一种人参提取物的发酵提取工艺
阅读说明：本技术 一种人参提取物的发酵提取工艺 (Fermentation extraction process of ginseng extract ) 是由 曹原 眭春 徐阳 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种人参提取物的发酵提取工艺,所述提取工艺步骤如下,S1、发酵培养基A的制备：将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、吐温-80混合,加入牛肉浸粉和营养物,搅拌均匀后加入硫酸锰和硫酸镁,搅拌,加热杀菌,得到发酵培养基A；S2、人参皂苷粉的制备：(1)将人参表面进行清洗,切块,灭菌,得到块状人参；(2)将发酵菌活化,接种至发酵培养基A中,放入块状人参,加热发酵,发酵结束后取出,干燥研磨,得到人参皂苷粉。本发明使用乳杆菌对人参进行发酵处理,其中乳杆菌为产β-葡萄糖苷酶益生菌,在使用过程中不需要进行多余的加工处理,并且对人体无害,节约成本的效果。(The invention discloses a fermentation extraction process of a ginseng extract, which comprises the following steps of S1 and preparation of a fermentation culture medium A: mixing glucose, peptone, yeast powder and tween-80, adding beef extract and nutrients, stirring, adding manganese sulfate and magnesium sulfate, stirring, and heating for sterilization to obtain fermentation medium A; s2, preparing ginsenoside powder: (1) cleaning the surface of ginseng, cutting into pieces, and sterilizing to obtain blocky ginseng; (2) activating zymophyte, inoculating into fermentation culture medium A, adding block Ginseng radix, heating for fermentation, taking out after fermentation, drying, and grinding to obtain ginsenoside powder. The invention uses lactobacillus to ferment ginseng, wherein the lactobacillus is probiotics for producing beta-glucosidase, and the invention does not need to carry out redundant processing in the using process, is harmless to human body and saves cost.)
技术领域
本发明涉及人参发酵
技术领域
，具体为一种人参提取物的发酵提取工艺。背景技术
人参是珍贵的药用植物，具有一定的药用价值，对人体的神经系统、心血管系统、消化和呼吸系统都有明显的作用，因此受到人们广泛的关注。而人参中含有的人参皂苷是人参提取物中重要的活性组分，人参皂苷的种类繁多、复杂，目前通过微生物发酵提取是主要的手段之一，但是随着人们对生活水平的不断提高，人们对人参皂苷又有了新的要求，因此，发明一种人参提取物的发酵提取工艺就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人参提取物的发酵提取工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种人参提取物的发酵提取工艺，所述提取工艺步骤如下，
S1、发酵培养基A的制备：
S1、发酵培养基A的制备：
将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、吐温-80混合，加入牛肉浸粉和营养物，搅拌均匀后加入硫酸锰和硫酸镁，搅拌，加热杀菌，得到发酵培养基A；
S2、人参皂苷粉的制备：
(1)将人参表面进行清洗，切块，灭菌，得到块状人参；
(2)将发酵菌活化，接种至发酵培养基A中，放入块状人参，加热发酵，发酵结束后取出，干燥研磨，得到人参皂苷粉。
进一步的，具体步骤如下，
S1、发酵培养基A的制备：
将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、吐温-80混合，加入牛肉浸粉和营养物，搅拌均匀后加入硫酸锰和硫酸镁，搅拌，加入去离子水，加热，温度为110-115℃，杀菌30-40min，得到发酵培养基A；
加入的营养物中主要含有磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙。
S2、人参皂苷粉的制备：
(1)将人参表面进行清洗，切块，每块重量为40-45g，灭菌，得到块状人参；
(2)将发酵菌A活化，接种至发酵培养基A中，放入块状人参，加热，温度为35-38℃，发酵2-2.5天，维持pH为5.0-6.0，发酵结束后取出，干燥研磨，得到人参皂苷粉。
进一步的，步骤S2中的发酵菌A为乳杆菌。
进一步的，乳杆菌为产β-葡萄糖苷酶益生菌。
进一步的，人参皂苷粉的精制工艺，具体步骤如下，
S1、培养基的制备：
(1)种子培养基的制备：将氯化钠、酵母粉和维生素混合，加入葡萄糖，搅拌均匀后，加入除氧剂，搅拌均匀会后接种发酵菌B，培养，得到种子培养基；
(2)发酵培养基B的制备：将氯化钠、酵母粉和葡萄糖混合，加入硫酸亚铁和营养物，搅拌均匀后加热温度为120-125℃，持续20-30min，得到发酵培养基B；
S2、精制人参皂苷的制备：
(1)将种子培养基和发酵培养基混合，搅拌均匀后加热温度为38-42℃，培养20-24h，加入人参皂苷粉，发酵10-18h，温度为40-42℃，得到发酵液；
(2)向发酵液中加入水饱和正丁醇，搅拌1-2min，超声波萃取30-40min，过滤，得到精制人参皂苷。
进一步的，营养物包括，磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙。
进一步的，发酵菌B为纤维素降解厌氧菌。
进一步的，除氧剂的制备方法如下，
S1、将乙醇胺降温，温度为0-3℃，加入硫酸，升温，温度为20-23℃，搅拌均匀后进行减压蒸馏，回收馏分，得到产物A；
S2、向产物A中加入氢氧化钠，水浴加热，加入二硫化碳，加热，温度为43-46℃，反应时间为4-4.5h，升温，温度为50-55℃，抽滤，结晶，得到产物B；
S3、向产物B中加入盐酸，加压加热，反应时间为3-4h，反应结束后蒸馏，干燥，得到产物C；
S4、将回收馏分冷却，加热，温度为170-175℃，回收轻组分；
S5、将卵磷脂溶解在于有机溶剂中，加入轻组分和去离子水，搅拌均匀后加入对磷脂酶D，加热，温度为25-29℃，控制pH为6.5-7.0，得到产物D；
S6、将产物C和产物D混合，得到除氧剂。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：人参是珍贵的药用植物，具有一定的药用价值，对人体的神经系统、心血管系统、消化和呼吸系统都有明显的作用，因此受到人们广泛的关注。人参皂苷是人参中的活性成分，本申请使用发酵菌对人参进行发酵处理，对人参皂苷进行提取。
本申请使用乳杆菌对人参进行发酵处理，其中乳杆菌为产β-葡萄糖苷酶益生菌，原因在于产β-葡萄糖苷酶益生菌来源广泛，并且具有普遍的适用性，产β-葡萄糖苷酶益生菌中含有的产β-葡萄糖苷酶为胞外酶，在使用过程中不需要进行多余的加工处理，并且对人体无害，节约成本。
本申请通过发酵菌A对人参进行发酵后得到人参皂苷粉，其中人参皂苷粉中含有多种不同种类的人参皂苷，其中人参皂苷Rd的含量最多，原因在与本申请选择的菌种中大量的β-葡萄糖苷酶能够将人参皂苷葡萄糖苷水解，能够将部分的人参总皂苷进行转化，形成人参皂苷Rd，人参皂苷Rd具有优异的药理活性，对人体的血管系统有一定的治疗作用，并且人参皂苷Rd还能够抑制并诱导癌细胞凋亡，对人体各器官均有一定的保护中。
本申请将部分的人参总皂苷转化成人参皂苷Rd，本申请将剩余的人参总皂苷进一步发酵，通过发酵菌B为纤维素降解厌氧菌进行发酵，将人参总皂苷转化成精制人参皂苷，精制人参皂苷中主要含有稀有人参皂苷，稀有人参皂苷是皂苷经过人体肠道细菌代谢后得到的产物，具有更高的活性，并且相对于普通的人参皂苷具有更高的药用价值，而本申请使用发酵菌B对人参皂苷粉进行第二次发酵，进而得到含有大量稀有人参皂苷的产品。
本申请在第二次发酵过程中使用的发酵菌B为厌氧菌，因此在制备种子培养基时需要对培养基中的氧气含量进行控制，因此本申请加入了除氧剂，本申请通过乙醇胺与硫酸反应，得到的产物再与氢氧化钠和二硫化碳反应，反应结束后在酸性条件下水解，再经过一系列的后处理后能够得到产物C，产物C中主要含有的是半胱胺盐酸盐，半胱胺盐酸盐能够控制培养基中的氧含量，进而加快发酵菌B的生长、繁殖。本申请在制备半胱胺盐酸盐时产生馏分，将馏分回收并进行处理，能够得到未反应的乙醇胺，本申请对乙醇胺进行处理，将其与大豆卵磷脂混合，在磷脂酶D的作用下，生成脑磷脂，而脑磷脂对人体的神经系统具有一定的保护作用。
具体实施方式
下面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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种人参提取物的发酵提取工艺，所述提取工艺具体步骤如下，
S1、发酵培养基A的制备：
将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、吐温-80混合，加入牛肉浸粉、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加入硫酸锰和硫酸镁，搅拌，加入去离子水，加热，温度为110℃，杀菌30min，得到发酵培养基A；
S2、人参皂苷粉的制备：
S21、将人参表面进行清洗，切块，每块重量为40g，灭菌，得到块状人参；
S22、将产β-葡萄糖苷酶益生菌活化，接种至发酵培养基A中，放入块状人参，加热，温度为35℃，发酵2天，维持pH为5.0，发酵结束后取出，干燥研磨，得到人参皂苷粉；
S3、人参皂苷粉的加工步骤如下，
S31、培养基的制备：
S311、除氧剂的制备方法如下，
(1)将乙醇胺降温，温度为0℃，加入硫酸，升温，温度为20℃，搅拌均匀后进行减压蒸馏，回收馏分，得到产物A；
(2)向产物A中加入氢氧化钠，水浴加热，加入二硫化碳，加热，温度为43℃，反应时间为4h，升温，温度为50℃，抽滤，结晶，得到产物B；
(3)向产物B中加入盐酸，加压加热，反应时间为3h，反应结束后蒸馏，干燥，得到产物C；
(4)将回收馏分冷却，加热，温度为170℃，回收轻组分；
(5)将卵磷脂溶解在于有机溶剂中，加入轻组分和去离子水，搅拌均匀后加入对磷脂酶D，加热，温度为25℃，控制pH为6.5，得到产物D；
(6)将产物C和产物D混合，得到除氧剂；
S312、种子培养基的制备：将氯化钠、酵母粉和维生素混合，加入葡萄糖，搅拌均匀后，加入除氧剂，搅拌均匀会后接种纤维素降解厌氧菌，培养，得到种子培养基；
S313、发酵培养基B的制备：将氯化钠、酵母粉和葡萄糖混合，加入硫酸亚铁、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加热温度为120℃，持续20min，得到发酵培养基B；
S32、精制人参皂苷的制备：
S321、将种子培养基和发酵培养基混合，搅拌均匀后加热温度为38℃，培养20h，加入人参皂苷粉，发酵10h，温度为40℃，得到发酵液；
S322、向发酵液中加入水饱和正丁醇，搅拌1min，超声波萃取30min，过滤，得到精制人参皂苷。
实施例2
一种人参提取物的发酵提取工艺，所述提取工艺具体步骤如下，
S1、发酵培养基A的制备：
将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、吐温-80混合，加入牛肉浸粉、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加入硫酸锰和硫酸镁，搅拌，加入去离子水，加热，温度为108℃，杀菌35min，得到发酵培养基A；
S2、人参皂苷粉的制备：
S21、将人参表面进行清洗，切块，每块重量为43g，灭菌，得到块状人参；
S22、将产β-葡萄糖苷酶益生菌活化，接种至发酵培养基A中，放入块状人参，加热，温度为36℃，发酵2.3天，维持pH为5.5，发酵结束后取出，干燥研磨，得到人参皂苷粉；
S3、人参皂苷粉的加工步骤如下，
S31、培养基的制备：
S311、除氧剂的制备方法如下，
(1)将乙醇胺降温，温度为2℃，加入硫酸，升温，温度为22℃，搅拌均匀后进行减压蒸馏，回收馏分，得到产物A；
(2)向产物A中加入氢氧化钠，水浴加热，加入二硫化碳，加热，温度为44℃，反应时间为4.2h，升温，温度为53℃，抽滤，结晶，得到产物B；
(3)向产物B中加入盐酸，加压加热，反应时间为3.2h，反应结束后蒸馏，干燥，得到产物C；
(4)将回收馏分冷却，加热，温度为173℃，回收轻组分；
(5)将卵磷脂溶解在于有机溶剂中，加入轻组分和去离子水，搅拌均匀后加入对磷脂酶D，加热，温度为27℃，控制pH为6.8，得到产物D；
(6)将产物C和产物D混合，得到除氧剂；
S312、种子培养基的制备：将氯化钠、酵母粉和维生素混合，加入葡萄糖，搅拌均匀后，加入除氧剂，搅拌均匀会后接种纤维素降解厌氧菌，培养，得到种子培养基；
S313、发酵培养基B的制备：将氯化钠、酵母粉和葡萄糖混合，加入硫酸亚铁、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加热温度为123℃，持续25min，得到发酵培养基B；
S32、精制人参皂苷的制备：
S321、将种子培养基和发酵培养基混合，搅拌均匀后加热温度为40℃，培养23h，加入人参皂苷粉，发酵16h，温度为41℃，得到发酵液；
S322、向发酵液中加入水饱和正丁醇，搅拌1.5min，超声波萃取35min，过滤，得到精制人参皂苷。
实施例3
一种人参提取物的发酵提取工艺，所述提取工艺具体步骤如下，
S1、发酵培养基A的制备：
将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、吐温-80混合，加入牛肉浸粉、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加入硫酸锰和硫酸镁，搅拌，加入去离子水，加热，温度为115℃，杀菌40min，得到发酵培养基A；
S2、人参皂苷粉的制备：
S21、将人参表面进行清洗，切块，每块重量为45g，灭菌，得到块状人参；
S22、将产β-葡萄糖苷酶益生菌活化，接种至发酵培养基A中，放入块状人参，加热，温度为38℃，发酵2.5天，维持pH为6.0，发酵结束后取出，干燥研磨，得到人参皂苷粉；
S3、人参皂苷粉的加工步骤如下，
S31、培养基的制备：
S311、除氧剂的制备方法如下，
(1)将乙醇胺降温，温度为3℃，加入硫酸，升温，温度为23℃，搅拌均匀后进行减压蒸馏，回收馏分，得到产物A；
(2)向产物A中加入氢氧化钠，水浴加热，加入二硫化碳，加热，温度为46℃，反应时间为4.5h，升温，温度为55℃，抽滤，结晶，得到产物B；
(3)向产物B中加入盐酸，加压加热，反应时间为4h，反应结束后蒸馏，干燥，得到产物C；
(4)将回收馏分冷却，加热，温度为175℃，回收轻组分；
(5)将卵磷脂溶解在于有机溶剂中，加入轻组分和去离子水，搅拌均匀后加入对磷脂酶D，加热，温度为29℃，控制pH为7.0，得到产物D；
(6)将产物C和产物D混合，得到除氧剂；
S312、种子培养基的制备：将氯化钠、酵母粉和维生素混合，加入葡萄糖，搅拌均匀后，加入除氧剂，搅拌均匀会后接种纤维素降解厌氧菌，培养，得到种子培养基；
S313、发酵培养基B的制备：将氯化钠、酵母粉和葡萄糖混合，加入硫酸亚铁、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加热温度为125℃，持续30min，得到发酵培养基B；
S32、精制人参皂苷的制备：
S321、将种子培养基和发酵培养基混合，搅拌均匀后加热温度为42℃，培养24h，加入人参皂苷粉，发酵18h，温度为42℃，得到发酵液；
S322、向发酵液中加入水饱和正丁醇，搅拌2min，超声波萃取40min，过滤，得到精制人参皂苷。
对比例1
一种人参提取物的发酵提取工艺，所述提取工艺具体步骤如下，
S1、发酵培养基A的制备：
将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、吐温-80混合，加入牛肉浸粉、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加入硫酸锰和硫酸镁，搅拌，加入去离子水，加热，温度为115℃，杀菌40min，得到发酵培养基A；
S2、人参皂苷粉的制备：
S21、将人参表面进行清洗，切块，每块重量为45g，灭菌，得到块状人参；
S22、将产β-葡萄糖苷酶益生菌活化，接种至发酵培养基A中，放入块状人参，加热，温度为38℃，发酵2.5天，维持pH为6.0，发酵结束后取出，干燥研磨，得到人参皂苷粉；
S3、人参皂苷粉的加工步骤如下，
S31、培养基的制备：
S311、种子培养基的制备：将氯化钠、酵母粉和维生素混合，加入葡萄糖，搅拌均匀会后接种纤维素降解厌氧菌，培养，得到种子培养基；
S312、发酵培养基B的制备：将氯化钠、酵母粉和葡萄糖混合，加入硫酸亚铁、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加热温度为125℃，持续30min，得到发酵培养基B；
S32、精制人参皂苷的制备：
S321、将种子培养基和发酵培养基混合，搅拌均匀后加热温度为42℃，培养24h，加入人参皂苷粉，发酵18h，温度为42℃，得到发酵液；
S322、向发酵液中加入水饱和正丁醇，搅拌2min，超声波萃取40min，过滤，得到精制人参皂苷。
对比例2
一种人参提取物的发酵提取工艺，所述提取工艺具体步骤如下，
S1、发酵培养基A的制备：
将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、吐温-80混合，加入牛肉浸粉、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加入硫酸锰和硫酸镁，搅拌，加入去离子水，加热，温度为115℃，杀菌40min，得到发酵培养基A；
S2、人参皂苷粉的制备：
S21、将人参表面进行清洗，切块，每块重量为45g，灭菌，得到块状人参；
S22、将产β-葡萄糖苷酶益生菌活化，接种至发酵培养基A中，放入块状人参，加热，温度为38℃，发酵2.5天，维持pH为6.0，发酵结束后取出，干燥研磨，得到人参皂苷粉；
S3、人参皂苷粉的加工步骤如下，
S31、培养基的制备：
S311、除氧剂的制备方法如下，
(1)将乙醇胺降温，温度为3℃，加入硫酸，升温，温度为23℃，搅拌均匀后进行减压蒸馏，回收馏分，得到产物A；
(2)向产物A中加入氢氧化钠，水浴加热，加入二硫化碳，加热，温度为46℃，反应时间为4.5h，升温，温度为55℃，抽滤，结晶，得到产物B；
(3)向产物B中加入盐酸，加压加热，反应时间为4h，反应结束后蒸馏，干燥，得到得到除氧剂；
S312、种子培养基的制备：将氯化钠、酵母粉和维生素混合，加入葡萄糖，搅拌均匀后，加入除氧剂，搅拌均匀会后接种纤维素降解厌氧菌，培养，得到种子培养基；
S313、发酵培养基B的制备：将氯化钠、酵母粉和葡萄糖混合，加入硫酸亚铁、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、蛋白胨和氯化钙，搅拌均匀后加热温度为125℃，持续30min，得到发酵培养基B；
S32、精制人参皂苷的制备：
S321、将种子培养基和发酵培养基混合，搅拌均匀后加热温度为42℃，培养24h，加入人参皂苷粉，发酵18h，温度为42℃，得到发酵液；
S322、向发酵液中加入水饱和正丁醇，搅拌2min，超声波萃取40min，过滤，得到精制人参皂苷。
实验
以实施例3位对照，设置对比例1、对比例2，其中，对比例1中不加入除氧剂，对比例2中不对馏分进行回收处理，进行对照
实验。
将实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2进行人参总皂苷(mg/g)、人参皂苷Rd(μg/g)、人参皂苷CK(μg/g)含量测试，结果如下，
实验组
实施例1
实施例2
实施例3
对比例1
对比例2
人参总皂苷
53.17
57.24
59.83
59.72
58.97
人参皂苷Rd
133.421
132.826
137.468
139.173
138.294
人参皂苷CK
164.428
167.646
169.845
128.473
169.782
表一
通过表一得知，实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2中含有的人参总皂苷的含量相差不大，能够看出使用发酵菌A对人参进行发酵，能够得到活性组分含量高的产品，而对比例1中未加入除氧剂导致种子培养基中的含氧量较高，在同样的时间内菌种生长较慢，进而导致产品中人参皂苷CK的含量较低。
将实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2进行脑磷脂含量测定，结果如下，
实验组
实施例1
实施例2
实施例3
对比例1
对比例2
脑磷脂
检出
检出
检出
未检出
未检出
表二
通过表二得知，实施例1、实施例2、实施例3中均能够检测出脑磷脂，而对比例1和对比例2中未检测出，进而表明实施例1、实施例2、实施例3得到产品相对于对比例1和对比例2具有更多的营养价值。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。