一种小球藻生长因子(CGF)提取工艺的制作方法

文档序号:15305333发布日期:2018-08-31 20:53阅读:2207来源:国知局

本发明涉及一种营养保健品原料的提取工艺,尤其是一种小球藻生长因子(英文chlorellagrowthfactor,缩写为cgf)的提取工艺,属于生物技术领域。



背景技术:

小球藻是世界上生长最快的植物,能够每20小时增长倍,这主要的因为小球藻中的含有生长因子(cgf)。小球藻生长因子(cgf),是小球藻特有的细胞活性物质,其中水解氨基酸含量达38.8%,包括氨基酸(有16种氨基酸,其中8种为人体必需氨酸),核酸、游离核苷酸含量高于6.8%,多糖7.4%,短连多肽、蛋白质等、维生素、矿物质,此外还有一些“神秘成分”。由于小球藻的生长因子(cgf)具有活化人体细胞、加快儿童生长发育、增强机体免疫能力、抵抗外来疾病的入侵、促进人体受伤组织修复、减少或减轻因有机物或重金属等的中毒反应、能防治胃溃疡、高血压和心血管等疾病等诸多生理功能,因此极具推广应用价值。此外,由于含有大量游离氨基酸、核苷酸,因此还可以做成美容品。

现有的小球藻生长因子(cgf)的提取工艺中,存在小球藻细胞壁破壁效果不佳,对于细胞内部的生长因子(cgf)的提取不够充分,等技术问题。



技术实现要素:

针对现有技术中小球藻生长因子因为破壁效果不佳,进而影响生长因子(cgf)提取效率不高的问题,本发明提供了一种小球藻生长因子(cgf)提取工艺,能够提高生长因子(cgf)提取效率的生产工艺。

为解决上述技术问题,本发明的目的是这样实现的:

本发明所涉及的一种小球藻生长因子(cgf)提取工艺,包括如下步骤:

步骤(1)、温浴:将小球藻冻干粉放入至50-70℃的温水中进行浸泡,使得小球藻细胞壁扩张、软化;

步骤(2)、超声波处理:将步骤(1)所得到的小球藻溶液转移至超声波处理器中进行超声波处理,使得小球藻细胞壁得到初步破坏;

步骤(3)、酶处理:将步骤(2)所得到的小球藻超声波处理液中加入破壁酶进行处理;

步骤(4)、膜过滤:将步骤(3)所得到的小球藻酶处理液进行灭活处理,并通过梯度过滤膜组进行过滤;

步骤(5)、冷冻干燥:将步骤(4)所得到的小球藻膜过滤液进行冷冻干燥,得到小球藻生长因子(cgf)粉。

作为上述方案的进一步说明,步骤(2)中,超声波处理的温度为50-60℃,处理时间为30-50min。

作为上述方案的进一步说明,步骤(3)中,加入蒸馏水,使得小球藻冻干粉与溶剂的质量比为1:100-1:150,所加入的破壁酶与小球藻稀释液的质量比为0.8-2.4:100;酶处理的温度为45-55℃,处理时间为8-12小时。

作为上述方案的进一步说明,步骤(4)中,所述的梯度过滤膜组依次包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。

作为上述方案的进一步说明,步骤(4)中,对小球藻酶处理液所进行的灭活处理的条件为90-100℃,处理时间为10-20min。

作为上述方案的进一步说明,所述的破壁酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的混合物,其中含有纤维素酶30-40%,含有半纤维素酶25-30%,含有果胶酶20-25%,余量为蛋白酶。

作为上述方案的进一步说明,使用微滤膜对小球藻溶液进行过滤时,微滤温度35-50℃,微滤压力0.1-0.3mpa,微滤流速30-60l/m2.h,微滤膜孔径0.05-1.0μm,微滤膜厚度10-150μm;

使用超滤膜对小球藻微滤液进行超滤时,超滤温度55-60℃,超滤压力0.5-0.8mpa,超滤流速10-20l/m2.h,膜孔径0.015-0.1μm,超滤膜厚度150-250μm;

使用纳滤膜对小球藻超滤液进行过滤时,纳滤温度55-60℃,纳滤压力2-3.5mpa,纳滤流速2.5-4.0l/m2.h,纳滤膜孔径3-8nm,纳滤膜厚度150-200μm;

使用反渗透膜对小球藻纳滤液进行过滤时,所述的反渗透膜时的压力为1.5-1.8mpa。

本发明的有益效果是:由于本发明采用超声波和破壁酶水解的方法对小球藻的细胞壁进行破壁,使得小球藻细胞壁破壁较为彻底为后续对cgf的提取打下基础。并且在对小球藻进行温浴和破壁处理中温度要求低、溶液中性,因此避免了国外水提或碱性溶液提取时温度高、强碱性对活性成分有破坏的缺陷。此外,由于本发明还使用梯度过滤膜组对小球藻溶液处理,使得对小球藻溶液的过滤的效果更佳,所得到的小球藻cgf中杂质更少,纯度更高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步说明。

本发明中所涉及的一种小球藻生长因子(cgf)提取工艺,包括如下步骤:

步骤(1)、温浴:将小球藻冻干粉放入至50-70℃的温水中进行浸泡,按照小球冻干粉与水按照1:30-50的比例,温浴时间为8-12小时,使得小球藻细胞壁扩张、软化。为接下来对小球藻细胞壁的进行破壁处理。

步骤(2)、超声波处理:将步骤(1)所得到的小球藻溶液转移至超声波处理器中进行超声波处理,使得小球藻细胞壁得到初步破坏。所使用的超声波处理器中,功率为600w,频率为20-30khz,工作3-5秒,休息3-5秒,超声波处理总时长为30-50min。

步骤(3)、酶处理:将步骤(2)所得到的小球藻超声波处理液中加入破壁酶进行处理。在本步骤中加入蒸馏水并保持溶液的温度保持在45-55℃之间,所加入的蒸馏水的质量再加上步骤(1)所加入的温水的质量,使得小球藻冻干粉与溶剂的质量比为1:100-1:150,即加入蒸馏水后的小球藻稀释液中溶剂的质量为步骤(1)中所加入的小球藻冻干粉质量的100-150倍。所加入的破壁酶与小球藻稀释液的质量比为0.8-2.4:100;酶处理的温度为45-55℃,处理时间为8-12小时。

在步骤(3)中,所使用的破壁酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的混合物,其中含有纤维素酶30-40%,含有半纤维素酶25-30%,含有果胶酶20-25%,余量为蛋白酶。所使用的蛋白酶针对小球藻中所含有蛋白质。小球藻的细胞壁当中含有纤维素、果胶和部分蛋白质。在超声波对小球藻的细胞壁进行初步处理后,再对小球藻的细胞壁进行酶处理,使得小球藻细胞壁能够得到较为彻底的破坏,为接下来过滤得到生长因子(cgf)打下基础。

步骤(4)、膜过滤:步骤(3)所得到的小球藻酶处理液进行灭活处理,并通过梯度过滤膜组进行过滤;对小球藻酶处理液所进行的灭活处理的条件为90-100℃,处理时间为10-20min。

在本步骤中,所使用的梯度过滤膜组依次包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。在纳滤膜和反渗透膜之间形成具有小球藻生长因子(cgf)的溶液。

微孔过滤又称微滤(mf),该种过滤精度一般在0.1-50微米,主要用于简单的粗过滤,用于过滤溶液中大颗粒杂质。常见的微滤为各种pp滤芯、活性碳滤芯以及陶瓷滤芯等。在本实施例采用活性碳滤芯。超滤(uf),过滤精度在0.1-5微米,是利用膜的“筛分”作用进行分离,是一种利用静压差的膜分离技术。主要从液相物质中分离大分子物质如蛋白质、核酸聚合物等。超滤膜一般分为有机膜和无机膜,本实施例中所选用的为超滤膜选择为聚酰亚胺(pi)/芳香聚酰胺(pa)。纳滤又称纳米过滤(nf),是一种介于反渗透过滤和超滤之间的压力驱动膜分离过程。纳滤膜的孔径一般在几个纳米。纳滤膜对水中分子量为几百的有机小分子具有分离性能,对色度,硬度和异味有很好的去除能力,并且操作压力低。反渗透过滤(ro)是采用反渗透过滤膜的超高精度的利用压差的膜分离方法。可过滤水的一种杂质,只允许水分子通过。所使用的反渗透膜为美国海德公司所生产的8040型反渗透膜。在过滤结束后,使用美国海德公司生产的hy-410型反渗透膜清洗液进行清洗。

对步骤(3)所得到的小球藻溶液在梯度过滤膜组,首先经过微滤膜,将小球藻溶液中的大直径的微料过滤,再经过超滤将更小直径的颗粒进行过滤。经过纳滤对小球藻溶液进行过滤。纳米过滤膜中的孔径为3-8纳米,使得小于该孔径的粒子通过该纳料过滤膜。最后通过反渗透膜将生长因子(cgf)与溶液相分离。

使用微滤膜对小球藻溶液进行过滤时,微滤温度35-50℃,微滤压力0.1-0.3mpa,微滤流速30-60l/m2.h,微滤膜孔径0.05-1.0μm,微滤膜厚度10-150μm;使用超滤膜对小球藻微滤液进行超滤时,超滤温度55-60℃,超滤压力0.5-0.8mpa,超滤流速10-20l/m2.h,膜孔径0.015-0.1μm,超滤膜厚度150-250μm;使用纳滤膜对小球藻超滤液进行过滤时,纳滤温度55-60℃,纳滤压力2-3.5mpa,纳滤流速2.5-4.0l/m2.h,纳滤膜孔径3-8nm,纳滤膜厚度150-200μm;使用反渗透膜对小球藻纳滤液进行过滤时,所述的反渗透膜时的压力为1.5-1.8mpa。

步骤(5)、冷冻干燥:将步骤(4)所得到的小球藻膜过滤液进行冷冻干燥,得到含有小球藻生长因子(cgf)的粉末,经过检测小球藻生长因子(cgf)的含量在80-90%。所谓的冷冻干燥,又称升华干燥。是将含水物料冷冻到冰点以下,使水转变为冰,然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。冷冻干燥脱水彻底,干制品重量轻体积小,贮藏时占地面积少。因为在真空下进行操作,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到保护,这也能够更好的保存cgf生长因子。

实施例一

本发明中所涉及的一种小球藻生长因子(cgf)提取工艺,包括如下步骤:

步骤(1)、温浴:将小球藻冻干粉放入至50℃的温水中进行浸泡,按照小球冻干粉与水按照1:30的比例,温浴时间为8小时。

步骤(2)、超声波处理:将步骤(1)所得到的小球藻溶液转移至超声波处理器中进行超声波处理。所使用的超声波处理器中,功率为600w,频率为20khz,工作3秒,休息3秒,超声波处理总时长为50min。

步骤(3)、酶处理:将步骤(2)所得到的小球藻超声波处理液中加入破壁酶进行处理。在本步骤中加入蒸馏水并保持溶液的温度保持在45℃之间,所加入的蒸馏水的质量再加上步骤(1)所加入的温水的质量,使得小球藻冻干粉与溶剂的质量比为1:100,即加入蒸馏水后的小球藻稀释液中溶剂的质量为步骤(1)中所加入的小球藻冻干粉质量的100倍。所加入的破壁酶与小球藻稀释液的质量比为0.8:100;酶处理的温度为45℃,处理时间为8小时。

在步骤(3)中,所使用的破壁酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的混合物,其中含有纤维素酶30%,含有半纤维素酶25%,含有果胶酶25%,余量为蛋白酶。

步骤(4)、膜过滤:步骤(3)所得到的小球藻酶处理液进行灭活处理,并通过梯度过滤膜组进行过滤。对小球藻酶处理液所进行的灭活处理的条件为90℃,处理时间为20min。

在本步骤中,所使用的梯度过滤膜组依次包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。首先经过微滤膜,将小球藻溶液中的大直径的微料过滤,再经过超滤将更小直径的颗粒进行过滤。经过纳滤对小球藻溶液进行过滤。

使用微滤膜对小球藻溶液进行过滤时,微滤温度35-50℃,微滤压力0.1mpa,微滤流速30l/m2.h,微滤膜孔径0.05μm,微滤膜厚度50μm;

使用超滤膜对小球藻微滤液进行超滤时,超滤温度55℃,超滤压力0.5mpa,超滤流速100l/m2.h,膜孔径0.015μm,超滤膜厚度150μm;

使用纳滤膜对小球藻超滤液进行过滤时,纳滤温度55℃,纳滤压力2mpa,纳滤流速2.5l/m2.h,纳滤膜孔径3nm,纳滤膜厚度150μm;

使用反渗透膜对小球藻纳滤液进行过滤时,所述的反渗透膜时的压力为1.5mpa。

步骤(5)、冷冻干燥:将步骤(4)所得到的小球藻膜过滤液进行冷冻干燥,得到含有小球藻生长因子(cgf)的粉末,小球藻生长因子的含量在85%左右。

实施例二

本发明中所涉及的一种小球藻生长因子(cgf)提取工艺,包括如下步骤:

步骤(1)、温浴:将小球藻冻干粉放入至70℃的温水中进行浸泡,按照小球冻干粉与水按照1:50的比例,温浴时间为12小时。

步骤(2)、超声波处理:将步骤(1)所得到的小球藻溶液转移至超声波处理器中进行超声波处理,使得小球藻细胞壁得到初步破坏。所使用的超声波处理器中,功率为600w,频率为30khz,工作5秒,休息5秒,超声波处理总时长为30min。

步骤(3)、酶处理:将步骤(2)所得到的小球藻超声波处理液中加入破壁酶进行处理。在本步骤中加入蒸馏水并保持溶液的温度保持在45-55℃之间,所加入的蒸馏水的质量再加上步骤(1)所加入的温水的质量,使得小球藻冻干粉与溶剂的质量比为1:150,即加入蒸馏水后的小球藻稀释液中溶剂的质量为步骤(1)中所加入的小球藻冻干粉质量的150倍。所加入的破壁酶与小球藻稀释液的质量比为2.4:100;酶处理的温度为55℃,处理时间为12小时。

在步骤(3)中,所使用的破壁酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的混合物,其中含有纤维素酶40%,含有半纤维素酶30%,含有果胶酶20%,余量为蛋白酶。

步骤(4)、膜过滤:步骤(3)所得到的小球藻酶处理液进行灭活处理,并通过梯度过滤膜组进行过滤。对小球藻酶处理液所进行的灭活处理的条件为100℃,处理时间为10min。

在本步骤中,所使用的梯度过滤膜组依次包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,对步骤(3)所得到的小球藻溶液进行有梯度的过滤。首先使用超粒过滤膜对大直径的粒子进行过滤,再使用微料过滤膜对溶液中的毫米级的粒子进行过滤,纳料过滤膜中的孔径为3-8纳米。

使用微滤膜对小球藻溶液进行过滤时,微滤温度50℃,微滤压力0.3mpa,微滤流速60l/m2.h,微滤膜孔径1.0μm,微滤膜厚度150μm;

使用超滤膜对小球藻微滤液进行超滤时,超滤温度60℃,超滤压力0.8mpa,超滤流速20l/m2.h,膜孔径0.1μm,超滤膜厚度250μm;

使用纳滤膜对小球藻超滤液进行过滤时,纳滤温度60℃,纳滤压力3.5mpa,纳滤流速4.0l/m2.h,纳滤膜孔径8nm,纳滤膜厚度200μm;

使用反渗透膜对小球藻纳滤液进行过滤时,所述的反渗透膜时的压力为1.8mpa。

步骤(5)、冷冻干燥:将步骤(4)所得到的小球藻膜过滤液进行冷冻干燥,得到含有小球藻生长因子(cgf)的粉末,小球藻生长因子的含量在90%左右。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1