一種同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維的酶解方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維的酶解方法，包括以下步驟：首先將海帶原料進(jìn)行粉粹、加水浸泡；然后加入復(fù)合酶A進(jìn)行一步復(fù)合酶解，再加入復(fù)合酶B進(jìn)行二步復(fù)合酶解；滅酶活，進(jìn)行固液分離，得到的固體即為海帶膳食纖維粗品，得到的液體用來(lái)提取海藻酸、褐藻糖膠和甘露醇；其中，所述酶A包括纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、淀粉酶、木聚糖酶等中的任意四種或四種以上；所述復(fù)合酶B包括堿性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、胃蛋白酶中的一種或任意兩種。本發(fā)明最突出的有益效果采用上述專(zhuān)用復(fù)合酶解技術(shù)能夠從海帶中同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和功能性膳食纖維四種產(chǎn)品。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維的酶解方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維的酶解方法，屬于海洋資源深加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]海帶是食藥兩用的褐藻類(lèi)植物，其營(yíng)養(yǎng)很豐富，富含多種對(duì)人體有益的活性成分如碘、甘露醇、海藻酸、褐藻糖膠、膳食纖維、多種維生素以及鈣、鐵等。我國(guó)是海帶資源與綜合利用大國(guó)，海帶是我國(guó)非常重要的海洋植物資源，是褐藻工業(yè)的主要原料之一，已經(jīng)形成了以海藻酸、甘露醇、碘為主要產(chǎn)品的褐藻工業(yè)產(chǎn)品體系。但是由于我國(guó)目前海帶加工業(yè)以粗加工為主，精深加工及合理有效的綜合利用海帶資源的成熟生產(chǎn)工藝路線(xiàn)相對(duì)缺乏的現(xiàn)狀造成海帶的綜合利用率僅在30% (按干物質(zhì)計(jì))左右，還有50%以上的海帶活性成分作為廢棄物未得到充分的利用。不但浪費(fèi)了大量的海帶資源，而且?guī)?lái)了一系列的環(huán)境污染問(wèn)題。
[0003]多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外特別是我國(guó)對(duì)于海帶的開(kāi)發(fā)一直是碘、海藻酸和甘露醇的“老三樣”，產(chǎn)業(yè)總體上處于低檔次、低水平、低附加值、低效益的狀態(tài)，產(chǎn)品和企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。因此開(kāi)發(fā)提高海帶資源綜合利用率高、產(chǎn)品附加值高、工藝技術(shù)水平高的海帶加工技術(shù)路線(xiàn)是行業(yè)工作者當(dāng)前的首要課題。近年來(lái)，隨著生物工程技術(shù)的快速發(fā)展，生物酶制劑在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用日趨成熟。生物酶制劑以其反應(yīng)快速、條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用于海帶加工領(lǐng)域的研究和專(zhuān)利逐漸增多。但目前相關(guān)報(bào)道結(jié)果:采用酶解的方法，海帶的多種功能性成分提取率不高，且提取種類(lèi)少，多為I?2種，海帶綜合利用率并不突出，例如:文獻(xiàn)“用復(fù)合酶酶解提取海帶巖藻聚糖硫酸酯的工藝研究”(作者何云海)，申請(qǐng)?zhí)枮?01310621906.0的中國(guó)專(zhuān)利“一種酶解法提取海藻酸鈉的方法”等。因此需要能夠高效、多種功能性產(chǎn)品同時(shí)提取的海帶綜合利用專(zhuān)用酶解工藝技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)目前生物酶制劑在海帶加工領(lǐng)域應(yīng)用效率低、功能性產(chǎn)品提取效果不好、技術(shù)體系不成熟等不足，本發(fā)明通過(guò)大量的研究解決了上述難題，提供了一種可同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維四種功能性產(chǎn)品的高效海帶綜合利用專(zhuān)用復(fù)合酶解提取技術(shù)。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維的酶解方法，包括以下步驟:
[0007]首先將海帶原料進(jìn)行粉粹、加水浸泡;然后加入復(fù)合酶A進(jìn)行一步復(fù)合酶解，再加入復(fù)合酶B進(jìn)行二步復(fù)合酶解;再將二步復(fù)合酶解之后的酶解液滅酶活，進(jìn)行固液分離，得到的固體即為海帶膳食纖維粗品，得到的液體用來(lái)提取海藻酸、褐藻糖膠和甘露醇;其中，所述酶A包括纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、淀粉酶、木聚糖酶、堿性纖維素酶、戊聚糖酶、葡聚糖酶、阿魏酸酯酶中的任意四種或四種以上;所述復(fù)合酶B包括堿性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、胃蛋白酶中的一種或任意兩種。
[0008]優(yōu)選的，得到的液體用來(lái)提取海藻酸、褐藻糖膠和甘露醇的方法包括:所述液體采用氯化鈣溶液沉淀法分離得到海藻酸鈣產(chǎn)品;然后將沉淀分離海藻酸鈣后的上清液進(jìn)行醇沉得到褐藻糖膠粗品；再將醇沉分離褐藻糖膠的上清液經(jīng)除雜、脫鹽、脫乙醇，得到甘露醇成品。
[0009]具體的操作步驟如下:
[0010](I)原料預(yù)處理:將海帶原料進(jìn)行粉粹，然后將粉碎后的原料加入設(shè)定比例的水混勾、浸泡；
[0011](2)—步復(fù)合酶解:向步驟(I)中浸泡后的料液中加入復(fù)合酶A進(jìn)行酶解反應(yīng)；
[0012](3)二步復(fù)合酶解:向步驟(2)中的酶解液加入復(fù)合酶B繼續(xù)進(jìn)行二次酶解反應(yīng)；
[0013](4)將步驟(3)中的酶解液滅酶活；
[0014](5)固液分離:將滅酶活的料液進(jìn)行固液分離，得到的固體為海帶膳食纖維粗品，得到的液體用于后續(xù)的分離提取；
[0015](6)沉淀海藻酸:向步驟(5)中的液體加入過(guò)量的氯化鈣溶液，所得沉淀為海藻酸鈣產(chǎn)品，得到的液體用于后續(xù)分離提??；
[0016](7)除Ca2+:向步驟(6)中的液體加入過(guò)量的Na2CO3溶液，混勻，過(guò)濾去除沉淀，所得液體用于后續(xù)的分離提??；
[0017](8)向步驟(7)中的液體加入乙醇溶液進(jìn)行沉淀，所得沉淀為褐藻糖膠粗品，所得液體用于后續(xù)分離提??；
[0018](9)分離提取甘露醇:步驟(8)的液體經(jīng)超濾除雜、納濾濃縮脫鹽脫乙醇，干燥得到甘露醇成品。
[0019]步驟(I)中，所述原料包括干海帶、鮮海帶或者海帶裙邊、海帶根等海帶工業(yè)廢棄物。
[0020]本發(fā)明中的海帶原料干料粉碎至粒度20?40目，濕料粉碎至顆粒直徑小于2mm。[0021 ] 優(yōu)選的，料水比為:干料1:15?1:30;濕料1:10?1:20。
[0022]優(yōu)選的，浸泡時(shí)間為I?2h。
[0023 ]步驟(2)中，優(yōu)選的，所述一步復(fù)合酶解時(shí)間為12-18h。
[0024]優(yōu)選的，一步復(fù)合酶解溫度為:50?55°C。
[0025]優(yōu)選的，一步復(fù)合酶解pH為:4.7?5.1。
[0026]優(yōu)選的，復(fù)合酶A的添加量為:0.2%?0.8 % (以海帶干重計(jì))。
[0027]優(yōu)選的，所述復(fù)合酶A是由下述重量百分比的成分組成的:纖維素酶:20 %?55 % ;半纖維素酶:10%?40% ;果膠酶:0-30 % ;淀粉酶:O?2 % ;木聚糖酶:O?20 % ;堿性纖維素酶:0?10% ;戊聚糖酶:0?10% ;β-葡聚糖酶:0?5% ;阿魏酸酯酶:0?2%，其中所述果膠酶、淀粉酶、木聚糖酶、堿性纖維素酶、戊聚糖酶、葡聚糖酶和阿魏酸酯酶中的重量百分比至少兩個(gè)不為零。海帶產(chǎn)品中的有效成分復(fù)雜，本發(fā)明基于對(duì)海帶中四種有效成分的考慮，為最大程度的減少活性成分降解，優(yōu)選上述配比關(guān)系各酶制劑組成的酶Α，使得四種有效物質(zhì)的提取效果較好。
[0028]進(jìn)一步優(yōu)選的，本發(fā)明中所述復(fù)合酶A中組分的酶活性如下纖維素酶:50萬(wàn)U/g;半纖維素酶:10萬(wàn)U/g;果膠酶:30萬(wàn)U/g;淀粉酶:10000U/g;木聚糖酶:10萬(wàn)U/g;戊聚糖酶:10萬(wàn)U/g; β_葡聚糖酶:20萬(wàn)U/g;堿性纖維素酶:1O萬(wàn)U/g;阿魏酸酯酶:1000U/go
[0029]步驟(3)中，優(yōu)選的，所述二步復(fù)合酶解的時(shí)間為I?2h。
[0030]優(yōu)選的，二步復(fù)合酶解溫度為:50?60°C。
[0031 ]優(yōu)選的，二步復(fù)合酶解pH為:7.0?8.5。
[0032]優(yōu)選的，復(fù)合酶B的添加量為:0.05%?0.15%(以海帶干重計(jì))。
[0033]優(yōu)選的，本發(fā)明中所述復(fù)合酶B中組分的酶活性如下:堿性蛋白酶:50萬(wàn)U/g沖性蛋白酶:10萬(wàn)U/g;木瓜蛋白酶:80萬(wàn)U/g;胰蛋白酶:50萬(wàn)U/g;酸性蛋白酶:80萬(wàn)U/g;胃蛋白酶1萬(wàn)U/g。
[0034]步驟(4)中，具體的滅酶活的方法為:將步驟(3)中完成二步復(fù)合酶解的料液加熱至80?90°C (優(yōu)選的90°C)，保溫30?60min，滅酶活后降溫至室溫。
[0035]步驟(5)中，具體的固液分離方法為:將滅酶活并降溫后的料液進(jìn)行固液分離，4000?6000r/min離心10?15min(優(yōu)選1min)，并用水洗滌沉淀，4000?6000r/min離心10?15min(優(yōu)選1min)，所得沉淀為海帶膳食纖維粗品，合并所有離心所得上清液用于后續(xù)分離提取。
[0036]步驟(6)中，具體沉淀海藻酸的方法為:向步驟(5)中所得液體中加入過(guò)量的CaCl2溶液，充分混合均勾后，4000?6000r/min離心15?20min(優(yōu)選15min)，并用上清液設(shè)定體積倍數(shù)的水(I?2倍)洗滌沉淀數(shù)次(優(yōu)選兩次)，4000?6000r/min離心15?20min(優(yōu)選15min)，所得沉淀用體積分?jǐn)?shù)為90?95% (優(yōu)選95% )乙醇溶液洗滌，干燥后為海藻酸鈣產(chǎn)品，合并所有離心所得上清液用于后續(xù)分離提取。
[0037]步驟(7)中，除Ca2+之后進(jìn)行濃縮，除Ca2+、濃縮的具體方法為:向步驟(6)中液體加入過(guò)量的Na2C03溶液沉淀反應(yīng)后，采用4000?6000r/min離心15?20min(優(yōu)選15min)，并用上清液設(shè)定倍數(shù)體積的水(優(yōu)選I?2倍)洗滌沉淀若干次(優(yōu)選兩次)，去沉淀，合并所有離心所得上清液用鹽水調(diào)PH至中性并將體積濃縮10?15倍，以減少后續(xù)分離提取所需乙醇用量。
[0038]步驟(8)中，向步驟(7)中所得濃縮液中加入4?6倍體積的90?95% (優(yōu)選95% )乙醇溶液沉淀褐藻糖膠，4000?6000r/min離心15?20min(優(yōu)選15min)，所得沉淀用適量體積的90?95% (優(yōu)選95%)乙醇溶液洗滌若干次(優(yōu)選兩次)，所得沉淀為褐藻糖膠粗品，合并所有離心所得上清液，用于后續(xù)分離提取甘露醇。
[0039]本發(fā)明經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析，選擇合適的酶制劑與添加量進(jìn)行復(fù)合酶解，并創(chuàng)新性的將復(fù)合生物酶提取技術(shù)應(yīng)用于海帶工業(yè)副產(chǎn)品的高值化利用，顯著提高目標(biāo)產(chǎn)品得率，減少活性成分降解，建立了最大程度的同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和功能性膳食纖維四種產(chǎn)品的高效率、低能耗、清潔型生產(chǎn)技術(shù)。
[0040]采用本發(fā)明的復(fù)合酶A和復(fù)合酶B的兩次酶解技術(shù)，使得四種活性成分的提取率均能達(dá)到90%以上，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的其他酶制劑在海帶降解中的應(yīng)用，本發(fā)明采用所述復(fù)合酶系不僅得到的活性成分的種類(lèi)多，而且各活性成分的提取率也較高。另外，經(jīng)過(guò)上述優(yōu)化后的工藝條件和參數(shù)，使得提取效果更加優(yōu)異。
[0041]本發(fā)明的有益效果是:
[0042](I)本發(fā)明是專(zhuān)用于海帶綜合利用的復(fù)合酶解技術(shù)，可以有效處理鮮海帶、干海帶、海帶加工廢棄物等各種類(lèi)型的海帶底物，實(shí)現(xiàn)了海帶資源的高效綜合利用。
[0043](2)本發(fā)明最突出的有益效果采用上述專(zhuān)用復(fù)合酶解技術(shù)能夠從海帶中同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和功能性膳食纖維四種產(chǎn)品，且四種活性成分的提取率均達(dá)到90% (以海帶干重計(jì))以上，這顯著提高了海帶資源的綜合利用率，極大的增加了海帶加工產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品附加值，提高相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)水平。
[0044](3)本發(fā)明技術(shù)采用原料預(yù)處理技術(shù)，大大降低了酶解時(shí)間，與現(xiàn)有酶解技術(shù)相比能耗降低50%以上同時(shí)提高了目標(biāo)產(chǎn)物的提取率。
[0045](3)本發(fā)明技術(shù)采用食品級(jí)生物復(fù)合酶解，反應(yīng)條件溫和、迅速，安全可靠，極大程度降低酸堿的使用量，對(duì)于提高相關(guān)食品安全和環(huán)境保護(hù)有顯著效果。
[0046](4)本發(fā)明的技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、安全、易于操作和控制，非常適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，提高海帶產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0048]實(shí)施例1
[0049](I)原料
[0050]以干海帶為原料。
[0051 ] (2)原料預(yù)處理
[0052]將海帶原料粉碎至顆粒度40目左右；
[0053]將粉碎后的原料按料水比1:20加水充分混合均勻后，靜置浸泡2h。
[0054](3)—步復(fù)合酶解
[0055]將步驟(2)中靜置浸泡完的料液加熱至53°C，調(diào)節(jié)料液pH至4.9，添加復(fù)合酶A0.5% (以海帶干重計(jì))，維持溫度53°C酶解14h，所述酶A是由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:纖維素酶50%，半纖維素酶30%，果膠酶5%，淀粉酶I%，木聚糖酶14%。
[0056](4) 二步復(fù)合酶解
[0057]將步驟(3)中所得一步復(fù)合酶解液加熱至58°C，調(diào)節(jié)其pH至7.8，添加復(fù)合酶B0.15 % (以海帶干重計(jì))，維持溫度58 °C酶解1.5h，復(fù)合酶B的組成為:堿性蛋白酶70 %，中性蛋白酶30%。
[0058](5)滅酶活
[0059]將步驟(4)中完成二步復(fù)合酶解的料液加熱至90°C，保溫45min，滅酶活后降溫至室溫。
[0060](6)固液分離
[0061 ] 將滅酶活并降溫后的料液進(jìn)行固液分離，5000r/min離心1min，并用1.5倍體積的水洗滌沉淀兩次，5000r/min離心1min，所得沉淀為海帶膳食纖維粗品，合并3次離心所得上清液用于后續(xù)分離提取。
[0062] (7)沉淀海藻酸
[0063]向步驟(6)中所得上清液中加入過(guò)量的CaCl2溶液，充分混合均勻后，5000r/min離心15min，并用上清液I倍體積的水洗滌沉淀兩次，5000r/min離心15min，所得沉淀用95 %乙醇溶液洗滌，烘干后為海藻酸鈣產(chǎn)品，合并三次離心所得上清液用于后續(xù)分離提取。
[0064](8)除Ca2+并濃縮
[0065]向步驟(7)中所得上清液中加入過(guò)量的Na2CO3溶液，充分混合均勻沉淀除去Ca2+，5000r/min離心15min，并用上清液I倍體積的水洗滌沉淀兩次，去沉淀，合并3次離心所得上清液用鹽水調(diào)PH至中性并將體積濃縮10?15倍，以減少后續(xù)分離提取所需乙醇用量。
[0066](9)沉淀褐藻糖膠
[0067]向步驟(8)中所得濃縮液中加入5倍體積的95%乙醇溶液沉淀褐藻糖膠，6000r/min離心15min，所得沉淀用適量95 %乙醇溶液洗滌兩次，所得沉淀為褐藻糖膠粗品，合并三次離心所得上清液，用于后續(xù)分離提取甘露醇。
[0068](10)分離提取甘露醇
[0069]步驟(9)所得上清液經(jīng)超濾除雜、納濾濃縮脫鹽脫乙醇，干燥得甘露醇成品。
[0070](11)通過(guò)以上步驟最終以海帶干物質(zhì)計(jì)褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維的綜合提取率在93.5%，海帶資源的綜合利用率達(dá)到83.2%。
[0071]實(shí)施例2
[0072](I)原料
[0073]以鮮海帶為原料。
[0074](2)原料預(yù)處理
[0075]將海帶原料粉碎顆粒直徑小于2mm;
[0076]將粉碎后的原料按料水比1:10加水充分混合均勻后，靜置浸泡lh。
[0077](3)—步復(fù)合酶解
[0078]將步驟(2)中靜置浸泡完的料液加熱至54°C，調(diào)節(jié)料液pH至5.0，添加復(fù)合酶A0.6% (以海帶干重計(jì))，維持溫度54°C酶解15h，所述酶A是由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:纖維素酶48%，半纖維素酶40%，淀粉酶0.8%，木聚糖酶8%，戊聚糖酶3.2%。
[0079](4) 二步復(fù)合酶解
[0080]將步驟(3)中所得一步復(fù)合酶解液加熱至57°C，調(diào)節(jié)其pH至8.2，添加復(fù)合酶B0.12 % (以海帶干重計(jì))，維持溫度57 °C酶解2h，復(fù)合酶B的組成為:堿性蛋白酶100 %。
[0081 ] (5)滅酶活
[0082]將步驟(4)中完成二步復(fù)合酶解的料液加熱至90°C，保溫60min，滅酶活后降溫至室溫。
[0083](6)固液分離
[0084]將滅酶活并降溫后的料液進(jìn)行固液分離，4500r/min離心1min，并用1.5倍體積的水洗滌沉淀兩次，4500r/min離心1min，所得沉淀為海帶膳食纖維粗品，合并3次離心所得上清液用于后續(xù)分離提取。
[0085](7)沉淀海藻酸
[0086]向步驟(6)中所得上清液中加入過(guò)量的CaCl2溶液，充分混合均勻后，5000r/min離心15min，并用上清液I倍體積的水洗滌沉淀兩次，5000r/min離心15min，所得沉淀用95 %乙醇溶液洗滌，烘干后為海藻酸鈣產(chǎn)品，合并三次離心所得上清液用于后續(xù)分離提取。
[0087](8)除Ca2+并濃縮
[0088]向步驟(7)中所得上清液中加入過(guò)量的Na2CO3溶液，充分混合均勻沉淀除去Ca2+，6000r/min離心15min，并用上清液I倍體積的水洗滌沉淀兩次，去沉淀，合并3次離心所得上清液用鹽水調(diào)PH至中性并將體積濃縮10?15倍，以減少后續(xù)分離提取所需乙醇用量。
[0089](9)沉淀褐藻糖膠
[0090]向步驟(8)中所得濃縮液中加入5倍體積的95%乙醇溶液沉淀褐藻糖膠，6000r/min離心15min，所得沉淀用適量95 %乙醇溶液洗滌兩次，所得沉淀為褐藻糖膠粗品，合并三次離心所得上清液，用于后續(xù)分離提取甘露醇。
[0091](10)分離提取甘露醇
[0092]步驟(9)所得上清液經(jīng)超濾除雜、納濾濃縮脫鹽脫乙醇，干燥得甘露醇成品。
[0093](11)通過(guò)以上步驟最終以海帶干物質(zhì)計(jì)褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維的綜合提取率在92.4%，海帶資源的綜合利用率達(dá)到81.7%。
[0094]實(shí)施例3
[0095](I)原料
[0096]以海帶工業(yè)產(chǎn)生的廢海帶渣原料
[0097](2)原料預(yù)處理
[0098]原料按料水比1:25加水充分混合均勻后，靜置浸泡2h。
[0099](3)—步復(fù)合酶解
[0100]將步驟(2)中靜置浸泡完的料液加熱至53°C，調(diào)節(jié)料液pH至4.8，添加復(fù)合酶A0.75% (以海帶干重計(jì))，維持溫度53°C酶解12h，所述酶A是由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:纖維素酶35%，半纖維素酶35%，果膠酶10%，淀粉酶I%，木聚糖酶19%。
[0101](4) 二步復(fù)合酶解
[0102]將步驟(3)中所得一步復(fù)合酶解液加熱至58°C，調(diào)節(jié)其pH至7.8，添加復(fù)合酶B
0.15 % (以海帶干重計(jì))，維持溫度58 °C酶解1.5h，復(fù)合酶B的組成為:堿性蛋白酶70 %，中性蛋白酶30%。
[0103](5)滅酶活
[0104]將步驟(4)中完成二步復(fù)合酶解的料液加熱至90°C，保溫40min，滅酶活后降溫至室溫。
[0105](6)固液分離
[0106]將滅酶活并降溫后的料液進(jìn)行固液分離，4000r/min離心1min，并用1.5倍體積的水洗滌沉淀兩次，4000r/min離心1min，所得沉淀為海帶膳食纖維粗品，合并3次離心所得上清液用于后續(xù)分離提取。
[0107](7)沉淀海藻酸
[0108]向步驟(6)中所得上清液中加入過(guò)量的CaCl2溶液，充分混合均勻后，6000r/min離心15min，并用上清液I倍體積的水洗滌沉淀兩次，6000r/min離心15min，所得沉淀用95 %乙醇溶液洗滌，烘干后為海藻酸鈣產(chǎn)品，合并三次離心所得上清液用于后續(xù)分離提取。
[0109](8)除 Ca2+并濃縮
[0110]向步驟(7)中所得上清液中加入過(guò)量的Na2CO3溶液，充分混合均勻沉淀除去Ca2+，4500r/min離心15min，并用上清液I倍體積的水洗滌沉淀兩次，去沉淀，合并3次離心所得上清液用鹽水調(diào)pH至中性并將體積濃縮10?15倍，以減少后續(xù)分離提取所需乙醇用量。
[0111](9)沉淀褐藻糖膠
[0112]向步驟(8)中所得濃縮液中加入5倍體積的95%乙醇溶液沉淀褐藻糖膠，6000r/min離心15min，所得沉淀用適量95 %乙醇溶液洗滌兩次，所得沉淀為褐藻糖膠粗品，根據(jù)原料來(lái)源如含有甘露醇則合并三次離心所得上清液，用于后續(xù)分離提取甘露醇。
[0113](10)分離提取甘露醇
[0114]步驟(9)所得上清液經(jīng)超濾除雜、納濾濃縮脫鹽脫乙醇，干燥得甘露醇成品。
[0115](11)通過(guò)以上步驟最終以海帶干物質(zhì)計(jì)褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維的綜合提取率在90.5%，海帶資源的綜合利用率達(dá)到87.2%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種同時(shí)提取褐藻糖膠、海藻酸、甘露醇和海帶膳食纖維的酶解方法，其特征是，包括以下步驟: 首先將海帶原料進(jìn)行粉粹、加水浸泡;然后加入復(fù)合酶A進(jìn)行一步復(fù)合酶解，再加入復(fù)合酶B進(jìn)行二步復(fù)合酶解;再將二步復(fù)合酶解之后的酶解液滅酶活，進(jìn)行固液分離，得到的固體即為海帶膳食纖維粗品，得到的液體用來(lái)提取海藻酸、褐藻糖膠和甘露醇； 其中，所述酶A包括纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、淀粉酶、木聚糖酶、堿性纖維素酶、戊聚糖酶、葡聚糖酶、阿魏酸酯酶中的任意四種或四種以上;所述復(fù)合酶B包括堿性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、胃蛋白酶中的一種或任意兩種。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述得到的液體用來(lái)提取海藻酸、褐藻糖膠和甘露醇的方法包括:所得液體采用氯化鈣溶液沉淀法分離得到海藻酸鈣產(chǎn)品；然后將沉淀分離海藻酸鈣后的上清液進(jìn)行醇沉得到褐藻糖膠粗品;再將醇沉分離褐藻糖膠的上清液經(jīng)除雜、脫鹽、脫乙醇，得到甘露醇成品。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述復(fù)合酶A是由下述重量百分比的成分組成的:纖維素酶:20%?55%;半纖維素酶:10%?40%;果膠酶:0-30%;淀粉酶:0~2%;木聚糖酶:O?20% ；堿性纖維素酶:O?10% ；戊聚糖酶:O?10% ； β_葡聚糖酶:0~5% ；阿魏酸酯酶:0~2%，其中所述果膠酶、淀粉酶、木聚糖酶、堿性纖維素酶、戊聚糖酶、β-葡聚糖酶和阿魏酸酯酶中的重量百分比至少兩個(gè)不為零。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述一步復(fù)合酶解時(shí)間為12?18h，一步復(fù)合酶解溫度為:50-550C，一步復(fù)合酶解pH為:4.7-5.1,復(fù)合酶A的添加量為:0.2%?0.8%，以海帶干重計(jì)O5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述二步復(fù)合酶解的時(shí)間為I?2h，二步復(fù)合酶解溫度為:50?60°C，二步復(fù)合酶解pH為:7.0?8.5，復(fù)合酶B的添加量為:0.05%?0.15%，以海帶干重計(jì)。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:將二步復(fù)合酶解之后的酶解液加熱至80?90°C，保溫30?60min，滅酶活后降溫至室溫。7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是:具體沉淀海藻酸的方法為:向所得液體中加入過(guò)量的CaCl2溶液，充分混合均勻后，4000?6000r/min離心15?20min，并用上清液設(shè)定體積倍數(shù)的水洗滌沉淀數(shù)次，4000?6000r/min離心15?20min，所得沉淀用體積分?jǐn)?shù)為90?95%乙醇溶液洗滌，干燥后為海藻酸鈣產(chǎn)品，合并所有離心所得上清液用于褐藻糖膠和甘露醇的提取。8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是:將沉淀分離海藻酸鈣后的上清液進(jìn)行除Ca2+后再進(jìn)行醇沉得到褐藻糖膠粗品，除Ca2+方法包括:向所述上清液中加入過(guò)量的Na2CO3溶液，混勻，過(guò)濾去除沉淀，所得液體用于褐藻糖膠和甘露醇的提取。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征是:將沉淀分離海藻酸鈣后的上清液進(jìn)行除Ca2+、濃縮后再進(jìn)行醇沉得到褐藻糖膠粗品。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征是:所述得到褐藻糖膠粗品的具體方法包括:向所得濃縮液中加入4?6倍體積的90?95%乙醇溶液沉淀褐藻糖膠，4000?6000r/min離心15?20min，所得沉淀用乙醇溶液洗滌若干次，所得沉淀為褐藻糖膠粗品，合并所有離心所得上清液，用于后續(xù)分離提取甘露醇。
【文檔編號(hào)】C07C29/76GK106008730SQ201610344745
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】董學(xué)前, 趙林, 張永剛, 王偉, 張艷敏, 楊曉雪, 吉武科, 劉建軍
【申請(qǐng)人】山東省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院