一种桔梗发酵的方法

文档序号：1425651 发布日期：2020-03-17 浏览：12次 >En<

阅读说明：本技术 一种桔梗发酵的方法 (Platycodon grandiflorum fermentation method ) 是由崔承弼齐欣于婷金莉英姜欣吴松权于 2019-12-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种桔梗发酵的方法,属于桔梗发酵技术领域,所述方法包括以下步骤：1)将桔梗粉、葡萄糖和水混合获得发酵培养基；2)向所述发酵培养基中接种乳酸菌和酵母菌进行发酵获得发酵产物；所述桔梗粉与水的质量比为1:(4～6)；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为3％～8％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为(2～10)mL:(50～70)g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为(0.1～0.5):(50～70)；所述发酵的时间为0.5～3d。本发明所述方法能够有针对性的提高桔梗中活性成分总皂苷、总多糖、总黄酮和总多酚的含量。(The invention provides a platycodon grandiflorum fermentation method, which belongs to the technical field of platycodon grandiflorum fermentation, and comprises the following steps: 1) mixing platycodon grandiflorum powder, glucose and water to obtain a fermentation medium; 2) inoculating lactic acid bacteria and saccharomycetes into the fermentation medium for fermentation to obtain a fermentation product; the mass ratio of the platycodon root powder to the water is 1 (4-6); the mass percentage content of the glucose in the fermentation medium is 3-8%; the mass ratio of the inoculation volume of the lactic acid bacteria to the fermentation medium is (2-10) mL (50-70) g; the mass ratio of the inoculation mass of the microzyme to the fermentation medium is (0.1-0.5) to (50-70); the fermentation time is 0.5-3 d. The method can pointedly improve the contents of the active ingredients of total saponins, total polysaccharides, total flavonoids and total polyphenols in the platycodon grandiflorum.)

一种桔梗发酵的方法

技术领域

本发明属于桔梗发酵技术领域，尤其涉及一种桔梗发酵的方法。

背景技术

桔梗是桔梗科桔梗属植物，主要分布在我国的河南、河北、辽宁和吉林等地。其中，以生长于长白山一带的野生桔梗为上品。桔梗性微温，味苦、辛，是我国传统的兼药、食、观赏多用的野生中草药。

从目前对桔梗的研究现状来看，多数研究还停留在桔梗成分分析及其他药理作用研究，对桔梗是否具有降血糖功效，及有关降血糖功效的活性成分相关研究报道相对较少。若将桔梗生物活性研究和化学成分研究相结合，通过合理的实验设计，研究桔梗降血糖主要因子的降糖作用，将会有助于野生中草药桔梗资源在为糖尿病患者开发新药和保健食品等方面发挥作用。

近年来国内外的研究结果中表明，中药所含有的降血糖生物活性作用的功能性成分主要有六大类，即多糖类、生物碱类、黄酮类、皂苷类、萜类以及含硫化合物类。从分子中药学角度来说，中草药具有多配方、多成分和多靶点的特点，其药用机理相对西药更加复杂，使中药具有多种机制的协同作用来达到降血糖的目的。在传统的中草药桔梗中，同样具有起降血糖作用的主要成分，如桔梗皂苷类、桔梗多糖及寡糖类、桔梗黄酮类和桔梗多酚类化合物。

其中，皂苷也可以称为皂甙、皂素等，至今发现的有600多种生物活性皂苷成分。广泛存在于一些中草药的根茎叶等部位，具有许多的药理活性；而从桔梗根部分离的皂苷有将近70种之多。

多糖是是构成生物体的四大类物质之一，种类繁多，相对分子量从几千到几千万；分为淀粉、糖原、纤维素、聚糖、透明质酸等。多糖类化合物以聚糖、壳聚糖或者纤维素等形式广泛的存在于中草药中。在桔梗根部存在着大量的桔梗聚糖，已经鉴定的桔梗聚糖的结构有8种，桔梗中还含有大量的桔梗糖苷及聚糖类化合物。

多酚类化合物是使植物呈现颜色的神秘物质，被誉为“第七类营养素”，具有一定的功能作用。多酚类物质是一种良好的天然抗氧化剂，其抗氧化作用的发挥是依赖多酚类物质的酚羟基团很容易被氧化成醌类物质，对活性氧自由基具有良好的捕捉能力，因而被用于化妆品防晒或者抗老化及抗衰老方面。近年来，多酚类物质由于具有较强的抗氧化性，被应用到治疗糖尿病研究方面。大量的文献报道了多酚类物质具有辅助降低血糖的作用，可以防治糖尿病的发生发展。存在于桔梗中的多酚类化合物及其衍生物主要有14种，而单一的针对桔梗中的多酚类化合物降血糖实验研究很少，多酚类可能参与调节某类代谢途径，或与某些功能性物质发挥协同作用实现降血糖。

黄酮类化合物主要分为黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、橙酮类及花色素类等，种类及分布较为广泛。目前发现的黄酮类化合物总数已经超过9000个，它常常与糖结合成苷类存在于植物的体内。桔梗中的总黄酮类有近20种，包括芹菜素和槲皮素等，容易被人体吸收消化。黄酮类物质不溶或难溶于水，而易溶于有机溶剂，如甲醇和乙醇等。因此同多酚类物质一样，对于桔梗黄酮类物质降血糖作用的研究报道少之又少。

利用微生物发酵技术来提高传统中药的活性成分含量的方法，已成为传统中药药理研究的趋势。中药在发酵过程中产生的天然产物如生物碱类化合物及苯丙酯类化合物，可以防治心脑血管疾病、癌症和辅助治疗糖尿病。微生物发酵过程对中药酚类及黄酮类化合物影响较大，发酵过程可以将葡糖苷类化合物转变为苷元的形式，这些化合物主要与机体的抗氧化及降血糖作用相关。目前尚没有一种高效的通过发酵来提高桔梗中活性成分含量的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种桔梗发酵的方法；所述桔梗发酵的方法通过用乳酸菌和酵母菌联合发酵，能够有针对性的提高桔梗中活性成分皂苷、多糖、黄酮和多酚的含量。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种桔梗发酵的方法，包括以下步骤：

1)将桔梗粉、葡萄糖和水混合，获得发酵培养基；

2)向所述发酵培养基中接种乳酸菌和酵母菌进行发酵，获得发酵产物；

所述桔梗粉与水的质量比为1:(4～6)；

所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为3％～8％；

所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为(2～10)mL:(50～70)g；

所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为(0.1～0.5):(50～70)；

所述发酵的时间为0.5～3d。

优选的，所述乳酸菌为Pediococcus acidilactici J9，所述接种的乳酸菌为液态菌种，所述乳酸菌的浓度为(0.5～1.5)×10⁶CFU/mL。

优选的，所述桔梗粉与水的质量比为1:(4.8～5.2)；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为4.5％～5.5％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为(3～4)mL:(55～65)g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为(0.15～0.2):(55～65)；所述发酵的时间为1d。

优选的，所述桔梗粉与水的质量比为1:5；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为5％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为3.5mL:60g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为0.175:60。

优选的，所述桔梗粉与水的质量比为1:(3.8～4.2)；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为3.5％～4.5％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为(3～4)mL:(45～55)g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为(0.15～0.2):(45～55)；所述发酵的时间为1d。

优选的，所述桔梗粉与水的质量比为1:4；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为4％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为3.5mL:50g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为0.175:50。

优选的，所述桔梗粉与水的质量比为1:(5.5～6.5)；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为3.5％～4.5％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为(3～4)mL:(65～75)g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为(0.15～0.2):(65～75)；所述发酵的时间为1.5～2.5d。

优选的，所述桔梗粉与水的质量比为1:6；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为4％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为3.5mL:70g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为0.175:70；所述发酵的时间为2d。

优选的，所述桔梗粉与水的质量比为1:(5.5～6.5)；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为6.5％～7.5％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为(8～9)mL:(65～75)g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为(0.4～0.45):(65～75)；所述发酵的时间为0.5～1.5d。

优选的，所述桔梗粉与水的质量比为1:6；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为7％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为8.5mL:70g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为0.425:70；所述发酵的时间为1d。

本发明的有益效果：本发明提供的桔梗发酵的方法，用乳酸菌和酵母菌联合发酵，通过调节发酵的料液比、两种菌种的接种量、发酵培养基中葡萄糖的含量以及发酵时间能够有针对性的提高桔梗中活性成分总皂苷、总多糖、总黄酮和总多酚的含量。根据本发明实施例的记载，所述总皂苷、总多糖、总黄酮和总多酚的含量分别提高到5.44％，9.11％，2.59％，3.36％。

具体实施方式

本发明提供了一种桔梗发酵的方法，包括以下步骤：1)将桔梗粉、葡萄糖、水混合获得发酵培养基；2)向所述发酵培养基中接种乳酸菌和酵母菌进行发酵获得发酵产物；所述桔梗粉与水的质量比为1:(4～6)；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量为3％～8％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比为(2～10)mL:(50～70)g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比为(0.1～0.5):(50～70)；所述发酵的时间为0.5～3d。

在本发明中，当利用所述桔梗发酵方法用于提高桔梗总皂苷含量时，所述所述桔梗粉与水的质量比优选为1:(4.8～5.2)，更优选为1:5；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量优选为4.5％～5.5％，更优选为5％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比优选为(3～4)mL:(55～65)g，更优选为3.5mL:60g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比优选为(0.15～0.2):(55～65)，更优选为0.175:60；所述发酵的时间优选为1d。

在本发明中，当利用所述桔梗发酵方法用于提高桔梗总多糖含量时，所述桔梗粉与水的质量比优选为1:(3.8～4.2)，更优选为1:4；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量优选为3.5％～4.5％，更优选为4％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比优选为(3～4)mL:(45～55)g，更优选为3.5mL:50g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比优选为(0.15～0.2):(45～55)，更优选为0.175:50；所述发酵的时间优选为1d。

在本发明中，当利用所述桔梗发酵方法用于提高桔梗总黄酮含量时，所述桔梗粉与水的质量比优选为1:(5.5～6.5)，更优选为1:6；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量优选为3.5％～4.5％，更优选为4％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比优选为(3～4)mL:(65～75)g，更优选为3.5mL:70g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比优选为(0.15～0.2):(65～75)，更优选为0.175:70；所述发酵的时间优选为1.5～2.5d，更优选为2d。

在本发明中，当利用所述桔梗发酵方法用于提高桔梗总多酚含量时，所述桔梗粉与水的质量比优选为1:(5.5～6.5)，更优选为1:6；所述葡萄糖在所述发酵培养基中的质量百分含量优选为6.5％～7.5％，更优选为7％；所述乳酸菌的接种体积与发酵培养基的质量比优选为(8～9)mL:(65～75)g，更优选为8.5mL:70g；所述酵母菌的接种质量与发酵培养基的质量比优选为(0.4～0.45):(65～75)，更优选为0.425:70；所述发酵的时间为0.5～1.5d，更优选为1d。

在本发明中，将桔梗粉、葡萄糖和水混合获得发酵培养基；本发明对所述混合没有特殊限定，采用本领域常规的混合即可。在本发明中，在所述发酵前对所述发酵培养基进行灭菌处理，本发明对所述灭菌处理没有特殊要求，采用本领域常规的灭菌处理即可。

本发明向所述发酵培养基中接种乳酸菌和酵母菌进行发酵获得发酵产物；在本发明中，所述乳酸菌优选为Pediococcus acidilactici J9，所述接种的乳酸菌为液态菌种，所述乳酸菌的浓度优选为(0.5～1.5)×10⁶CFU/mL，更优选为1.467×10⁶CFU/mL；在本发明中，所述酵母菌优选为市售安琪酵母。在本发明中，所述发酵的温度优选为23～30℃，更优选为25℃；所述发酵的有氧震荡发酵。

在本发明中，所述发酵结束后，优选的进行活性成分的提取步骤。在本发明中，所述提取优选的为超声提取；所述超声提取的提取剂优选为体积浓度70％的乙醇；所述超声提取的时间优选为0.8～1.2h，更优选为1h；所述超声提取过程中超声波的功率优选为150～250W，更优选为200W；本发明在所述超声提取后，优选的收集提取液；将所述提取液旋蒸浓缩后，冻干获得活性成分；本发明对所述旋蒸浓缩以及冻干的具体参数没有特殊限定，采用本领域常规的旋蒸浓缩以及冻干的参数即可。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

以下实施例和对比例中的桔梗来源：九年野生桔梗，安图县桔梗基地采挖。

实施例1

10g桔梗干粉，50g水，葡萄糖添加量为5％，配制成发酵培养基；接种乳酸菌种子液3.5mL(活菌数1×10⁶CFU/mL)，安琪酵母0.175g；25℃进行发酵，发酵时间为1d。

用70％乙醇进行超声提取，功率200W，时间1h，将提取液旋蒸后冻干成粉。

用紫外分光光度法测定冻干粉中的总皂苷、总多糖、总黄酮和总多酚的含量5.44％，8.37％，1.33％，2.89％。

实施例2

10g桔梗干粉，40g水，葡萄糖添加量为4％，配制成发酵培养基；接种乳酸菌种子液3.5mL(活菌数1×10⁶CFU/mL)，安琪酵母0.175g，25℃进行发酵，发酵时间为1d。

用70％乙醇进行超声提取，功率200W，时间1h，将提取液旋蒸后冻干成粉。

测定冻干粉中的总皂苷、总多糖、总黄酮和总多酚的含量4.93％，9.11％，1.21％，2.68％。

实施例3

10g桔梗干粉，60g水，葡萄糖添加量为4％，配制成发酵培养基；接种乳酸菌种子液3.5mL(活菌数1×10⁶CFU/mL)，安琪酵母0.175g，25℃进行发酵，发酵时间为2d。

用70％乙醇进行超声提取，功率200W，时间1h，将提取液旋蒸后冻干成粉。

测定冻干粉中的总皂苷、总多糖、总黄酮和总多酚的含量4.53％，9.11％，2.59％，3.11％。

实施例4

10g桔梗干粉，60g水，葡萄糖添加量为7％，配制成发酵培养基；接种乳酸菌种子液8.5mL(活菌数1×10⁶CFU/mL)，安琪酵母0.425g，25℃进行发酵，发酵时间为1d。