试剂盒进行含量检测,购自美国eBioscience公司。

太阳城集团1原理:利用试剂盒提供的专用提取液提取,然后用显色剂进行显色,显色后在570nm下进行测定。

太阳城集团2.样品的制备:采用蒸馏水稀释样品进行检测。

3.检测过程:

波长:(Hg)492nm

比色皿:1.00cm光程

温度:20-25℃

最终体积:3.030ml

对照空气(光路中无比色皿),水或空白读数。

太阳城集团样品溶液:0.4-14μL L-谷氨酸/次(样品体积0.200-2.000ml)

太阳城集团计算结果:ΔA=(A2-A1)样品-(A2-A1)空白每升样品中的谷氨酸含量c=0.1122×ΔA如果样品体积最大为2.000ml,则最低检测限为0.2mg/L。

实验例1:

实施例1的西洋参提取物的谷氨酸含量(mg/mL)测定结果参见图1。从图1中可以看出,谷氨酸含量在4个反应太阳城集团,4个取样量的条件下均有不同程度的下降,表明GABA的生成。

实验例2:

实施例2的西洋参提取物的谷氨酸含量(mg/mL)测定结果参见图2。从图2中可以看出,谷氨酸含量在3个反应太阳城集团,3个取样量的条件下均有不同程度的下降其中0.4ml酵素量在3小时后谷氨酸含量增高。表明除取样量增大时,谷氨酸含量的减少率增多,GABA生成增加。

实验例3:

实施例3的西洋参提取物的谷氨酸含量减少率的测定结果参见图3。从图3可以看出,不同取样量的酵素在反应不同太阳城集团胡,谷氨酸含量均有减少,其中取样量为2mL时谷氨酸含量的减少率最大,说明在此取样量下GABA的生成量多。

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