专利名称：一种紫菜多糖和紫菜蛋白的提取方法
技术领域：
本发明涉及一种紫菜多糖和紫菜蛋白的提取方法，属于天然活性成分提取技术领 域。
背景技术：
我国是紫菜资源和生产加工及利用的大国，我国紫菜产量全球第一，沿海的浙江、 福建、广东、江苏等省均有种植。据不完全统计，全国紫菜年产量约6万吨，总值近100亿元， 相关从业人员有30万人，产品远销日本、东南亚以及欧美等国家和地区。但是目前国内的 紫菜产品主要停留在粗加工阶段，即通过简单的干燥方式加工成粗加工食品或产品附加值 相对低的调味料，其售价仅在26-40元/kg。通常，每100克干紫菜中含25% -50%的蛋白质、20% -40%的碳水化合物、 0.3%-3%的脂肪、7. 8%-26. 9%的灰分(矿物质)和大量的维生素等。紫菜中蛋白含量 高达25-50%，分子量约为20-42kDa。其氨基酸种类齐全，营养价值高，具有抗氧化，降血 压等多种功能。紫菜的必需氨基酸指数达到91. 9，高于大米(61.0)、大豆(62. 3)、马铃薯 (87. 8)、白灵菇(87. 5)等，说明紫菜蛋白属于良好的蛋白源，具有较高的营养价值。紫菜多 糖是一种组成相当杂的生物大分子，主要由半乳糖、甘露糖，葡萄糖和木糖等组成，不仅具 有一般多糖和膳食纤维所具有的生理功能，还具有较强的抗氧化，抗肿瘤，增强免疫力，抗 凝血和抗血栓作用等功能。综上所述，紫菜蛋白和紫菜多糖的营养丰富，并且有较高的生物活性，因此从紫菜 中提取蛋白和多糖，并对其进行分离纯化是对紫菜产品进行高值化利用的有效途径之一。 但是，目前我国对紫菜资源的利用基本上都属于原料直接利用，并没有对紫菜蛋白进行产 业化加工，主要是由于紫菜蛋白属于混合的胞内蛋白，用常规方法提取得率较低，而且紫菜 中还含有大量的多糖，二者相互结合，不易被分离出来。所以紫菜产品的附加值低、竞争力 弱、经济效益差，极大地影响了紫菜资源的综合开发。对紫菜产品进行精深加工，分离提取 紫菜蛋白和紫菜多糖，将能使我国紫菜资源的原料优势转化为产品优势，资源优势转化为 经济优势，从而加快紫菜深加工产业的发展，并实现紫菜资源的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的是根据紫菜中含有大量的高活性蛋白和多糖，开发一种利用紫菜分 别提取紫菜蛋白和紫菜多糖的方法，并将提取后剩余的残渣进行水洗净化，制备不溶性膳 食纤维实现紫菜资源的综合利用。其技术思路如下将紫菜烘干，经过粉碎后，以稀碱溶液为溶剂，采用超声波技术 辅助提取紫菜中蛋白和多糖；用等电点沉淀法得到紫菜蛋白，采用超滤技术纯化蛋白，经喷 雾干燥后得到高纯度的紫菜蛋白产品；再对提取紫菜蛋白后的残渣清洗至中性，采用动态 超高压技术二次提取紫菜多糖，用活性炭脱色技术吸附提取液中的有色物质，再对提取液 进行超滤纯化，喷雾干燥后得到高纯度的紫菜多糖产品。
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为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种紫菜多糖和紫菜蛋白的提取方法，包括下列步骤(一 )烘干、粉碎将紫菜在50°C下烘12h，粉碎后制成紫菜干粉。( 二)碱溶，超声波技术辅助提取pH为8-9，溶液用量为紫菜干粉的20-60倍，超 声温度为 30-50°C，时间 30-60min，功率 100-200W。(三)高速离心将提取料液在4000r/min条件下高速离心lOmin，上清液用于制
备紫菜蛋白，沉淀用于提取紫菜多糖。(四)等电点沉淀将离心后的上清液调至pH为4-5，静置15-30min后，在4000r/ min条件下高速离心lOmin，所得的沉淀为紫菜蛋白，上清液为多糖提取液。(五)超滤纯化蛋白用纯化水将等电点沉淀得到的蛋白配制成3-5%的溶液，采 用截留分子量为10000-30000Da的膜进行分离纯化。进料压力为0. 1-0. 2MPa, pH为7_8， 温度 35-50°C，切向流速为 0. 2-0. 4L/m2Xmin。(六)动态超高压提取用纯化水将提取蛋白后的残渣配制成3-5%浓度的溶液， 在80-120MPa处理条件下进行动态超高压处理，处理液进行离心，得上清液为多糖提取液。(七)活性炭脱色将经等电点沉淀蛋白，再离心后的上清液与动态超高压提取 的多糖提取液液合并后进行活性炭脱色，其中活性炭用量为0. 5-2%, PH为4. 5-6，温度 50-60°C，脱色时间为 40-60min。(八)超滤纯化多糖将脱色后上清液采用截留分子量为20000-30000Da的膜进 行分离纯化，进料压力为0. 15-0. 3MPa，切向流速为0. 3-0. 5L/m2 Xmin0(九)喷雾干燥技术紫菜多糖和蛋白的干燥工艺参数为进风温度180_195°C、 出风温度80-90°C。本发明的有益效果是采用超声波技术辅助提取和动态超高压技术二次提取提高了紫菜中蛋白和多糖 的提取率；采用活性炭脱色技术和超滤纯化技术提高了紫菜蛋白和紫菜多糖的纯度；提取 后剩余的残渣可经简单的清洗净化制备成不可溶膳食纤维产品，实现了紫菜原料的完全利 用。提取的紫菜蛋白和紫菜多糖具有很高的生物活性，可广泛地应用于生物医药、化妆品及 食品等行业，提高了紫菜的经济价值和社会价值。
说明书附图是本发明提取紫菜多糖和紫菜蛋白的工艺流程图。
具体实施例方式本发明突出的实质性特点和显著效果可以从下面具体实施例来进一步说明，但绝 不是对本发明作任何限制。实施例1(一 )烘干、粉碎将紫菜在50°C下烘12h，粉碎后制成紫菜干粉。( 二)碱溶，超声波技术辅助提取pH为8，溶液用量为紫菜干粉的40倍，超声温 度为50°C，时间30min，功率150W。(三)高速离心将提取料液在4000r/min条件下高速离心lOmin，上清液用于制备紫菜蛋白，沉淀用于提取紫菜多糖。(四)等电点沉淀将离心后的上清液调至pH为5，静置15min后，在4000r/min 条件下高速离心lOmin，所得的沉淀为紫菜蛋白，上清液为多糖提取液。(五)超滤纯化蛋白用纯化水将等电点沉淀得到的蛋白配制成4%的溶液，采用 截留分子量为30000Da的膜进行分离纯化。进料压力为0. lMPa，pH为7. 5，温度50°C，切向 流速为 0. 2L/m2Xmin。(六)动态超高压提取用纯化水将提取蛋白后的残渣配制成4%浓度的溶液，在 120MPa处理条件下进行动态超高压处理，处理液进行离心，得上清液为多糖提取液。(七)活性炭脱色将经等电点沉淀蛋白，再离心后的上清液与动态超高压提取的 多糖提取液液合并后进行活性炭脱色，其中活性炭用量为0. 5%，pH为5. 2，温度60°C，脱色 时间为40min。(八)超滤纯化多糖将脱色后上清液采用截留分子量为25000Da的膜进行分离 纯化，进料压力为0. 3MPa，切向流速为0. 3L/m2Xmin。(九)喷雾干燥技术紫菜多糖和蛋白的干燥工艺参数为进风温度188°C、出风 温度90°C。实施例2(一)烘干、粉碎同实施例1。( 二)碱溶，超声波技术辅助提取pH为8. 5，溶液用量为紫菜干粉的60倍，超声 温度为300C，时间45min,功率200W。(三)高速离心同实施例1。(四)等电点沉淀将离心后的上清液调至pH为4，静置22min后，在4000r/min 条件下高速离心lOmin，所得的沉淀为紫菜蛋白，上清液为多糖提取液。(五)超滤纯化蛋白用纯化水将等电点沉淀得到的蛋白配制成5%的溶液，采用 截留分子量为IOOOODa的膜进行分离纯化。进料压力为0. 15MPa, pH为8，温度35°C，切向 流速为 0. 3L/m2Xmin。(六)动态超高压提取用纯化水将提取蛋白后的残渣配制成5%浓度的溶液，在 SOMPa处理条件下进行动态超高压处理，处理液进行离心，得上清液为多糖提取液。(七)活性炭脱色将经等电点沉淀蛋白，再离心后的上清液与动态超高压提取的 多糖提取液液合并后进行活性炭脱色，其中活性炭用量为1. 2%，pH为6，温度50°C，脱色时 间为50min。(八)超滤纯化多糖将脱色后上清液采用截留分子量为30000Da的膜进行分离 纯化，进料压力为0. 15MPa，切向流速为0. 4L/m2Xmin。(九)喷雾干燥技术紫菜多糖和蛋白的干燥工艺参数为进风温度195°C、出风 温度80°C。实施例3(一)烘干、粉碎同实施例1。( 二)碱溶，超声波技术辅助提取pH为9，溶液用量为紫菜干粉的20倍，超声温 度为400C，时间60min,功率IOOff0(三)高速离心同实施例1。
(四)等电点沉淀将离心后的上清液调至pH为4.5，静置30min后，在4000r/min 条件下高速离心lOmin，所得的沉淀为紫菜蛋白，上清液为多糖提取液。(五)超滤纯化蛋白用纯化水将等电点沉淀得到的蛋白配制成3%的溶液，采用 截留分子量为20000Da的膜进行分离纯化。进料压力为0. 2MPa，pH为7，温度45°C，切向流 速为 0. 4L/m2Xmin。(六)动态超高压提取用纯化水将提取蛋白后的残渣配制成3%浓度的溶液，在 IOOMPa处理条件下进行动态超高压处理，处理液进行离心，得上清液为多糖提取液。(七)活性炭脱色将经等电点沉淀蛋白，再离心后的上清液与动态超高压提取的 多糖提取液液合并后进行活性炭脱色，其中活性炭用量为2%，pH为4. 5，温度55°C，脱色时 间为60min。(八)超滤纯化多糖将脱色后上清液采用截留分子量为20000Da的膜进行分离 纯化，进料压力为0. 22MPa，切向流速为0. 5L/m2 Xmin0(九)喷雾干燥技术紫菜多糖和蛋白的干燥工艺参数为进风温度180°C、出风 温度85 °C。
权利要求
1.一种紫菜多糖和紫菜蛋白的提取方法，其特征在于按以下步骤进行(一)烘干、粉碎将紫菜在50°c下烘12h，粉碎后制成紫菜干粉。(二)碱溶，超声波技术辅助提取PH为8-9，溶液用量为紫菜干粉的20-60倍，超声温 度为 30-50°C，时间 30-60min，功率 100-200W。(三)高速离心将提取料液在4000r/min条件下高速离心lOmin，上清液用于制备紫 菜蛋白，沉淀用于提取紫菜多糖。(四)等电点沉淀将离心后的上清液调至PH为4-5，静置15-30min后，在4000r/min 条件下高速离心lOmin，所得的沉淀为紫菜蛋白，上清液为多糖提取液。(五)超滤纯化蛋白用纯化水将等电点沉淀得到的蛋白配制成3-5%的溶液，采用截 留分子量为10000-30000Da的膜进行分离纯化。进料压力为0. 1-0. 2MPa, pH为7_8，温度 35-50°C，切向流速为 0. 2-0. 4L/m2Xmin。(六)动态超高压提取多糖。(七)活性炭脱色将经等电点沉淀蛋白，再离心后的上清液与动态超高压提取的多糖 提取液液合并后进行活性炭脱色，其中活性炭用量为0. 5-2%, pH为4. 5-6，温度50-60°C， 脱色时间为40-60min。(八)超滤纯化多糖将脱色后上清液采用截留分子量为20000-30000Da的膜进行分 离纯化，进料压力为0. 15-0. 3MPa，切向流速为0. 3-0. 5L/m2 Xmin0(九)喷雾干燥技术紫菜多糖和蛋白的干燥工艺参数为进风温度180-195°C、出风 温度 80-90°C。
2.根据权利要求1所述紫菜多糖和紫菜蛋白的提取方法，其特征在于动态超高压提取 工艺为用纯化水将提取蛋白后的残渣配制成3-5%浓度的溶液，在80-120MPa处理条件下 进行动态超高压处理，处理液进行离心，得上清液为多糖提取液。
全文摘要
本发明公开了一种紫菜多糖和紫菜蛋白的提取方法，属于天然活性成分提取技术领域。该方法将紫菜烘干、粉碎后，超声波辅助稀碱液提取蛋白和多糖；等电点法沉淀蛋白，超滤纯化，经喷雾干燥得到紫菜蛋白产品；再将提取蛋白后的残渣清洗至中性，动态超高压提取多糖，活性炭脱色，超滤纯化，喷雾干燥后得到紫菜多糖产品。本发明采用超声波和动态超高压技术提高了蛋白和多糖的提取率；采用活性炭脱色和超滤技术提高了蛋白和多糖的纯度；提取后的残渣可经清洗净化制备成不溶性膳食纤维产品，实现了紫菜原料的完全利用。提取的紫菜蛋白和紫菜多糖具有较高的生物活性，可广泛地应用于生物医药、化妆品及食品等行业，提高了紫菜的经济价值和社会效益。
文档编号A23L1/09GK102002111SQ201010559729
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者刘奕 申请人:刘奕