一种小分子党参速溶粉及其制备方法

摘要

本发明公开了一种小分子党参速溶粉及其制备方法，包括以下步骤：筛选质干无杂、色泽正、形态均匀的干党参，经过粉碎处理后，进行水提取；提取结束后，提取液与料渣进行酶解，生物酶解技术的应用不仅可以改善产品口感，而且酶反应温和，不会产生有毒有害物质，同时酶具有高效性和专一性，可以将植物细胞壁破碎，充分将水溶性有效成分释放，提高提取率；酶解结束后经过多级纯化，保证最后的产品中无任何杂质残留；过滤后的清液经浓缩至固含量达20‑30%（w/v）后进行干燥成粉。

说明书

技术领域

本发明涉及一种小分子党参速溶粉及其制备方法，属于中药材的提取技术领域。

背景技术

党参味微甜、气微香，性微温而不燥，秉性中和，善补中气、益肺气、健脾运，且能生津养血、扶正祛邪。党参的得名，是因原出自山西上党，而根的形态如人参。因其功近似人参、性较平和、价廉物美，在很多方药中常代替人参使用，故比人参用之更为普遍。同时现代药理研究发现，党参含有多种糖类、酚类、甾醇、挥发油及皂甙，具有增强免疫力、补气、安神、健脾等作用。小分子党参速溶粉具有很高的开发价值，可广泛应用于食品、保健品及医药领域。

中国专利CN 110151813 A公布了一种党参提取物的制备方法：将党参进行匀浆提取，过滤取固相部分，得党参药渣，在党参药渣中分别加入水、β-葡萄糖苷酶和活化剂，得水提体系，使水提体系进行酶促反应，得到水提液。滤渣使用乙醇进行热回流提取，得醇提液。最后将水提液与醇提液混合，加入羧甲基纤维素钠和海藻酸钠，静置过滤取液相部分，得党参提取物。上述方案的党参提取物制备过程复杂，且需要使用海藻酸钠表面活性剂、以及使用乙醇提取，易造成最后的提取物中试剂残留。此种方法不适宜工业化生产。此制备方法主要以提取党参多糖为主，提取率低，最后未对实际提取物进行感官及数据评判。

目前，党参虽作为药食同源产品，但关于党参的研究较少，主要以提取党参多糖为主，提取率低，应用范围受限。

发明内容

本发明旨在提供一种小分子党参速溶粉及其制备方法，不仅生产工艺简单、产率高，可进行工业化生产，而且此方法制备的党参速溶粉口感好，溶解度高，稳定性好，可制成粉剂、片剂、饮品或固态食品等，应用广泛。

本发明中，经过提取、酶解、浓缩、干燥等工序，生产过程中不使用任何化学试剂，且不会有有毒、有害物质排出，符合绿色生产的要求，具备工业化生产的条件。此方法制得的党参速溶粉口感好：入口具有党参的香味且口感发甜；溶解度高：取3g党参速溶粉溶解于70℃的温开水中，水溶液澄清透明，无肉眼看见外在杂质；提取率高：党参速溶粉的出成率可达50%；易于人体吸收：通过酶水解作用，党参速溶粉的相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物比例达90%，是易于人体吸收的小分子物质。

本发明提供了一种小分子党参速溶粉的制备方法，包括以下步骤：筛选质干无杂、色泽正、形态均匀的干党参，经过粉碎处理后，进行水提取；提取结束后，提取液与料渣进行酶解。采用生物酶解技术，不仅可以改善产品口感，而且酶反应温和，不会产生有毒有害物质，同时酶具有高效性和专一性，可以将植物细胞壁破碎，充分将水溶性有效成分释放，提高提取率；酶解结束后经过多级纯化，保证最后的产品中无任何杂质残留；过滤后的清液经浓缩至固含量达20-30%（w/v）后进行干燥成粉。

本发明提供了上述小分子党参速溶粉的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）原料预处理：挑选质干无杂、色泽正、形态均匀的党参，并粉碎至20目至80目；

（2）动态提取：采用动态微压提取罐进行提取，加入纯净水，再加入原料并升温至80-90℃下浸泡1h，浸泡结束后升温至80-100℃、控制压力0-0.05MPa进行恒温微高压提取，提取液及料渣排入汤储罐；此设备在搅拌的条件下进行动态微压提取，液固接触充分，更利于物料有效成分充分溶出，提取率高，同时又可避免高温高压对物质结构破坏而造成有效成分流失；

（3）酶解：党参提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至52℃-54℃，再加入复合蛋白酶酶解3-4h，在酶解过程中每隔0.25-0.5小时搅拌10-15分钟，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活，将料液升温至85-90℃，保持15-20min；所述复合蛋白酶包括果胶酶、纤维素酶和木聚糖酶。

（4）除杂：灭酶活的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液；

（5）纳滤膜浓缩：离心脱渣液经过纳滤膜浓缩设备进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至20-30%（w/v），得到浓缩液；

纳滤膜浓缩设备具备脱盐和浓缩功能、工艺简单、能耗小，料液在＜50℃下达到浓缩，避免高温对产品活性的影响；适于热敏性以及高纯度等要求高的物质。所述纳滤膜浓缩设备采用 8040型膜管，膜芯为卷式结构，一套纳滤膜的设备包括12支膜芯，4支膜芯串成一个组件， 采用1-1-1 单元模组运行。

（6）高速管式分离：将步骤（5）中得到的浓缩液降温至30-40℃后，将料液打入管式分离机，在转速为15000-16000r/min下进行分离，保证最后的产品中无杂质残留；

（7）灭菌：将步骤（6）中的分离清液升温至85-90℃，保持20-30min，达到灭菌效果；保证可最后的产品按GB 4789.3中第二法检测大肠菌群/(CFU/g)均小于10，按GB 4789.2中检测菌落总数/(CFU/g)均小于1000，按4789.15中第一法检测霉菌/(CFU/g)均小于10。

（8）干燥：将步骤（7）中达到灭菌效果的浓缩液，引入闪蒸干燥机，并控制进风温度在160-180℃，出风空气温度在85-100℃，即制得党参速溶粉；此设备干燥室内周向气速高，物料停留时间短，有效防止物料粘壁及热敏性物料变质，并可一次干燥成均匀的粉状产品，省去了粉碎、筛分等工序；干燥机底部设置特殊的冷却装置及气压密封装，避免了物料在底部高温区产生变质现象；并能有效控制终水份和细度，通过对加料、热风温度等的调节，保证产品的湿含量及细度均匀一致。

（9）成品包装：采用食品级包装材料，密封包装。

本发明提供了一种小分子党参速溶粉的制备装置，包括：动态微压提取罐、汤储罐、水解罐、卧式螺旋沉降离心机、纳滤膜浓缩设备、清液储罐、管式分离机、闪蒸干燥机。

本发明采用水提、酶解、离心过滤、浓缩、灭菌、干燥等工艺加工而成，生产过程不添加任何化学试剂且不会有有毒有害物质产生，符合绿色化生产。生产工艺简单，可实现工业化生产；尤其采用生物酶解技术，不仅大大提高了有效成分提取率，而且产品因具有良好的口感及稳定性，应用范围广泛。

本发明的有益效果：

本发明制备的小分子党参速溶粉：（1）水溶性好：党参速溶粉的小分子质量和可离解的氨基和羧基基团增加了亲水性，溶解性明显提高，可改善其口感和硬度。（2）稳定性好：具有极佳的热稳定性和贮存稳定性，经高温长时间（105 ℃，4 h，标准水分测量）处理仍能保持良好的可溶性，有利于生产口服液及饮料加工。（3）黏度低：浓度达80%以上仍能保持良好的流动性，具有良好的加工特性，可调整其他食品的质构。（4）易消化吸收：党参速溶粉以小分子的形式直接吸收，比单一氨基酸吸收更快，更易于吸收利用。（5）低抗原性、食用安全：酶解消除了党参蛋白质过敏原，使易产生蛋白质过敏的婴幼儿和成年人有更多可食用选择。（6）口感好：可以添加于普通食品、保健品、医药产品中，应用广泛。

附图说明

图1为小分子党参速溶粉制备工艺流程图。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

本实施例提供了一种小分子党参速溶粉的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）原料预处理：挑选质干无杂、色泽正、形态均匀的党参，并粉碎至20目至80目。

（2）动态提取：党参粉原料采用动态微压提取罐进行提取，加入原料的8倍重的纯净水，加入原料并升温至80℃浸泡1h，浸泡结束后进行恒温提取3小时，提取液及料渣排入汤储罐。

（3）酶解：党参提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至52℃，再加入复合酶酶解，复合蛋白酶包括果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶。添加量为：加入原料重量0.2%的果胶酶、0.1%的纤维素酶、0.1%的木聚糖酶，酶解3h，在酶解过程中每隔0.5小时搅拌10分钟，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活，将料液升温至88℃，保持15min。

（4）除杂：灭酶活的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液。

（5）纳滤膜浓缩：离心脱渣液经过纳滤膜设备进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至20%（w/v），得到浓缩液，浓缩温度为50℃，压力为0.1MPa。

（6）高速管式分离：将（5）中得到的浓缩液降温至30℃后通过管式分离机，在转速为16000r/min下进行分离，保证最后的产品中无杂质残留。

（7）灭菌：将（6）中的分离清液升温至85℃，保持20min，达到灭菌效果。

（8）干燥：将（7）中达到灭菌效果的浓缩液，引入闪蒸干燥机干燥，并控制进风温度在165℃，出风空气温度在85℃，即可制得党参速溶粉。

（9）成品包装：采用食品级包装材料，密封包装。

依据GB/T 22729中附录A 相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物所占比例（高效凝胶过滤色谱法），本实施例中党参速溶粉相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物比例为85%。

依据GB 5009.5中第一法 凯氏定氮法测定，本实施例得到的党参速溶粉总氮（以干基计）为1.28g/100g。

依据GB 5009.3中第一法 直接干燥法测定，本实施例得到的党参速溶粉的水分为5.0g/100g。

依据灰分检测方法GB 5009.4中第一法 食品中总灰分的测定，本实施例得到的党参速溶粉的灰分为3.25g/100g。

依据GB 4789.3中第二法检测大肠菌群/(CFU/g)均小于10，按GB 4789.2中检测菌落总数/(CFU/g)为450，按4789.15中第一法检测霉菌/(CFU/g)均小于10。

实施例2

本实施例提供了一种小分子党参速溶粉的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）原料预处理：挑选质干无杂、色泽正、形态均匀的党参，并粉碎至20目至80目。

（2）动态提取：党参粉原料采用动态微压提取罐进行提取，加入原料的9倍重的纯净水，加入原料并升温至80℃浸泡1h，浸泡结束后升温至90℃、控制压力0.02MPa进行恒温微高压提取3.5小时，提取液及料渣排入汤储罐。

（3）酶解：党参提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至53℃，再加入复合酶酶解，复合蛋白酶包括果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶。添加量为：加入原料重量0.2%的果胶酶、0.2%的纤维素酶、0.2%的木聚糖酶，酶解4h，在酶解过程中每隔0.5小时搅拌10分钟，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活，将料液升温至90℃，保持15min。

（4）除杂：灭酶活的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液。

（5）纳滤膜浓缩：离心脱渣液经过纳滤膜设备进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至22%（w/v），得到浓缩液，浓缩温度为46℃，压力为0.1MPa。

（6）高速管式分离：将（5）中得到的浓缩液降温至35℃后通过管式分离机，在转速为16000r/min下进行分离，保证最后的产品中无杂质残留。

（7）灭菌：将（6）中的分离清液升温至88℃，保持25min，达到灭菌效果。

（8）干燥：将（7）中达到灭菌效果的浓缩液，引入闪蒸干燥机干燥，并控制进风温度在170℃，出风空气温度在90℃，即可制得党参速溶粉。

（9）成品包装：采用食品级包装材料，密封包装。

依据GB/T 22729中附录A 相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物所占比例（高效凝胶过滤色谱法），本实施例中党参速溶粉相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物比例为90%。

依据GB 5009.5中第一法 凯氏定氮法测定，本实施例得到的党参速溶粉总氮（以干基计）为1.50g/100g。

依据GB 5009.3中第一法 直接干燥法测定，本实施例得到的党参速溶粉的水分为4.8g/100g。

依据灰分检测方法GB 5009.4中第一法 食品中总灰分的测定，本实施例得到的党参速溶粉的灰分为3.3g/100g。

依据GB 4789.3中第二法检测大肠菌群/(CFU/g)均小于10，按GB 4789.2中检测菌落总数/(CFU/g)为320，按4789.15中第一法检测霉菌/(CFU/g)均小于10。

实施例3

本实施例提供了一种小分子党参速溶粉的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）原料预处理：挑选质干无杂、色泽正、形态均匀的党参，并粉碎至20目至80目。

（2）动态提取：党参粉原料采用动态微压提取罐进行提取，加入原料的10倍重的纯净水，加入原料并升温至85℃浸泡1h，浸泡结束后升温至100℃、控制压力0.05MPa进行恒温微高压提取4小时，提取液及料渣排入汤储罐。

（3）酶解：党参提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至54℃，再加入复合酶酶解，复合蛋白酶包括果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶。添加量为：加入原料重量0.1%的果胶酶、0.2%的纤维素酶、0.2%的木聚糖酶，酶解3.5h，在酶解过程中每隔0.5小时搅拌10分钟，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活，将料液升温至85℃，保持15min。

（4）除杂：灭酶活的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液。

（5）纳滤膜浓缩：离心脱渣液经过纳滤膜设备进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至25%（w/v），得到浓缩液，浓缩温度为45℃，压力为0.1MPa。

（6）高速管式分离：将（5）中得到的浓缩液降温至40℃后通过管式分离机，在转速为16000r/min下进行分离，保证最后的产品中无杂质残留。

（7）灭菌：将（6）中的分离清液升温至90℃，保持20min，达到灭菌效果。

（8）干燥：将（7）中达到灭菌效果的浓缩液，引入闪蒸干燥机干燥，并控制进风温度在180℃，出风空气温度在100℃，即可制得党参速溶粉。

（9）成品包装：采用食品级包装材料，密封包装。

依据GB/T 22729中附录A 相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物所占比例（高效凝胶过滤色谱法），本实施例中党参速溶粉相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物比例为92%。

依据GB 5009.5中第一法 凯氏定氮法测定，本实施例得到的党参速溶粉总氮（以干基计）为1.12g/100g。

依据GB 5009.3中第一法 直接干燥法测定，本实施例得到的党参速溶粉的水分为4.5g/100g。

依据灰分检测方法GB 5009.4中第一法 食品中总灰分的测定，本实施例得到的党参速溶粉的灰分为3.48g/100g。

依据GB 4789.3中第二法检测大肠菌群/(CFU/g)均小于10，按GB 4789.2中检测菌落总数/(CFU/g)为 200，按4789.15中第一法检测霉菌/(CFU/g)均小于10。

此外，本发明制得的小分子党参速溶粉的外观和口味检测方式如下：

外观：将上述实施例制得的党参速溶粉试样取适量置于洁净的白色瓷盘中，在自然光线下观察其色泽和形态。党参速溶粉呈黄色或棕黄色，为粉末状固体，无视力可见外来异物。

口味：取2g试样置于洁净烧杯中，用200ml温开水配成1%溶液，闻其气味，用温开水漱口，品其滋味。风味好，具有党参本身香味，且口感发甜。

利用本发明的制备方法获得的党参速溶粉能进一步添加到其他产品中制作成各种形式的产品，如食品、保健品、化妆品及医药等领域，为党参高附加值转化开辟了新途径，也为其在多功能性营养食品的深层次开发及利用提供了理论依据。

取上述实施例制得的党参速溶粉2g，于105℃的水分仪中干燥4h后，取干燥后的党参速溶粉溶于50℃水中，仍能完全溶解，没有杂质。取3%党参速溶粉水溶液于5℃下放置12h后，溶液仍澄清透明，无沉淀析出，说明由本发明制得的党参速溶粉稳定性很好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。