一种铁皮石斛制品及其制备方法

1.本发明涉及天然资源开发利用技术领域，具体涉及一种铁皮石斛制品及其制备方法。


背景技术：

2.石斛属dendrobium为兰科最大的属之一，全世界共有一千五百多种，广泛分布于亚洲、欧洲及大洋洲等热带及亚热带地区。我国约有76种，主要分布于西南、华东及华南地区。石斛具有滋阴清热、益胃生津和润肺止咳等功效，常用于治疗热病伤津、口干烦渴、病后虚热等多种病症。现代药理研究表明，石斛主要功能成分是水溶性多糖，水溶性多糖能显著增强免疫反应，有防癌、抗癌、抗衰老、抗氧化、抗辐射作用，广泛的应用于药品、功能性食品和化妆品。
3.石斛的开发和利用已成为学科领域内的研究和应用开发的热点，不同功能的新型药物制剂，功能食品已经商业化。石斛品种繁多，不同品种石斛多糖结构研究，石斛多糖的化学合成研究，石斛多糖药理及生理功能和机制研究，石斛种质资源进行筛选等是石斛今后研究和开发利用的趋势。石斛叶中功能多糖含量较低，开发利用的成本较高，所以大量被废弃，其基础和应用研究远远落后石斛茎的研究。如何充分利用石斛叶，研究其活性成分，开发相关的新产品，提高石斛资源的综合利用率，这是本领域所亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明意在提供一种铁皮石斛制品，以解决现有技术中的石斛叶片难以被充分利用的技术问题。
5.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种铁皮石斛制品的制备方法，包括石斛浸膏的制备步骤：将新鲜铁皮石斛叶片切成小片，获得石斛小片；对石斛小片进行微波处理，获得微波后石斛小片；将微波后石斛小片以及纤维素酶加入水中，获得酶解体系；经过酶解处理后，在酶解体系中补加水，然后进行热浸提取，获得石斛提取液；浓缩所述石斛提取液，获得石斛浸膏。
7.本方案的原理及优点是：本技术方案使用石斛叶片为提取多糖的原料，将难以充分利用的石斛叶片制备为可用产品，解决了石斛资源的综合利用率不理想的问题。在本技术方案中，先使用微波处理石斛叶片，然后再使用酶解法降解石斛叶片的纤维素类物质，再通过热浸提取，可以获得较为理想的石斛多糖提取率。微波处理和酶解处理两者结合的处理方法，对提高铁皮石斛多糖的提取率和提高工艺稳定性有非常重要的作用。利用微波的能量来提高萃取率是一种最新发展起来的技术。在微波场中，吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域被选择性加热，从而使得被萃取物质从基体中分离。微波萃取具有设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好、节省时间、节省试剂、污染小等特点，非常适合于工业化生产。在本技术方案中，我们将酶解处理前的叶片先使用微波进行较短时间的处理，使得叶片中的目的成分容易被后续的热浸提取更容易地进行。另外，酶解处理的方式，可以
充分破坏叶片细胞壁，使得目的成分更容易在热浸提取中浸出。但是，发明人发现，只使用酶解处理的工艺稳定性并不理想，酶解处理的效果受到酶与物料接触情况、酶活情况等多种因素的影响。发明人分析在微波处理叶片之后，酶与底物之间的更容易接触，每次酶解处理能够更为稳定且高效地辅助热浸提取的进行。
8.在本技术方案中，以石斛叶片为产品原料，通过多种辅助手段结合进行石斛叶片可溶性多糖的提取，获得的石斛浸膏可用于食品、药品或者化妆品的开发，为相关产品的开发提供了理论依据和应用支持。通过本技术方案，可以将废弃资源充分利用，提高石斛的附加值，同时可以增加石斛种植农户收入。
9.进一步，所述微波处理的参数为：功率800-1000w，时间50-60s。
10.采用上述技术方案，在上述微波条件下，可实现对石斛多糖的提取率的提升，并且可以获得较为理想的提升工艺稳定性的效果。其中，800-1000w是微波处理常用功率，使用普通设备(例如普通微波炉)即能获得理想效果。经测试，如果处理时间过长，石斛多糖的提取率没有很大的提升，且工艺稳定性下降。
11.进一步，在酶解体系中，纤维素酶的质量分数为2-3％，水的用量为：每g石斛小片对应使用20-50ml水。
12.采用上述技术方案，采用上述的纤维素酶用量，可以充分分解叶片中的纤维素成分，辅助后续的热浸提取过程。
13.进一步，酶解处理的参数为：温度30-35℃，时间2-3h，ph值6-7。
14.采用上述技术方案，在上述温度、时间和ph值的条件下，酶解酶活较高，效果较为理想。
15.进一步，在酶解体系中补加水的量为每g石斛小片对应使用20-50ml水；热浸提取的参数为：温度80-90℃，时间2-3h。
16.采用上述技术方案，采用上述热浸提取的参数条件，可以将石斛叶片中的可溶性多糖充分溶出。
17.进一步，还包括枸杞子浸膏的制备步骤：取新鲜枸杞子，切碎后使用水为溶剂进行热浸提取，获得枸杞子提取液，浓缩所述枸杞子提取液获得枸杞子浸膏；新鲜枸杞子和水的用量比为1g：50-60ml；热浸提取的参数为：温度80-90℃，时间2-3h。
18.采用上述技术方案，采用上述方法可以提取出枸杞可溶性多糖，该多糖具有调节免疫、抗衰老和抗癌的功效。
19.进一步，还包括混合浆料的制备步骤：将山药饮片粉碎后加入水，煮沸15-30min，过滤取液相获得山药浆，山药饮片和水的用量比为1g：50-60ml；在山药浆中加入水溶性淀粉、明胶和阿拉伯糖，获得混合浆料；在混合浆料中，水溶性淀粉、明胶和阿拉伯糖的质量百分数分别为2-3％、0.5-0.8％、和0.1-0.2％。
20.采用上述技术方案，混合浆料为制备铁皮石斛制品的辅料，在山药提取物、水溶性淀粉、明胶和阿拉伯糖的作用下，可以实现石斛浸膏的造粒过程，形成干燥颗粒，使用者在需要饮用的时候再自行进行溶解和饮用。
21.进一步，还包括制粒步骤：将混合浆料加入石斛浸膏和枸杞子浸膏形成的混合浸膏中，均质后形成软材；石斛浸膏、枸杞子浸膏和混合浆料的质量比为8-10:1-2:3-4；所述软材通过制粒、干燥和整粒，获得铁皮石斛制品。
22.采用上述技术方案，将石斛浸膏(主要成分为石斛可溶性多糖)和枸杞子浸膏(主要是枸杞可溶性多糖)联合使用，可以充分发挥石斛多糖和枸杞多糖的优点，使得制品的营养成分更加丰富。另外，混合浆料保证了可以将石斛浸膏和枸杞子浸膏加工成为颗粒剂，便于包装、运输和携带。
23.本方案还提供了一种铁皮石斛制品的制备方法所获得的铁皮石斛制品。
24.采用上述技术方案，本方案的铁皮石斛制品营养丰富，且充分利用了铁皮石斛叶片资源。
25.进一步，在50℃的条件下，10g铁皮石斛制品在200ml的水中的溶解时间为88-101s。
26.采用上述技术方案，本方案的铁皮石斛制品具有良好的可溶性，可以实现快速溶解，便于服用。
具体实施方式
27.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
28.实施例1
29.s1制备石斛浸膏：
30.取新鲜铁皮石斛叶片，将其切成1cm
×
1cm的小片，将小片摊放在微波炉中，形成的小片层的厚度为0.5cm(可选范围0.5-1cm)。在微波功率1000w(可选范围800-1000w)的条件下，对小片进行微波处理50s(可选范围50-60s)，获得微波处理后的石斛小片。将微波处理后的石斛小片放置于纯水中，再加入纤维素酶(cas:9012-54-8)，获得酶解体系。石斛小片(以初始的石斛小片的质量计算)和纯水的用量比为1g：30ml(可选范围1g：20-30ml)，纤维素酶在酶解体系中的质量分数为2％(可选范围2-3％)，在30℃(可选范围30-35℃)和ph为6(可选范围6-7)的条件下酶解2h(可选范围2-3h)。再在酶解体系中加入纯水，石斛小片(以初始的石斛小片的质量计算)和纯水的补充加入量的比例为1g：50ml(可选范围1g：20-50ml)，在80℃(可选范围80-90℃)的温度下，热浸提取3h(可选范围2-3h)，过滤取滤液。再对滤渣进行一次热浸提取，以石斛小片的质量计，每g石斛小片对应80ml(可选范围40-80ml)纯水，过滤取滤液，再合并滤液，获得石斛提取液。对石斛提取液进行减压蒸馏，获得石斛浸膏，其相对密度为1.08。
31.s2制备枸杞子浸膏：
32.取新鲜枸杞子，切碎后使用纯水进行提取，参数条件为：料液比1g：50ml(可选范围1g：50-60ml)，80℃(可选范围80-90℃)，3h(可选范围2-3h)。热浸提取进行两次，并合并滤液(称为枸杞子提取液)。对枸杞子提取液进行减压蒸馏，获得枸杞子浸膏，其相对密度为1.10。
33.s3制备混合浆料：
34.取山药饮片，粉碎后过80目，获得山药粉，在山药粉中加入纯水进行提取，料液比为1g：60ml(可选范围1g：50-60ml)，煮沸30min(可选范围15-30min)，过滤取液相，获得山药浆。在山药浆中加入水溶性淀粉、明胶和阿拉伯糖，充分均质，获得混合浆料。水溶性淀粉、明胶和阿拉伯糖在混合浆料中的质量分数为3％(可选范围2-3％)、0.8％(可选范围0.5-0.8％)和0.2％(可选范围0.1-0.2％)。
35.s4制粒
36.按比例取石斛浸膏和枸杞子浸膏，将混合浆料加入上述浸膏中，一边加入一边搅拌，混合均匀，形成软材。其中，石斛浸膏、枸杞子浸膏和混合浆料的质量比为8:2:3(可选范围8-10:1-2:3-4)。取以上软材，通过设有40目筛网的摇摆式颗粒机制粒，干燥，整粒，获得的铁皮石斛制品。
37.实施例2
38.s1制备石斛浸膏：
39.取新鲜铁皮石斛叶片，将其切成1cm
×
1cm的小片，将小片摊放在微波炉中，形成的小片层的厚度为1cm。在微波功率800w的条件下，对小片进行微波处理60s，获得微波处理后的石斛小片。将微波处理后的石斛小片放置于纯水中，再加入纤维素酶(cas:9012-54-8)，获得酶解体系。石斛小片和纯水的用量比为1g：20ml，纤维素酶在酶解体系中的质量分数为3％，在35℃和ph为7的条件下酶解1h。再在酶解体系中加入纯水，石斛小片和纯水的补充加入量的比例为1g：20ml，在90℃的温度下，热浸提取2h，过滤取滤液。再对滤渣进行一次热浸提取，以石斛小片的质量计，每g石斛小片对应80ml纯水，过滤取滤液，再合并滤液，获得石斛提取液。对石斛提取液进行减压蒸馏，获得石斛浸膏，其相对密度为1.10。
40.s2制备枸杞子浸膏：
41.取新鲜枸杞子，切碎后使用纯水进行提取，参数条件为：料液比1g：60ml，90℃，2h。热浸提取进行两次，并合并滤液(称为枸杞子提取液)。对枸杞子提取液进行减压蒸馏，获得枸杞子浸膏，其相对密度为1.08。
42.s3制备混合浆料：
43.取山药饮片，粉碎后过120目，获得山药粉，在山药粉中加入纯水进行提取，料液比为1g：50ml，煮沸15min，过滤取液相，获得山药浆。在山药浆中加入水溶性淀粉、明胶和阿拉伯糖，充分均质，获得混合浆料。水溶性淀粉、明胶和阿拉伯糖在混合浆料中的质量分数为2％、0.5％和0.1％。
44.s4制粒
45.按比例取石斛浸膏和枸杞子浸膏，将混合浆料加入上述浸膏中，一边加入一边搅拌，混合均匀，形成软材。其中，石斛浸膏、枸杞子浸膏和混合浆料的质量比为10:1:4。取以上软材，通过设有40目筛网的摇摆式颗粒机制粒，干燥，整粒，获得的铁皮石斛制品。
46.对比例1
47.本对比例基本同实施例1，不同点在于，对s1进行了调整，具体为：
48.s1制备石斛浸膏：
49.取新鲜石斛叶片，将其切成1cm
×
1cm的小片，将石斛小片放置于纯水中，再加入纤维素酶(cas:9012-54-8)，获得酶解体系。石斛小片和纯水的用量比为1g：30ml，纤维素酶在酶解体系中的质量分数为2％，在30℃和ph为6的条件下酶解2h。再在酶解体系中加入纯水，石斛小片和纯水的补充加入量的比例为1g：50ml，在80℃的温度下，热浸提取3h，过滤取滤液。再对滤渣进行一次热浸提取，以石斛小片的质量计，每g石斛小片对应80ml纯水，过滤取滤液，在合并滤液。对合并滤液进行减压蒸馏，获得石斛浸膏，其相对密度为1.10。
50.对比例2
51.本对比例基本同实施例1，不同点在于，对s1进行了调整，具体为：
52.s1制备石斛浸膏：
53.取新鲜石斛叶片，将其切成1cm
×
1cm的小片，将小片摊放在微波炉中，形成的小片层的厚度为0.5cm。在微波功率1000w的条件下，对小片进行微波处理50s，获得微波处理后的石斛小片。将微波处理后的石斛小片放置于纯水中，石斛小片(以初始的石斛小片的质量计算)和纯水的用量比为1g：80ml，在80℃的温度下，热浸提取3h，过滤取滤液。再对滤渣进行一次热浸提取，以石斛小片的质量计，每g石斛小片对应80ml纯水，过滤取滤液，在合并滤液。对合并滤液进行减压蒸馏，获得石斛浸膏，其相对密度为1.09。
54.对比例3
55.本对比例基本同实施例1，不同点在于，对s2和s4进行了调整，具体为：
56.s2不制备枸杞子浸膏；s4制备软材的时候，不加入枸杞子浸膏，并且石斛浸膏和混合浆料的质量比为8:3。
57.对比例4
58.本对比例基本同实施例1，不同点在于，在s1中，微波处理的时间选用80s。
59.实验例1：石斛多糖的提取效率研究
60.本实验例采用苯酚硫酸法测定石斛叶片以及石斛浸膏中的多糖含量。具体测试步骤如下：首先，使用葡萄糖标准品绘制标准曲线。精确称取干燥恒重的葡萄糖150mg，置500ml容量瓶加蒸馏水溶解并定容；准确吸取上述配制的葡萄糖溶液0.00、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70ml，分置于具塞试管；各加蒸馏水使体积为2ml，再加入5％苯酚溶液1ml，摇匀后迅速加入浓硫酸5ml，摇匀放置5min；置90℃水浴15min，室温冷却，在490nm波长处测定吸光度，并绘制标准曲线。新鲜的铁皮石斛叶片放入烘箱80℃干燥一天，然后将烘干后的叶片粉碎，过80目筛。准确称取叶片粉末0.2g，先使用30ml石油醚回流提取20min，然后将石油醚挥干。接着使用体积分数为85％的乙醇100ml回流提取1h。然后用100ml水对药渣进行回流提取1h，收集滤液(新鲜叶片待测样品)。再对新鲜叶片待测样品进行苯酚硫酸法测定，在490nm波长处测定吸光度，由标准曲线计算并换算成叶片中的多糖含量。本方案实施例、对比例以及实验例中使用的新鲜石斛叶片为同一批次，测试了该批次新鲜石斛叶片中的多糖含量(重复三次取平均值，以质量百分数计)。对浸膏进行多糖含量的检测，只需要将石斛浸膏溶解于纯水中，1g浸膏使用10ml的纯水进行分散和溶解，然后进行苯酚硫酸法测定，在490nm波长处测定吸光度，由标准曲线计算并换算成石斛浸膏中多糖含量，并计算多糖类物质的提取率，计算公式为：(石斛浸膏中多糖的含量
×
从新鲜叶片获得的石斛浸膏的质量)/(新鲜叶片的质量
×
新鲜石斛叶片中的多糖含量的平均值)
×
100％。
61.实验结果参见表1，本实验例选取了实施例1、实施例2、对比例1、对比例2、对比例4中制备的石斛浸膏进行检测。参照该实施例或者对比例的石斛浸膏的制备方法，分别重复进行六次制备(平行实验1-3)，对应的每个实施例或者对比例获得六个石斛浸膏样品，对每个石斛浸膏样品进行了石斛浸膏中多糖的含量的测量，并换算获得多糖类物质的提取率。
62.表1：不同提取方案的提取率研究(cv＝sd/mean
×
100％)
63.[0064][0065]
由表1中的数据可知，在实施例1和2中，先对石斛叶片进行微波处理再进行酶促的提取处理，可以将石斛叶片中的多糖类物质较为充分地提取出来。并且重复了六次提取过程获得的石斛浸膏的多糖的提取率数值较为稳定，偏差较小，这说明实施例1和实施例2的工艺稳定性较好，适合于进行工艺扩大，有望将其应用于工业化大生产中。对比例1没有进行微波处理，直接进行了酶解和提取，提取率有所下降，并且六次平行试验的偏差值非常大，说明不采用微波处理这个步骤，会对工艺稳定性带来负面影响。对比例2没有使用酶解的手段，导致提取率非常明显地变低。对比例4增加了微波处理时间，相对于实施例1和实施例2，在提取率上没有太大的区别，但是其工艺稳定性变差，不适合于实际生产应用。
[0066]
实验例2：铁皮石斛制品的溶解性能研究
[0067]
本实验例是参照《中国药典2015》(四部)通则0104颗粒剂的溶化性检测方法来进行。取10g铁皮石斛制品，然后放入50℃的200ml的水中，搅拌并记录颗粒(铁皮石斛制品)完全溶解的时间。实验结果参见表2，每个样品实验重复3次。
[0068]
表2：溶解时间测量结果
[0069][0070]
表2中的“*”表示与实施例1和实施例2分别进行t检验，p小于0.01，具有显著性。由实验结果可知，本方案制备的铁皮石斛制品具有较好的溶解性能，在饮用本方案的铁皮石斛制品配制的溶液的时候，固体颗粒可以较为快速地溶解于水中，调制方便。对比例1没有对铁皮石斛进行微波处理，导致获得的产品的可溶性稍稍变差。除了提取方法之外，枸杞子浸膏的加入，对铁皮石斛制品的溶解性能也具有一定的正向影响，对比例3没有在铁皮石斛制品中加入枸杞子浸膏，导致最终获得的铁皮石斛制品的可溶性变差。发明人在研发该款产品的时候是出于丰富营养成分的考虑，加入了少量的枸杞子提取物，意外发现其对整个铁皮石斛制品具有提升溶解性能的作用，即本方案的枸杞子提取物具有一定的助溶性能。
[0071]
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。