一种利用浒苔制取海藻硒多糖的方法与流程

文档序号:14981455发布日期:2018-07-20 20:12阅读:563来源:国知局
本发明涉及一种浒苔海藻硒多糖的制备方法,具体涉及一种以浒苔为原料,经过一系列处理得到浒苔海藻硒多糖的方法。
背景技术
:浒苔,藻体草绿色,管状膜质,丛生,主枝明显,分枝细长,高可达1米。基部以固着器附着在岩石上,生长在中潮带滩涂,石砾上。由于全球气候变化、水体富营养化等原因,造成海洋大型海藻浒苔绿潮暴发。大量浒苔漂浮聚集到岸边,阻塞航道,同时破坏海洋生态系统,严重威胁沿海渔业、旅游业发展。硒是人和动物所必需的微量元素,被誉为“生命的火种”、“抗癌之王”、“心脏的守护神”,它是人体内一些抗氧化酶和硒-p蛋白的重要组成部分,在人体生命活动中起着重要的作用,人们通过补硒可以达到提高机体免疫力、抗病能力及延缓衰老的目的。由于人体内硒不存在长期贮藏硒的器官,机体所需的硒应该不断从饮食中得到足够量的硒,硒浓度的平衡对许多器官、组织的生理功能有着重要的保护作用和促进作用。在浒苔多糖提取技术上,已公布的浒苔多糖提取方法包括:热水浸提法、热水浸提-超声波法、热水浸提-微波辅助法、纤维素酶提取法、热水浸提-木瓜蛋白酶提取法等,上述热水浸提-超声波法、热水浸提-微波辅助法是在热水浸提法的基础上进行改进:在热水浸提的过程中分别采用超声波、微波辅助提取。热水浸提-超声波法和热水浸提-微波辅助法的提取时间短,但多糖的得率最低,单纯的热水浸提法的多糖得率也较低,因此,热水浸提法、热水浸提-超声波法和热水浸提-微波辅助法均无法满足生产中对效率的要求。纤维素酶提取法和热水浸提-木瓜蛋白酶联合提取法与前三种提取方法相比,多糖得率有了大幅度的提高,但相比提取时间的增加量来说,提取效率则非常低,并且,上述五种浒苔多糖的提取工艺中均未涉及脱盐或脱蛋白步骤,得到的多糖的纯度低。而且现有技术中对浒苔的预处理仍然停留在单一的粉碎上,由于粉碎后的粒径较大,无法实现对多糖的有效提取,整个生产流程下来的浒苔多糖提取效率较低,无法满足大规模生产的需求。技术实现要素:本发明的目的是提供一种浒苔海藻硒多糖的制备方法,本方法对传统工艺进行改进,反应快速,制得的浒苔海藻硒多糖,硒含量在20~120mg/g之间,分子量小,生物活性高,该方法制取海藻硒多糖的原料浒苔,来源广泛,易于收集,将对海水有危害的浒苔变废为宝,从而保护了环境。为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:将浒苔进行预处理,加入浒苔粉质量30-50倍的去离子水,通过超声波破壁仪辅助进行浒苔粗多糖的提取,通过过滤、醇沉将粗多糖纯化,通过加酸、微波辅助进行浒苔粗多糖降解,降解后的浒苔粗多糖片段,生物可利用性大大提高,更易于进行下一步硒化反应。一种浒苔海藻硒多糖的制备方法,其特征在于它包括下列步骤:(1)浒苔的粉碎:采用球磨方法结合纳米破碎处理方法对浒苔进行高效组合预处理;(2)浒苔粗多糖的提取:取5克经过步骤(1)处理的浒苔粉,加入浒苔粉质量30-50倍的去离子水,升温至60-90℃,使用超声波破壁仪辅助提取,过滤;(3)醇沉浓缩:滤液加入70%-90%的乙醇进行醇沉,2-8℃静置24h,离心去除上层清液,使其浓缩;(4)浒苔粗多糖降解:在粗多糖浓缩液中加入0.1-10mol/l的酸,加热至50-80℃,微波辅助降解;(5)浒苔多糖精制:使用截留分子量3000道尔顿纳滤膜进行纳滤,去除分子量大于3000的分子片段,保留滤液,将滤液过500道尔顿纳滤膜纳滤,滤除分子量低于500的小分子碎片和无机盐,得到分子量在500-3000道尔顿的浒苔多糖溶液;(6)硒化反应:向上述浒苔多糖溶液中加入亚硒酸或其盐和钡盐,加热至30-80℃,微波辅助反应,恒温反应30-120min,生成浒苔海藻硒多糖化合物,反应完毕,将反应液降至室温;(7)除去baso4:加入稍过量硫酸钾,将上述反应液离心,除去生成的baso4;(8)中和:加碱中和反应后的浒苔海藻多糖液体,调节ph5-9;(9)精制:将步骤(8)中的浒苔海藻多糖液体浓缩,或者干燥制成固体浒苔海藻硒多糖。上述浒苔海藻硒多糖的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中所述预处理方法为:①粗粉碎:用粉碎机对干燥浒苔进行粗粉碎,粉碎物过40~60目筛,取筛下物;②球磨处理:将筛下物加入球磨罐中,浒苔与球的质量比为1:5~35,球磨的转速为235~1350rpm,球磨1~15min;③纳米破碎:取步骤②处理后的浒苔粉,加入浒苔粉质量0.5-5倍的去离子水,均质,用高压泵加压至1000-3000kg/cm2,以200-400m/sec的高速流进入超声波对撞机的振荡通道,在0.2-2mhz的工作频率下将均质液实现纳米级的粒子破碎、分散;④优选的,进行球磨处理前,先对粉碎后的浒苔进行冷冻振荡预处理;其操作方法为先将浒苔在0℃下保存3~5h,然后在25℃下保存3~5h,如此反复处理3次;上述浒苔海藻硒多糖的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的浒苔粗多糖的超声频率为3000-8000w,处理时间为5-30min。上述浒苔海藻硒多糖的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中的浒苔粗多糖微波辅助降解功率为800-1200w,处理时间30-120min。上述浒苔海藻硒多糖的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中的微波处理的功率为800-1200w,处理时间为30-120分钟。本发明高硒含量小分子硒化卡拉胶具有以下优点:(1)本发明的浒苔海藻硒多糖的原料为浒苔,首次利用浒苔为原料制取海藻硒多糖,原料容易得到,将对海水产生污染的浒苔变废为宝,提高了附加值,同时保护了环境。(2)本发明通过超声辅助,提取浒苔粗多糖的速率较传统工艺大大提高。(3)本发明提取的浒苔粗多糖经过微波辅助降解,其分子片段降低,易于硒化反应,同时生物可利用性提高。(4)本发明的浒苔海藻硒多糖硒含量为20~120mg/g,硒含量较高。(5)本发明的浒苔海藻硒多糖可应用于食品营养补充,添加于保健食品、功能性食品、药品等。(6)本发明的高硒含量小分子硒化卡拉胶也可应用于作物喷施,生产富硒水果、富硒蔬菜等富硒农产品,分子量小,植物更易吸收,转化率高。实施例:实施例1(1)浒苔的粉碎:采用球磨方法结合纳米破碎处理方法对浒苔进行高效组合预处理,具体为①粗粉碎:用粉碎机对干燥浒苔进行粗粉碎,粉碎物过40~60目筛,取筛下物;②球磨处理:将筛下物加入球磨罐中,浒苔与球的质量比为1:5,球磨的转速为700rpm,球磨5min;③纳米破碎:取步骤②处理后的浒苔粉,加入浒苔粉质量1倍的去离子水,均质,用高压泵加压至1000kg/cm2,以200m/sec的高速流进入超声波对撞机的振荡通道,在0.2mhz的工作频率下将均质液实现纳米级的粒子破碎、分散;(2)浒苔粗多糖的提取:取5克经过步骤(1)处理的浒苔粉,加入浒苔粉质量30倍的去离子水,升温至60℃,使用超声波破壁仪辅助提取,超声频率为5000mhz,处理时间为10min,过滤;(3)醇沉浓缩:滤液加入70%-90%的乙醇进行醇沉,2-8℃静置24h,离心去除上层清液,使其浓缩;(4)浒苔粗多糖降解:在粗多糖浓缩液中加入0.1-10mol/l的酸,加热至50-80℃,微波辅助降解,微波辅助降解功率为1000w,处理时间30min;(5)浒苔多糖精制:使用截留分子量3000道尔顿纳滤膜进行纳滤,去除分子量大于3000的分子片段,保留滤液,将滤液过500道尔顿纳滤膜纳滤,滤除分子量低于500的小分子碎片和无机盐,得到分子量在500-3000道尔顿的浒苔多糖溶液;(6)硒化反应:向上述浒苔多糖溶液中加入亚硒酸或其盐和钡盐,加热至30-80℃,微波辅助反应,微波处理的功率为800w,恒温反应30min,生成浒苔海藻硒多糖化合物,反应完毕,将反应液降至室温;(7)除去baso4:加入稍过量硫酸钾,将上述反应液离心,除去生成的baso4;(8)中和:加碱中和反应后的浒苔海藻多糖液体,调节ph5-9;(9)精制:将步骤(8)中的浒苔海藻多糖液体浓缩,冷冻干燥制成固体浒苔海藻硒多糖。实施例2与实施例1的区别在于在步骤(1)中进行球磨处理前,先对粉碎后的浒苔进行冷冻振荡预处理;其操作方法为先将浒苔在0℃下保存3h,然后在25℃下保存3h,如此反复处理3次,其他参数相同,获得固体浒苔海藻硒多糖。实施例3与实施例1的区别在于步骤(1)中仅进行了:用粉碎机对干燥浒苔进行粗粉碎,粉碎物过40~60目筛,取筛下物,其他参数相同,获得固体浒苔海藻硒多糖。实施例4-10为了筛选较为优化的参数,采用实施例1中的方法,现将实施例4~10的不同之处具体列表如下:表1实施例4~10的具体反应条件实施例超声频率(mhz)超声时间(min)微波功率(w)微波时间(min)43000580030540001090050650001510007076000201100908700025120010098000301200120109000401300140本发明人采用上述10种实施例进行浒苔多糖的提取,同时,对中间产品和最终产品分别进行了测定,具体数据如表2所示:表2实施例1~10提取浒苔多糖效果的比较从表2可看出,实施例1、3中采用球磨方法结合纳米破碎处理方法对浒苔进行高效组合预处理的方式要比简单的进行粉碎处理预处理操作的效果有显著的提高。与现有技术相比,本发明中多糖得率增加量、多糖的纯度、硒化后硒含量都具有显著的提高。并且,浒苔海藻硒多糖中产品质量的显著提高不仅仅取决于采用微波法、超声波法协同进行浒苔多糖的提取,更重要的在于本发明对预处理、微波频率、超声波频率、反应时间等在经过无数次试验后方得出最佳范围值。同时,通过本发明也可以看出,加大超声处理、微波处理的时间和强度可以在一定程度上提升产品的质量,但是并非为线性关系,尤其是在超出了本发明的范围之后,片面的加大强度和时间反应造成了产品质量的下降。上述实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。同时,本发明提供的高效提取浒苔多糖的提取工艺不仅仅局限于对浒苔中的多糖进行提取,也同样适用于石莼等其他海藻多糖的提取。当前第1页12
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