本發(fā)明屬于海藻多糖的提取技術領域,具體地,涉及一種d-海藻糖提純工藝。
背景技術:
海藻糖,也即d-海藻糖,是一種安全、可靠的天然糖類,1832年由wiggers將其從黑麥的麥角菌中首次提取出來,隨后的研究發(fā)現(xiàn)海藻糖在自然界中許多食用動、植物及微生物體內(nèi)都廣泛存在,如人們?nèi)粘I钪惺秤玫哪⒐郊S、海藻類、豆類蝦、面包、啤酒廈酵母發(fā)酵食品中都有含量較高的海藻糖。
海藻糖具有抗氧化、抗凝血、抗腫瘤、抗病毒、抑制補體激活及吸收重金屬等功能,另外,因具有安全,可靠,環(huán)保的特性,將其用于獸藥的生產(chǎn)具有較高的市場前景。
在現(xiàn)有技術中,一般采用真空熱濃縮方法提取濃縮蕨麻多糖,該方法容易使蕨麻多糖的抗氧化活性降低,降低其的藥用價值,另外,現(xiàn)有的方法中僅對蕨麻多糖進行粗提純,提純出的粗蕨麻多糖內(nèi)含雜質(zhì)較多,不利于海藻糖的開發(fā)應用。
目前海藻糖制備方法主要有微生物抽提法、發(fā)酵法等。
微生物抽提法成本高,提取源有限,很大程度制約著海藻糖大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
發(fā)酵法轉化率低,發(fā)酵液成分復雜,海藻糖的提取、精制困難,因而對降低生產(chǎn)成本、促進推廣應用等方面很不利。
cn200610016527.9公開了一種海藻糖的分離純化方法,具體步驟是:向每克海藻糖酶反應液中加入0.14-0.28個糖化酶單位,在50-60℃、ph3.5-5.5條件下水解6-12h,再向糖化酶酶解液中接種3-10%重量的釀酒酵母,在25-30℃,ph5.5-7.5條件下培養(yǎng)6-16h,鈍化后發(fā)酵液離心、超濾、離子交換、濃縮、結晶干燥得到海藻糖。但此法周期過長、海藻糖收率不高、后期發(fā)酵液中成分比較復雜,分離也有一定難度,不適合工業(yè)生產(chǎn)。
因此,如何發(fā)展一種可改善上述技術缺陷的褐藻糖膠提取方法,為相關技術領域急需解決的問題。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種d-海藻糖提純工藝。
本發(fā)明提供的一種d-海藻糖提純工藝,解決了現(xiàn)有技術中的方法提取的d-海藻糖純度低,d-海藻糖提取率低的問題。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種d-海藻糖提純工藝,包括如下步驟:
步驟(1):取新鮮海帶清洗3-5次,瀝干,切碎,用6-8倍于海帶重量的去離子水室溫浸泡1-2天,浸泡完成后進行打漿處理,制得漿液;
步驟(2):向漿液中加入酸性纖維素酶,置于40-54℃的水浴中酶解2-6h,ph控制在4.5-6.5之間,酶解過程中不停攪拌;
步驟(3):加入堿性果膠酶,置于50-65℃的水浴中酶解2-6h,ph控制在8.0-10.0之間,酶解過程中不停攪拌;
步驟(4):離心機離心除雜,得到酶解液;
步驟(5):將酶解液通過超濾膜進行超濾處理,酶解液依次經(jīng)過截留分子量為300的超濾膜及截留分子量為400的超濾膜,得到分子量介于300-400的d-海藻糖提純?nèi)芤海?/p>
步驟(6):將d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇混合進行脫水,使d-海藻糖從溶液中完全析出;
步驟(7):使d-海藻糖從d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的混合溶液中完全分離出來;
步驟(8):干燥得到提純的d-海藻糖。
優(yōu)選地,所述步驟(5)在進行超濾處理前,將所述超濾膜先用氫氧化鈉溶液清洗,再用清水進行清洗,使所述超濾膜的ph值達到7.0-7.4。
優(yōu)選地,所述步驟(7)中所述d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的體積比為1:4-5。
優(yōu)選地,所述步驟(4)中離心機轉速為1000-1200r/min,離心時間為20-30min。
優(yōu)選地,所述超濾處理過程中使用的過濾膜為聚偏氟乙烯濾膜。
優(yōu)選地,所述酸性纖維素酶由里氏木霉91-3菌株分解得到。
優(yōu)選地,所述里氏木霉91-3菌株分解酸性纖維素酶的方法為先將里氏木霉a3進行紫外線和亞硝基胍復合誘變后,將處理過的孢子接種于纖維雙層平板上,在30℃條件下培養(yǎng)5-8天,在15℃條件下放置7-10天,挑選透明圈直徑和菌落直徑比較大的單菌落進行三角瓶固態(tài)發(fā)酵再篩選,得到里氏木霉91-3菌株。
優(yōu)選地,所述步驟(8)干燥溫度為60-80℃。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
(1)本發(fā)明的特色包括兩個部分,一方面是在海藻糖從海帶細胞壁中釋放階段,本發(fā)明用酸性纖維素酶和堿性果膠酶對細胞壁進行離散,由于酶具有單一性,纖維素酶和果膠酶可以將細胞壁的主要組成成分纖維素和果膠質(zhì)分解,從而將細胞壁破壞,使其中的海藻糖釋放出來,在這個過程中由于本發(fā)明選擇在酸性纖維素酶和堿性果膠酶最適的ph條件和溫度條件進行,兩種酶的活性達到最大,結果使纖維素和果膠質(zhì)分解徹底,細胞壁離散完全,最終使海藻糖充分釋放;另一方面,由于海帶細胞壁中除了還有海藻糖外還含有其他糖類、蛋白質(zhì)、無機物等成分,因此必須要進行更進一步的分離才可獲得純度較高的海藻糖,海藻糖的分子量為320,因此本發(fā)明使用超濾方法,采用不同的超濾膜,較準確地將海藻糖分離出來。采用本發(fā)明的提純工藝可使提純率較一般的提純方法提高4到7個百分點;
(2)本發(fā)明未使用強酸、強堿及有毒的有機溶劑,做到了清潔環(huán)保,且本發(fā)明方法中所產(chǎn)生的廢棄液和廢渣可用來生產(chǎn)酵母膏,幾乎無排放;
(3)本發(fā)明提取的d-海藻糖具有抗氧化、抗凝血、抗腫瘤、抗病毒、抑制補體激活及吸收重金屬等作用,因此可用于獸藥的制備。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。應理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明提供的一種d-海藻糖提純工藝,解決了現(xiàn)有技術中的方法提取的d-海藻糖純度低,d-海藻糖提取率低的問題。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種d-海藻糖提純工藝,包括如下步驟:
步驟(1):取新鮮海帶清洗3-5次,瀝干,切碎,用6-8倍于海帶重量的去離子水室溫浸泡1-2天,浸泡完成后進行打漿處理,制得漿液。其中浸泡的目的是為了使海帶細胞膨脹,使細胞壁中的各種成分處于活躍狀態(tài),利于酶解反應和分離提純;
步驟(2):向漿液中加入酸性纖維素酶,置于40-54℃的水浴中酶解2-6h,ph控制在4.5-6.5之間,酶解過程中不停攪拌。由于ph控制在4.5-6.5之間,溫度控制在40-54℃的時候,酸性纖維素酶的活性最高,因此酶解效果也是最好的,可將細胞壁中含有的纖維素酶解,從而破壞細胞壁,而使其中的褐藻糖膠釋放出來;
步驟(3):加入堿性果膠酶,置于50-65℃的水浴中酶解2-6h,ph控制在8.0-10.0之間,酶解過程中不停攪拌,由于ph控制在8.0-10.0之間,溫度控制在50-65℃的時候,果膠酶的活性最高,因此酶解效果也是最好的,可將細胞壁中含有的果膠質(zhì)酶解,從而破壞細胞壁,而使其中的褐藻糖膠釋放出來;
步驟(4):離心機離心除雜,得到酶解液;
步驟(5):將酶解液通過超濾膜進行超濾處理,酶解液依次經(jīng)過截留分子量為300的超濾膜及截留分子量為400的超濾膜,得到分子量介于300-400的d-海藻糖提純?nèi)芤海?/p>
步驟(6):將d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇混合進行脫水,使d-海藻糖從溶液中完全析出;
步驟(7):使d-海藻糖從d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的混合溶液中分離出來;
步驟(8):干燥得到提純的d-海藻糖。
優(yōu)選地,所述步驟(5)在進行超濾處理前,將所述超濾膜先用氫氧化鈉溶液清洗,再用清水進行清洗,使所述超濾膜的ph值達到7.0-7.4。
優(yōu)選地,所述步驟(7)中所述d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的體積比為1:4-5。
優(yōu)選地,所述步驟(4)中離心機轉速為1000-1200r/min,離心時間為20-30min。
優(yōu)選地,所述超濾處理過程中使用的過濾膜為聚偏氟乙烯濾膜。
優(yōu)選地,所述酸性纖維素酶由里氏木霉91-3菌株分解得到。
優(yōu)選地,所述里氏木霉91-3菌株分解酸性纖維素酶的方法為先將里氏木霉a3進行紫外線和亞硝基胍復合誘變后,將處理過的孢子接種于纖維雙層平板上,在30℃條件下培養(yǎng)5-8天,在15℃條件下放置7-10天,挑選透明圈直徑和菌落直徑比較大的單菌落進行三角瓶固態(tài)發(fā)酵再篩選,得到產(chǎn)纖維素酶活力很高的里氏木霉91-3菌株。
優(yōu)選地,所述步驟(8)干燥溫度為60-80℃。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
(1)本發(fā)明的特色包括兩個部分,一方面是在海藻糖從海帶細胞壁中釋放階段,本發(fā)明用酸性纖維素酶和堿性果膠酶對細胞壁進行離散,由于酶具有單一性,纖維素酶和果膠酶可以將細胞壁的主要組成成分纖維素和果膠質(zhì)分解,從而將細胞壁破壞,使其中的海藻糖釋放出來,在這個過程中由于本發(fā)明選擇在酸性纖維素酶和堿性果膠酶最適的ph條件和溫度條件進行,兩種酶的活性達到最大,結果使纖維素和果膠質(zhì)分解徹底,細胞壁離散完全,最終使海藻糖充分釋放;另一方面,由于海帶細胞壁中除了還有海藻糖外還含有其他糖類、蛋白質(zhì)、無機物等成分,因此必須要進行更進一步的分離才可獲得純度較高的海藻糖,海藻糖的分子量為320,因此本發(fā)明使用超濾方法,采用不同的超濾膜,較準確地將海藻糖分離出來。采用本發(fā)明的提純工藝可使提純率較一般的提純方法提高4到7個百分點;
(2)本發(fā)明未使用強酸、強堿及有毒的有機溶劑,做到了清潔環(huán)保,且本發(fā)明方法中所產(chǎn)生的廢棄液和廢渣可用來生產(chǎn)酵母膏,幾乎無排放;
(3)本發(fā)明提取的d-海藻糖具有抗氧化、抗凝血、抗腫瘤、抗病毒、抑制補體激活及吸收重金屬等作用,因此可用于獸藥的制備。
實施例1
本實施例提供的一種d-海藻糖提純工藝,包括如下步驟:
步驟(1):取新鮮海帶清洗5次,瀝干,切碎,用6倍于海帶重量的去離子水室溫浸泡2天,浸泡完成后進行打漿處理,制得漿液;
步驟(2):向漿液中加入酸性纖維素酶,置于40℃的水浴中酶解6h,ph控制在4.5,酶解過程中不停攪拌;
步驟(3):加入堿性果膠酶,置于65℃的水浴中酶解2h,ph控制在10.0,酶解過程中不停攪拌;
步驟(4):離心機離心除雜,得到酶解液;
步驟(5):將酶解液通過超濾膜進行超濾處理,酶解液依次經(jīng)過截留分子量為300的超濾膜及截留分子量為400的超濾膜,得到分子量介于300-400的d-海藻糖提純?nèi)芤海?/p>
步驟(6):將d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇混合進行脫水,使d-海藻糖從溶液中完全析出;
步驟(7):使d-海藻糖從d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的混合溶液中分離出來;
步驟(8):干燥得到提純的d-海藻糖。
所述步驟(5)在進行超濾處理前,將所述超濾膜先用氫氧化鈉溶液清洗,再用清水進行清洗,使所述超濾膜的ph值達到7.0。
所述步驟(7)中所述d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的體積比為1:5。
所述步驟(4)中離心機轉速為1000r/min,離心時間為30min。
所述超濾處理過程中使用的過濾膜為聚偏氟乙烯濾膜。
所述酸性纖維素酶由里氏木霉91-3菌株分解得到。
所述里氏木霉91-3菌株分解酸性纖維素酶的方法為先將里氏木霉a3進行紫外線和亞硝基胍復合誘變后,將處理過的孢子接種于纖維雙層平板上,在30℃條件下培養(yǎng)8天,在15℃條件下放置7天,挑選透明圈直徑和菌落直徑比較大的單菌落進行三角瓶固態(tài)發(fā)酵再篩選,得到里氏木霉91-3菌株。
所述步驟(8)干燥溫度為80℃。
本實施例的提純工藝可使提純率較一般的提純方法提高5個百分點。
實施例2
本實施例提供的一種d-海藻糖提純工藝,包括如下步驟:
步驟(1):取新鮮海帶清洗3次,瀝干,切碎,用8倍于海帶重量的去離子水室溫浸泡1天,浸泡完成后進行打漿處理,制得漿液;
步驟(2):向漿液中加入酸性纖維素酶,置于54℃的水浴中酶解2h,ph控制在6.5,酶解過程中不停攪拌;
步驟(3):加入堿性果膠酶,置于50℃的水浴中酶解6h,ph控制在8.0,酶解過程中不停攪拌;
步驟(4):離心機離心除雜,得到酶解液;
步驟(5):將酶解液通過超濾膜進行超濾處理,酶解液依次經(jīng)過截留分子量為300的超濾膜及截留分子量為400的超濾膜,得到分子量介于300-400的d-海藻糖提純?nèi)芤海?/p>
步驟(6):將d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇混合進行脫水,使d-海藻糖從溶液中完全析出;
步驟(7):使d-海藻糖從d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的混合溶液中分離出來;
步驟(8):干燥得到提純的d-海藻糖。
所述步驟(5)在進行超濾處理前,將所述超濾膜先用氫氧化鈉溶液清洗,再用清水進行清洗,使所述超濾膜的ph值達到7.0。
所述步驟(7)中所述d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的體積比為1:4。
所述步驟(4)中離心機轉速為1200r/min,離心時間為20min。
所述超濾處理過程中使用的過濾膜為聚偏氟乙烯濾膜。
所述酸性纖維素酶由里氏木霉91-3菌株分解得到。
所述里氏木霉91-3菌株分解酸性纖維素酶的方法為先將里氏木霉a3進行紫外線和亞硝基胍復合誘變后,將處理過的孢子接種于纖維雙層平板上,在30℃條件下培養(yǎng)5天,在15℃條件下放置10天,挑選透明圈直徑和菌落直徑比較大的單菌落進行三角瓶固態(tài)發(fā)酵再篩選,得到里氏木霉91-3菌株。
所述步驟(8)干燥溫度為60℃。
本實施例的提純工藝可使提純率較一般的提純方法提高7個百分點。
實施例3
本實施例提供的一種d-海藻糖提純工藝,包括如下步驟:
步驟(1):取新鮮海帶清洗4次,瀝干,切碎,用7倍于海帶重量的去離子水室溫浸泡1天,浸泡完成后進行打漿處理,制得漿液;
步驟(2):向漿液中加入酸性纖維素酶,置于45℃的水浴中酶解4h,ph控制在5.0,酶解過程中不停攪拌;
步驟(3):加入堿性果膠酶,置于55℃的水浴中酶解4h,ph控制在9.0,酶解過程中不停攪拌;
步驟(4):離心機離心除雜,得到酶解液;
步驟(5):將酶解液通過超濾膜進行超濾處理,酶解液依次經(jīng)過截留分子量為300的超濾膜及截留分子量為400的超濾膜,得到分子量介于300-400的d-海藻糖提純?nèi)芤海?/p>
步驟(6):將d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇混合進行脫水,使d-海藻糖從溶液中完全析出;
步驟(7):使d-海藻糖從d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的混合溶液中分離出來;
步驟(8):干燥得到提純的d-海藻糖。
所述步驟(5)在進行超濾處理前,將所述超濾膜先用氫氧化鈉溶液清洗,再用清水進行清洗,使所述超濾膜的ph值達到7.2。
所述步驟(7)中所述d-海藻糖提純?nèi)芤号c無水乙醇的體積比為1:4。
所述步驟(4)中離心機轉速為1100r/min,離心時間為25min。
所述超濾處理過程中使用的過濾膜為聚偏氟乙烯濾膜。
所述酸性纖維素酶由里氏木霉91-3菌株分解得到。
所述里氏木霉91-3菌株分解酸性纖維素酶的方法為先將里氏木霉a3進行紫外線和亞硝基胍復合誘變后,將處理過的孢子接種于纖維雙層平板上,在30℃條件下培養(yǎng)6天,在15℃條件下放置8天,挑選透明圈直徑和菌落直徑比較大的單菌落進行三角瓶固態(tài)發(fā)酵再篩選,得到里氏木霉91-3菌株。
所述步驟(8)干燥溫度為70℃。
本實施例的提純工藝可使提純率較一般的提純方法提高4個百分點。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。