阅读说明：本技术 一种霍山米斛活性物质提取设备及其工艺 (Equipment and process for extracting active substances of dendrobium huoshanense ) 是由 李晓晖 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种霍山米斛活性物质提取设备,包括加热罐、一级离心机、脱蛋白罐、二级离心机和层析柱,所述加热罐内安装有隔离网,所述加热罐内开设有循环槽,所述加热罐的下方连接有一级连接管,所述一级连接管与一级离心机连接,所述一级离心机的下方设置有一级收集罐,所述一级离心机与脱蛋白罐连接,所述脱蛋白罐内开设有水浴槽,所述一级收集罐与脱蛋白罐之间连接有二级连接管,所述脱蛋白罐的上端设置有一级外接管。本发明系统化的设备能够良好的实现对米斛中多糖活性物质的提取,流水线的工作方式,有序且有效的进行活性物质的提取,进过多次的过滤,能够去除其中的蛋白质等不溶性纤维素等。(The invention discloses dendrobium huoshanense active substance extraction equipment which comprises a heating tank, a primary centrifugal machine, a deproteinizing tank, a secondary centrifugal machine and a chromatography column, wherein an isolation net is installed in the heating tank, a circulation groove is formed in the heating tank, a primary connecting pipe is connected below the heating tank and is connected with the primary centrifugal machine, a primary collecting tank is arranged below the primary centrifugal machine and is connected with the deproteinizing tank, a water bath tank is formed in the deproteinizing tank, a secondary connecting pipe is connected between the primary collecting tank and the deproteinizing tank, and a primary external connecting pipe is arranged at the upper end of the deproteinizing tank. The systematic equipment can well realize the extraction of polysaccharide active substances in the dendrobium huoshanense, the working mode of a production line, the extraction of the active substances is orderly and effectively carried out, and insoluble cellulose such as protein and the like in the dendrobium huoshanense can be removed after multiple times of filtration.)

一种霍山米斛活性物质提取设备及其工艺

技术领域

本发明涉及活性物质提取技术领域，尤其涉及一种霍山米斛活性物质提取设备及其工艺。

背景技术

研究发现霍山米斛的多糖具有抗氧化、抗肿瘤、抗白内障以及提高机体免疫力等的作用，且多糖是霍山米斛内含量较高的一种活性成分。

霍山米斛早早就作为一种传统的中药材，但是近年来被人们所熟知和接受，对霍山米斛的研究虽然不少，其多作为一种药材或者食品食用，且使用方式为枝干的食用，无论是采用烘干或者直接食用，都是保留霍山米斛的整体直接使用，但是这种方式对于使用者而言，是间接的使用方式，需要依靠自身机能一点点的消耗，且其活性成分的利用方式十分单一，人体肠胃对植物的吸收有限，例如植物中纤维素一类，人体无法直接消化吸收，这就大大降低了直接食用对营养物质的吸收，而纤维素真是多糖的一种。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：人体肠胃对植物的吸收有限，例如植物中纤维素一类，人体无法直接消化吸收，而提出的一种霍山米斛活性物质提取设备及其工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种霍山米斛活性物质提取设备，包括加热罐、一级离心机、脱蛋白罐、二级离心机和层析柱，所述加热罐内安装有隔离网，所述加热罐内开设有循环槽，所述加热罐的下方连接有一级连接管，所述一级连接管与一级离心机连接，所述一级离心机的下方设置有一级收集罐，所述一级离心机与脱蛋白罐连接，所述脱蛋白罐内开设有水浴槽，所述一级收集罐与脱蛋白罐之间连接有二级连接管，所述脱蛋白罐的上端设置有一级外接管，所述脱蛋白罐的下端设置有输出管，所述输出管与二级离心机连接，所述二级离心机的下方设置有二级收集罐，所述二级收集罐与层析柱连接，所述收集腔与层析柱之间设置有三级连接管，所述层析柱的下方设置有分装装置，所述层析柱内填充有层析凝胶，所述层析柱内安装有增压装置，所述层析柱的上端连接有输入管。

优选的，所述一级离心机和二级离心机均包括安装壳和固定架，所述固定架与安装壳固定连接，所述安装壳内转动安装有旋转体，所述固定架内设置有第一电机，所述第一电机的驱动端固定连接有驱动轴，所述第一电机通过驱动轴与旋转体连接，所述安装壳的下端设置有外出口，所述外出口内安装有内轴承，所述旋转体的下端开设有内出口，所述内出口插设有密封柱，所述密封柱的下端固定连接有底板，所述底板***套接有固定环，所述固定环与底板之间安装有外轴承，所述固定环固定连接有螺纹套，所述螺纹套与安装壳螺纹连接。

优选的，所述二级收集罐和一级收集罐内均设置有多个收集腔，每个所述收集腔均连通有输出端，所述二级收集罐和一级收集罐的底部转动连接有底座，所述底座内安装有第二电机，两个所述第二电机的驱动端分别与二级收集罐、一级收集罐固定连接。

优选的，所述分装装置包括外固定箱和安装座，所述外固定箱固定连接在安装座的上侧，所述外固定箱内转动安装有内旋转箱，所述安装座内安装有第三电机。

优选的，所述增压装置包括压力块和转板，所述压力块与层析柱的内壁滑动连接，所述转板转动安装在压力块内，所述压力块上开设有多个扇形开口，所述转板设置有多个与扇形开口对应的密封叶，所述转板的上方固定连接有移动杆，所述移动杆穿过压力块和层析柱，所述层析柱的一侧连接有通压管，所述层析柱内设置有限位环。

一种霍山米斛活性物质提取工艺，所述工艺步骤如下：

S1：称取新鲜的霍山石斛材料；在加热罐的隔离网内以物料比1:3(g:ml)加入蒸馏水，80℃温度加热，每2h提取一次过滤液，提取三次，合并提取液，置于蒸发仪浓缩，再通过一级离心机12000rpm离心去除杂质；

S2：多糖的脱蛋白；提取液通入脱蛋白罐内，添加胰蛋白酶溶液，在37℃中恒温水浴酶解5h，后加入0.5％TCA溶液直至最适浓度，放置过夜，二级离心机12000rpm离心除去蛋白质沉淀取上清液用NaOH调节PH至中性，蒸发浓缩并且加入95％的乙醇(提取液：乙醇＝3:16)，过夜沉淀得到多糖，收集沉淀，沉淀用蒸馏水溶解，重复沉淀得到白色多糖沉淀，二级离心机继续离心收集沉淀，冷冻干燥，在干燥器中保存；

S3：DEAE-纤维素柱层析的分离；将S2中的沉淀物进行溶解，多糖溶液溶解于双重蒸馏水中，过滤不溶性杂质，取过滤后的溶液使用层析柱通过DEAE-纤维素柱层析法进行分离；首先以双重蒸馏水进行洗脱，洗脱速度为5ml·min^-1，分装装置进行分部收集，得到5个洗脱峰值，分别浓缩各主峰至适当体积，透析脱盐，冷却干燥。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、系统化的设备能够良好的实现对米斛中多糖活性物质的提取，流水线的工作方式，有序且有效的进行活性物质的提取，进过多次的过滤，能够去除其中的蛋白质等不溶性纤维素等。

2、定量控制添加在提取液中的反应物，尽可能的避免多糖的损失，最大限度的除去提取液中蛋白质，保证分离提取的多糖的纯度，且通过层析法，将多糖根据分子质量的大小进行分离。

3、根据不同分子质量***的幅度，层析法将分离出来的多糖根据分子质量的大小进行分类，多糖根据分子质量从大到小依次有序的输出，在提取多糖的同时还可以进行多糖的分离提纯。

附图说明

图1为本发明提出的一种霍山米斛活性物质提取设备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种霍山米斛活性物质提取设备增压装置的结构示意图；

图3为图1中A处的结构示意图；

图4为图1中B处的结构示意图；

图5为图1中C处的结构示意图。

图中：1加热罐、2隔离网、3循环槽、4二级连接管、5一级外接管、6脱蛋白罐、7水浴槽、8输出管、9第一电机、10固定架、11驱动轴、12二级离心机、13密封柱、14旋转体、15安装壳、16二级收集罐、17收集腔、18输出端、19底座、20第二电机、21扇形开口、22转板、23压力块、24底板、25三级连接管、26层析柱、27层析凝胶、28移动杆、29输入管、30通压管、31一级连接管、32一级收集罐、33外固定箱、34安装座、35第三电机、36内旋转箱、37螺纹套、38外轴承、39固定环、40内轴承、41一级离心机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-5，一种霍山米斛活性物质提取设备及其工艺如下：

一种霍山米斛活性物质提取设备，包括加热罐1、一级离心机41、脱蛋白罐6、二级离心机12和层析柱26，加热罐1内安装有隔离网2，加热罐1内开设有循环槽3，加热罐1的下方连接有一级连接管31，一级连接管31与一级离心机41连接，一级离心机41的下方设置有一级收集罐32，一级离心机41与脱蛋白罐6连接，脱蛋白罐6内开设有水浴槽7，一级收集罐32与脱蛋白罐6之间连接有二级连接管4，脱蛋白罐6的上端设置有一级外接管5，脱蛋白罐6的下端设置有输出管8，输出管8与二级离心机12连接，二级离心机12的下方设置有二级收集罐16，二级收集罐16与层析柱26连接，收集腔17与层析柱26之间设置有三级连接管25，层析柱26的下方设置有分装装置，层析柱26内填充有层析凝胶27，层析柱26内安装有增压装置，层析柱26的上端连接有输入管29；

其中，一级离心机41和二级离心机12均包括安装壳15和固定架10，固定架10与安装壳15固定连接，安装壳15内转动安装有旋转体14，固定架10内设置有第一电机9，第一电机9的驱动端固定连接有驱动轴11，第一电机9通过驱动轴11与旋转体14连接，安装壳15的下端设置有外出口，外出口内安装有内轴承40，旋转体14的下端开设有内出口，内出口插设有密封柱13，密封柱13的下端固定连接有底板24，底板24***套接有固定环39，固定环39与底板24之间安装有外轴承38，固定环39固定连接有螺纹套37，螺纹套37与安装壳15螺纹连接；

其中，二级收集罐16和一级收集罐32内均设置有多个收集腔17，每个收集腔17均连通有输出端18，二级收集罐16和一级收集罐32的底部转动连接有底座19，底座19内安装有第二电机20，两个第二电机20的驱动端分别与二级收集罐16、一级收集罐32固定连接，分装装置包括外固定箱33和安装座34，外固定箱33固定连接在安装座34的上侧，外固定箱33内转动安装有内旋转箱36，安装座34内安装有第三电机35，增压装置包括压力块23和转板22，压力块23与层析柱26的内壁滑动连接，转板22转动安装在压力块23内，压力块23上开设有多个扇形开口21，转板22设置有多个与扇形开口21对应的密封叶，转板22的上方固定连接有移动杆28，移动杆28穿过压力块23和层析柱26，层析柱26的一侧连接有通压管30，层析柱26内设置有限位环。

S1：称取新鲜的霍山米斛材料；在加热罐1的隔离网2内以物料比1:3(g:ml)加入蒸馏水，80℃温度加热，每2h提取一次过滤液，提取三次，合并提取液，置于蒸发仪浓缩，再通过一级离心机41以12000rpm离心去除杂质；

断开加热罐1与一级连接管31之间的连接，将米斛与蒸馏水的混合物置于隔离网2内，对循环槽3内通入80℃水温，由于隔离网2能够将米斛的植物固定纤维滞留在内部；浓缩后的溶液通入一级离心机41内，一级离心机41内的安装壳15和旋转体14上端一侧均设置有相应的端口以供溶液的输入，离心后固体杂质沉降在底部，上层为清液，上清液通过端口和二级连接管4输入到脱蛋白罐6内，沉降的杂质通过一级离心机41的下端输出到一级收集罐32内收集。

离心的过程是一级离心机41上的第一电机9通过驱动轴11带动内部的旋转体14转动进行离心，不同质量的物质在高速运转的过程中将会分层，密封柱13将旋转体14下端的内出口堵住，在离心的过程中，内轴承40隔离开旋转体14与安装壳15，底板24随密封柱13转动，而固定环39通过螺纹套37与安装壳15螺纹固定连接，保证密封柱13水平位置的稳定，如若从下端输出内部物质，则需要底板24和固定环39同步转动，使得螺纹套37与安装壳15脱离，即可将密封柱13从旋转体14的内出口中取出，实现内部物质的输出，底座19内的第二电机20将会通过驱动端带动一级收集罐32转动，当输出不同质量的固体沉降层时，将会被收集入不同的收集腔17内。

S2：多糖的脱蛋白；提取液通入脱蛋白罐6内，添加胰蛋白酶溶液，在37℃中恒温水浴酶解5h，后加入适量0.5％TCA溶液，静置之后多糖依旧溶解在溶液中，但是蛋白质由于与TCA溶液反应，将会形成沉淀物沉降，放置过夜，二级离心机12以12000rpm离心除去蛋白质沉淀取上清液用NaOH调节PH至中性，二级离心机12和二级收集罐16的使用方式如同一级离心机41和一级收集罐32，蒸发浓缩并且加入95％的乙醇(提取液：乙醇＝3:16)，沉淀至少12h得到多糖，收集沉淀，沉淀用蒸馏水溶解，重复沉淀得到白色多糖沉淀，，二级离心机12继续离心收集沉淀，冷冻干燥，在干燥器中保存；

S3：DEAE-纤维素柱层析的分离；将S2中的沉淀物进行溶解，多糖溶液溶解于双重蒸馏水中，取溶解后的溶液使用层析柱26通过DEAE-纤维素柱层析法进行分离；首先以双重蒸馏水进行洗脱，再使用0.1mol/L的Nacl洗脱，洗脱速度为5ml·min^-1，分装装置进行分部收集，得到5个洗脱峰值，分别浓缩各主峰至适当体积，透析脱盐，冷却干燥；

最后沉淀物溶解后的溶液通过三级连接管25输入到层析柱26内，通过通压管30首先输入双重蒸馏水，其中层析凝胶27的材质为DEAE-纤维素，通过移动杆28转动转板22，当扇形开口21与转板22的密封叶错开的时候，就可以对层析柱26内输入溶液，溶液输入之后，继续转动移动杆28，使得转板22的密封叶与扇形开口21重合，则层析柱26的上端将会密封起来，通过通压管30对内通入气体，其中输入管29和三级连接管25均已被阀门断开，在气压作用下，压力块23在层析柱26内向下滑动；

溶液在压力作用下，在通过层析凝胶27的时候，由于各个分子质量不同，根据分子的***规律，质量较小的多糖分子在层析凝胶27内***而滞留的时间较长，而对于质量较大的多糖分子空间狭小，运动幅度明显降低，较快的通过层析凝胶27，则溶液内由于各个分子质量的不同，不同分子质量的多糖将会从大到小的依次流出，流出的溶液通过内旋转箱36收集，其中外固定箱33能够自动检测出不同峰值的溶液，当峰值改变的时候，第三电机35通过驱动端带动内旋转箱36转动，从而将不同峰值即不同分子质量的溶液分开，使用双重蒸馏水洗脱分离之后，再针对分离后的溶液使用0.1mol/L的Nacl再次洗脱分离。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。