利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法技术

本发明专利技术公开一种利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法，属生物提取领域。本方法是将崖柏原料粉碎成木屑后，加水调节木屑含水量，加入霉菌孢子粉，再加入蔗糖和酵母提取物，混合均匀后，间歇通气搅拌发酵；最后将发酵过的崖柏原料进行水蒸汽蒸馏提取精油，收油即得崖柏精油。本发明专利技术工艺简单，利用特定霉菌分解纤维和木质结构的特点，控制有效微生物的分解作用，从而有效提高了崖柏精油的提取率，使得崖柏精油的得率达到10％～15％，远高于常见提取方法1％～4％的得率，且精油中主要功能成分α‑柏木脑的含量比常规水蒸汽蒸馏法高出近100％。该方法操作性强，可规模化生产，提高了崖柏精油产量，适用于各种来源和部位的崖柏原料精油提取。

【技术实现步骤摘要】
利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法
本专利技术属生物提取领域，涉及一种崖柏精油的提取方法，具体涉及一种利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法。
技术介绍
侧柏(Platycladusorientalis(L.)Franco)属于绿乔木，柏科植物，别名扁柏、片柏等，是我国的特产。侧柏寿命很长，常有百年和数百年以上的古树。《本草纲目》将柏定义为“香木类上品”，《史记》更将柏定为“百木之长”。而长在岩石或悬崖上的侧柏，俗称崖柏。因崖柏多生长于营养贫瘠、环境恶劣地域，根系蜿蜒于岩石之中，故其木质密度高、油性大。崖柏在我国主要分布在太行山脉、秦岭山脉、大巴山脉等。提炼的崖柏精油因其香气古朴典雅，易令人精神松弛愉悦，故常用于高档香水、护肤品及熏香等重要原料。此外，崖柏精油还具有排毒解毒、宁神舒筋、镇痛抗菌等作用。据研究，其精油主要成分柏木脑(雪松醇)有活化作用，可作为血小板的活化因子(PAF)受体的拮抗剂，在炎症反应、人类的呼吸系统、心血管疾病等中发挥重要作用；其次，柏木脑还有镇静、解痉挛活性和调节心血管系统的作用。最新研究还发现，柏木脑(雪松醇)还有抗肿瘤活性抗癌的作用。崖柏精油的提取方法较为常见，多为水蒸汽蒸馏法、超临界萃取法、亚临界萃取法、溶剂法、微波辅助提取法等。一般崖柏精油的得率为1％～4％，加之崖柏资源的稀缺，崖柏精油的价值昂贵。因此，崖柏精油得率的高低直接影响经济效益。专利技术专利CN104789362A公开了一种利用原料直接加水和葡萄糖，在自然状态下，5～20℃低温发酵1～7天后，中温15～35℃发酵1～7天，发酵提取烟用布枯叶精油。专利技术专利CN105199853A公开了一种利用窖藏自然发酵技术提取生姜精油。专利技术专利CN102550544A公开了一种利用自然发酵技术提取干骆驼刺碱性精油。该类技术采用自然染菌、自然发酵的方式，借以提高精油得率，但忽略了崖柏本身对一般微生物具有较强的抑制作用。即使进行了自然发酵过程，但微生物作用方式、作用程度等不明确，导致生产批次质量差异巨大，存在高概率失败而损失昂贵原料的风险。专利技术专利CN103789092A公开了一种利用淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖酶高温酶解燕麦麸皮提取精油的方法。专利技术专利CN103320232A公开了一种利用混合酶制剂(α-淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶)提取沉香精油的方法。专利技术专利CN102776072A采用酶制剂和自然发酵技术相结合的方法提取玫瑰精油。这类方法主要采用酶制剂有针对性的、快速酶解破坏对象木质结构，从而提高精油得率。但却忽略了酶制剂作用条件苛刻的缺点。并且酶制剂具有水溶液中稳定性差、衰减速率高、作用时间短等缺点。
技术实现思路
为了克服现有技术中各种精油提取方法的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法。本专利技术利用霉菌分解纤维素、木质素的特点，选取不易被崖柏精油抑制且高产纤维素酶的微生物，如绿色木霉、康宁木霉等霉菌，采用现代固体发酵技术，有效地分解崖柏的纤维与木质结构，从而在节省成本的基础上，大大提高了崖柏精油的得率。该方法适用于各种来源、各种部位的崖柏精油提取。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法，是将崖柏原料粉碎成木屑后，加水调节木屑含水量为40～50％；加入0.5～5％霉菌孢子粉，再加入蔗糖和酵母提取物，混合均匀后置于固体反应器中，于25～30℃下、间歇通气搅拌发酵7～15天；最后将发酵过的崖柏原料取出，进行水蒸汽蒸馏提取精油，收油即得崖柏精油。所述的霉菌包括绿色木霉(Trichodermaviride)和康宁木霉(Trichodermakoningii)等中的至少一种。所述的霉菌孢子粉的浓度为2～20亿/g；所述的蔗糖和酵母提取物为1～3％蔗糖和0.1～1.0％酵母提取物；优选为2％蔗糖和0.5％酵母提取物。所述的间歇通气搅拌发酵的通气量为0.07～0.1vvm，每次1～3分钟。所述的水蒸汽蒸馏的时间为5～10h，优选为7h；上述百分数均是质量百分数。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：本专利技术工艺简单，利用特定霉菌分解纤维和木质结构的特点，控制有效微生物的分解作用，从而有效提高了崖柏精油的提取率，使得崖柏精油的得率达到10％～15％，远高于常见提取方法1％～4％的得率。该方法操作性强，可规模化生产，提高了崖柏精油产量，适用于各种来源和部位的崖柏原料精油提取。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例中所用的绿色木霉孢子粉购自山东长泰生物科技有限公司，康宁木霉孢子粉购自上海沪震实业有限公司。实施例1取崖柏原料10kg，粉碎成木屑；调节水分含量40％，加入2％蔗糖、0.5％酵母提取物、0.5％的绿色木霉孢子粉(2亿/g)，混合均匀后置于固体反应器中，于25～30℃下、间歇通气搅拌发酵7～15天，通气量为0.07～0.1vvm，每次1～3分钟，促使崖柏原料纤维素或木质素结构崩解；随后将发酵后的崖柏原料置于水蒸汽蒸馏提取器中蒸馏提取7h，收油1.13kg，精油得率11.3％。实施例2取崖柏原料10kg，粉碎成木屑；调节水分含量50％，加入2％蔗糖、0.5％酵母提取物、5％的绿色木霉孢子粉(20亿/g)，混合均匀后置于固体反应器中，于25～30℃下、间歇通气搅拌发酵7～15天，通气量为0.07～0.1vvm，每次1～3分钟，促使崖柏原料纤维素或木质素结构崩解；随后将发酵后的崖柏原料置于水蒸汽蒸馏提取器中蒸馏提取7h，收油1.511kg，精油得率15.1％。实施例3取崖柏原料10kg，粉碎成木屑；调节水分含量45％，加入2％蔗糖、0.5％酵母提取物、2.5％的康宁木霉孢子粉(2亿/g)和2.5％的绿色木霉孢子粉(10亿/g)，混合均匀后置于固体反应器中，于25～30℃下、间歇通气搅拌发酵7～15天，通气量为0.07～0.1vvm，每次1～3分钟，促使崖柏原料纤维素或木质素结构崩解；随后将发酵后的崖柏原料置于水蒸汽蒸馏提取器中蒸馏提取7h，收油1.31kg，精油得率13.1％。对比试验取崖柏原料10kg，对比了常规水蒸汽蒸馏法提取崖柏精油，其得油0.14kg，得率1.4％。罗汉柏烯、α-柏木脑(又名雪松醇)、花侧柏烯、β-雪松烯和α-柏木烯等是崖柏精油中的主要成分，尤其是α-柏木脑(又名雪松醇)，研究报道其具有较高的药用价值。对比常规水蒸汽蒸馏法所得崖柏精油及其本专利技术实施例所得崖柏精油，经定性分析未见明显变化。结果如表1所示。表1崖柏精油主要成分“√”表示含有检测成分定量分析常规水蒸汽蒸馏法及本专利技术实施例所得崖柏精油的主要成分含量见表2。表2常规方法与实施例方法成分含量对比从表2可知，本实施例中的崖柏精油中主要功能成分α-柏木脑(雪松醇)含量比常规水蒸汽提取得率提高了近1倍。结论：本专利技术所采用崖柏提取方法，精油得率达到了10％～15％，比常规水蒸汽蒸馏法的得率高出100～300％，且精油中主要功能成分α-柏木脑(雪松醇)的含量比常规水蒸汽蒸馏法高出近100％。故本专利技术所述方法可大幅提高崖柏精油的得率和主要功能成分(α-柏木脑)的得率，适用于不同来源和不同部位的崖柏原料精油提取。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法，其特征在于：是将崖柏原料粉碎成木屑后，加水调节木屑含水量为40～50％；加入0.5～5％霉菌孢子粉，再加入蔗糖和酵母提取物，混合均匀后置于固体反应器中，于25～30℃下、间歇通气搅拌发酵7～15天；最后将发酵过的崖柏原料取出，进行水蒸汽蒸馏提取精油，收油即得崖柏精油；上述百分数均是质量百分数。

【技术特征摘要】
1.一种利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法，其特征在于：是将崖柏原料粉碎成木屑后，加水调节木屑含水量为40～50％；加入0.5～5％霉菌孢子粉，再加入蔗糖和酵母提取物，混合均匀后置于固体反应器中，于25～30℃下、间歇通气搅拌发酵7～15天；最后将发酵过的崖柏原料取出，进行水蒸汽蒸馏提取精油，收油即得崖柏精油；上述百分数均是质量百分数。2.根据权利要求1所述的利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法，其特征在于：所述的霉菌包括绿色木霉(Trichodermaviride)和康宁木霉(Trichodermakoningii)中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的利用微生物体系发酵提取崖柏精油的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞巍蔚，林彩娟，司卫丽，任杰，申彦晶，
申请(专利权)人：广州美崖子生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44