一种高纯度海藻糖的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食用菌加工领域，具体涉及一种高纯度海藻糖的制备方法。
【背景技术】
[0002]食用菌作为一种大型真菌，其中的碳水化合物含量很高，一般占干重的60%左右，其中海藻糖(Trehalose)在许多品种的食用菌中广泛存在，例如杏鲍菇、平菇和香菇的子实体中海藻糖的含量可达10-25%，杏鲍菇加工的下脚料中海藻糖含量也可达到10-15%。它是由两分子葡萄糖残基通过半缩醛羟基结合的非还原性二糖，由于其具有对干燥生物制品的保护作用，是一种良好的天然保藏剂，作为防冻剂加入到动物细胞血清培养基中，可以大大提高细胞存活率；加入酶液中，可以有效防止蛋白变性和酶活降低；海藻糖的甜度较低，加入食品中风味不会受影响，也不会发生化学反应，是一种理想的食品保藏剂；同时作为一种良好的保湿剂，可在化妆品行业中使用。
[0003]在食用菌的深加工过程中，在大分子量的多糖、具有较高活性的萜类、留类小分子物质被分离、制备后，海藻糖仍大量存在于残留的提取液中，如不加以纯化利用则会形成较大的浪费。目前生产中采用的海藻糖制备技术，目标物质主要为酵母等微生物的发酵液，尚无涉及食用菌这类大型真菌提取液中海藻糖的分离纯化技术。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种高纯度海藻糖的制备方法，该方法包括如下步骤:
[0005]①10000分子量超滤；
[0006]将食用菌提取液进行10000分子量超滤操作；
[0007]②1000分子量纳滤
[0008]将小于10000分子量部分的提取液同时进行1000分子量纳滤操作；
[0009]③结晶
[0010]将超滤-纳滤处理后的分子量10000-1000的料液浓缩至可溶性固形物含量达到重量百分比含量为40-50%时，加入95%乙醇，于4°C下静置过夜，得到粗结晶；
[0011]④重结晶
[0012]将收集到的海藻糖粗结晶与水-乙醇的混合溶液混合，进行重结晶，抽滤后干燥，得到高纯度的海藻糖晶体。
[0013]具体的说，本发明的一种高纯度海藻糖的制备方法，该方法包括如下步骤:
[0014]①10000分子量超滤；
[0015]将食用菌提取液进行超滤操作，超滤柱的柱后压力控制在3kg/cm2，并在料液体积减少，浓度提升后，逐步补水稀释料液浓度以保持超滤通量，至总补加水体积达到原料液体积的I倍时停止，分离得到的小于10000分子量料液继续进行下一步纳滤操作；
[0016]②1000分子量纳滤
[0017]将小于10000分子量部分提取液进行纳滤操作，此操作与10000分子量超滤操作同时进行，纳滤柱的柱后压力控制在4kg/cm2，同时在料液浓度升高时补水稀释料液保持纳滤通量，总补水体积达到原料液体积的I倍时停止；
[0018]③结晶
[0019]将超滤-纳滤处理后的分子量10000至1000部分料液浓缩至可溶性固形物含量达到重量百分比含量为40-50 %，按1:5体积比加入95 %乙醇，一边加入一边搅拌，于4°C下静置过夜，之后将结晶与乙醇溶液进行抽滤处理后，得到粗结晶，滤液回收乙醇后，再次用于粗结晶操作；
[0020]④重结晶
[0021]将收集到的海藻糖粗结晶与水-乙醇的混合溶液(水与95%乙醇的体积比为1:5)按1:2的重量比例混合，加热使结晶溶解，静置冷却至室温再置于4°C下重结晶，抽滤后干燥，得到高纯度的海藻糖晶体。
[0022]本发明使用的食用菌提取液的原料可来自杏鲍菇、平菇、香菇；食用菌提取液是食用菌经过水提后得到的提取液。
[0023]本发明所提供的一种高纯度海藻糖的制备方法具备如下创新点:海藻糖的得率高，纯度高，该方法充分利用了杏鲍菇的提取液，发明方法过程中得到的小于10000分子量部分提取液能够制备得到高纯度的海藻糖结晶，大于10000分子量部分提取液还可用于制备多糖。
【附图说明】
[0024]图1工艺路线图
[0025]图2海藻糖离子色谱图
[0026]其中:1:岩藻糖；2:阿拉伯糖醇；3:海藻糖；4:甘露醇；5:甘露糖；6:葡萄糖；7:半乳糖
【具体实施方式】
[0027]超滤设备:上海贝鸿生物科技有限公司生产的纳滤超滤反渗透一体机，型号BH-UF-NF-R0-3-2012 ；
[0028]超滤膜:安得膜分离技术工程(北京)有限公司生产的10000分子量和1000分子量滤膜，型号分别为UFlO和PESl。
[0029]实施例1
[0030]100g干杏鲍菇(上海国森生物科技有限公司)分别按1:15和1:10(均为重量比)的加水比例提取两次，提取温度均为100°c，每次提取时间2小时，提取结束后使用100目滤布过滤，合并两次的提取液，共计18L，首先经10000分子量超滤处理，滤出的小于10000分子量料液通入1000分子量纳滤分离设备中继续进行纳滤处理，10000分子量超滤的柱后压力控制在3kg/cm2，在料液浓度提高后逐步补水稀释，总的补水量为36L时，停止补水；同时纳滤操作仍然继续进行，纳滤柱后压力控制在4kg/cm2，纳滤操作至大于1000分子量部分料液体积约为2L时，停止操作。
[0031]将分子量10000-1000部分的膜分离料液收集共约2L，继续浓缩至其可溶性固形物含量达到50%时体积为500ml，按1:5体积比加入95%乙醇2500ml并混合均匀后，静置于4°C环境中过夜等待海藻糖结晶析出，之后将结晶与乙醇溶液一起抽滤处理，得到粗结晶95g，将粗结晶按1:2的质量比与水-乙醇的混合溶液(水:95%乙醇=1:5 (体积比)的乙醇水溶液)混合后，加热搅拌使结晶溶解，静置冷却至室温再置于4°C下重结晶，抽滤时用95%乙醇冲洗，之后将结晶干燥，获得结晶87.12go
[0032]实施例2
[0033]将实施例1得到的海藻糖结晶用去离子水溶解，配制成50 μ g/ml浓度溶液，使用高效阴离子色谱-脉冲安培检测法，参考仪器型号为美国戴安公司生产的ICS-2500型离子色谱，以Au为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，脉冲安培检测器工作参数:E1为lOOmv，400ms ;E2 为 2000mv，20ms ;E3 为 600mV，1ms ;E4 为 lOOmV，70ms。工作站软件为 Chromeleon6.0。检测柱为戴安公司生产的CarboPacMAl阴离子交换柱(4 X 250mm)，流动相为480mmol/L NaOH，流速0.40ml/min，上样量25 μ 1，柱温30°C，使用sigma公司提供的海藻糖标准品以及岩藻糖、阿拉伯糖醇、甘露醇、甘露糖、葡萄糖、半乳糖标准品配制成lOyg/ml的混合标准溶液作为对照，经该方法检测结果如图2所示，可看出样品中无其他显著糖峰，经测算该海藻糖晶体纯度为93.28%。
【主权项】
1.一种高纯度海藻糖的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤: ①10000分子量超滤； 将食用菌提取液进行10000分子量超滤操作； ②1000分子量纳滤 将小于10000分子量部分的提取液同时进行1000分子量纳滤操作； ③结晶 将超滤-纳滤处理后的分子量10000-1000的料液浓缩至可溶性固形物含量达到重量百分比含量为40-50%时，加入95%乙醇，于4°C下静置过夜，得到粗结晶； ④重结晶 将收集到的海藻糖粗结晶与水-乙醇的混合溶液混合，进行重结晶，抽滤后干燥，得到尚纯度的海操糖晶体。2.根据权利要求1所述的高纯度海藻糖的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤: ①10000分子量超滤； 将食用菌提取液进行超滤操作，超滤柱的柱后压力控制在3kg/cm2，并在料液体积减少，浓度提升后，逐步补水稀释料液浓度以保持超滤通量，至总补加水体积达到原料液体积的1倍时停止，分离得到的小于10000分子量料液继续进行下一步纳滤操作； ②1000分子量纳滤 将小于10000分子量部分提取液进行纳滤操作，此操作与10000分子量超滤操作同时进行，纳滤柱的柱后压力控制在4kg/cm2，同时在料液浓度升高时补水稀释料液保持纳滤通量，总补水体积达到原料液体积的1倍时停止； ③结晶 将超滤-纳滤处理后的分子量10000至1000部分料液浓缩至可溶性固形物含量达到重量百分比含量为40-50 %，按1:5体积比加入95 %乙醇，一边加入一边搅拌，于4°C下静置过夜，之后将结晶与乙醇溶液进行抽滤处理后，得到粗结晶，滤液回收乙醇后，再次用于粗结晶操作； ④重结晶 将收集到的海藻糖粗结晶与水-乙醇的混合溶液(水与95%乙醇的体积比为1:5)按1:2的重量比例混合，加热使结晶溶解，静置冷却至室温再置于4°C下重结晶，抽滤后干燥，得到高纯度的海藻糖晶体。
【专利摘要】本发明公开了一种高纯度海藻糖的制备方法，该方法包括如下步骤：①10000分子量超滤；②1000分子量纳滤；③结晶和④重结晶，该方法制备海藻糖得率高，制备得到的海藻糖纯度高。
【IPC分类】A23L29/30, A23L31/00
【公开号】CN105341895
【申请号】CN201510638871
【发明人】周帅, 唐庆九, 张劲松, 冯娜, 张忠, 杨焱, 刘艳芳, 贾薇, 唐传红, 刘方
【申请人】上海市农业科学院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月29日