CN101185477B

CN101185477B - 一种从海水与苦卤中提取的活性糖复合物及其制备方法和它的组合物

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Publication number: CN101185477B
Application number: CN2007101939568A
Authority: CN
Inventors: 孙恢礼; 翁世兵; 李君�; 郑建禄; 孙大儒
Original assignee: South China Sea Institute of Oceanology of CAS
Current assignee: South China Sea Institute of Oceanology of CAS
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2025-08-30
Also published as: CN101185477A

Abstract

本发明涉及一种从海水与苦卤中提取的活性糖复合物及其制备方法，其特征是，含糖类15％～35％(其中还原糖为5％～11％)，余下含无机盐类、维生素、水，并通过海水或苦卤的初级净化，脱盐，脱盐后的料液在40～100℃，10～50kPa下蒸发浓缩至粘稠液，乙醇结晶，干燥等步骤得到。本发明还涉及一种以该活性糖复合物为功能成分的组合物，用作营养保湿面膜。本发明的活性糖复合物中所含的物质有保健功能和药用功能，无毒副作用，并符合天然海水的自然配比，因此更适应生物体的生理需求，可应用在化妆品、食品饮料、海水养殖、饲料加工等工业领域中。本发明的制备方法简便易行，安全环保，为海水及苦卤的高值化绿色利用提供了新途径。

Description

本申请是原申请号200510036821.1的分案。

一种从海水与苦卤中提取的活性糖复合物及其制备方法和它的组合物

技术领域

本发明涉及一种活性糖复合物，具体来说是涉及一种从海水与苦卤中提取的活性糖复合物及其制备方法，还涉及以该糖复合物为功能成分的组合物。

背景技术

海水作为地球上最大的资源库之一，不仅蕴含着大量的无机物质资源，还储藏着种类丰富的有机物质资源。随着近年来陆地资源的日益匮乏，人类越来越重视海洋资源的开发。从海水或苦卤中提取诸如NaCl、KCl、MgCl₂、MgSO₄等无机盐的技术已经实现工业化生产，并产生了巨大的经济效益。糖类特别是多糖类物质是海水中最主要的有机物质资源之一，海水苦卤由于在提取氯化钠过程中得到高倍浓缩，其中的糖类物质含量更高，一般是海水的十倍甚至几十倍。近年来的研究表明天然海洋多糖类物质不仅可以供给机体能量，还具有保水、防冻、提高免疫力、抗疲劳、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射等一系列生理功能和药理功能，因此天然海洋多糖类物质的提取必将给人类提供一种健康的绿色资源，它的广泛应用也将为人类安全和健康作出重要贡献。

海水盐业作为传统产业曾为国民健康和社会进步作出了巨大贡献，然而海水盐业对海水资源的利用率很低，特别是对天然海水提取氯化钠后的母液即海水苦卤的利用率更低。目前对海水苦卤的利用仅限于提取其中的K、Mg等无机元素，且实现再利用的仅占苦卤总排放量的20％。这不仅造成了大量的资源浪费，而且苦卤的就近排放严重污染了近海和附近农田的环境，给传统盐业的发展套上沉重的枷锁。从苦卤中制取天然活性糖，以实现苦卤的高值化利用，不仅会给传统盐业发展注入新的活力的同时，也将会带来巨大的社会效益和环境效益。

然而，到目前为止尚没有从海水或其苦卤中获取多糖类物质的成熟技术。

发明内容

本发明的目的是以海水或其苦卤为原料开发出一种具有生物活性的糖复合物，另一目的是提供该糖复合物的制备方法，再有一个目的是提供以该糖复合物为功能成分的组合物。

本发明以海水或其苦卤为原料，依次经初级净化、脱盐、浓缩、乙醇沉淀、分离、干燥等步骤，得到活性糖复合物，并得到以该糖复合物为功能成分的组合物，从而实现了本发明的目的。

本发明的一种活性糖复合物，其特征是以总组成为质量分数100％计，含糖类15％～35％，余下含无机盐类、维生素、水，所述糖类中还原糖为复合物总组成的5％～11％，并由以下的步骤制备得到：

(1)海水或苦卤的初级净化；

(2)将净化后的海水或苦卤脱盐；

(3)将海水或苦卤脱盐后的料液在40～100℃，10～50kPa下蒸发浓缩至粘稠液，经干燥，得到活性糖复合物。

所述的糖类是指总糖，包括多糖、低聚糖和单糖，步骤(1)所述的净化，目的是除去颗粒、胶体等杂质和漂浮有机污染物，可以采用常规方法，如离心分离法或过滤法或过滤-离心联合法，过滤法可以将海水及其苦卤通过石滤层、木炭滤层或沙滤层中的一种或几种；离心分离的转速最好是1500～2500r/min，离心时间可以是15～20min。

步骤(2)所述的脱盐，目的是除去绝大部分无机盐，可以根据海水和苦卤的含盐量不同采用不同的工艺，如电渗析或离子交换膜电渗析法，为了提高脱盐率和电流效率还可以采用多级多段式工艺，如多级离子交换膜电渗析法；电渗析的调节流速最好是1～3cm/s，电流密度最好是2～5A/dm²，温度最好是50～80℃；多级离子交换膜电渗析法最好处理至盐度为2～5。

为了兼顾蒸发效率和避免温度过高造成糖类和维生素类的损失，步骤(3)最好采用两断式蒸发，即先用敞开式加热法预浓缩至溶液温度达105℃，继而改用在40～100℃，10～50kPa压力下旋转蒸发浓缩至获得粘稠液；得到的粘稠液可以直接冷冻干燥得到活性糖复合物，也可以在粘稠液中加入95％乙醇，使糖复合物结晶沉淀出来，然后进行固液分离，将所得结晶进行干燥，得到活性糖复合物，料液与乙醇的体积比控制在1∶2～1∶5之间，所述的固液分离可以采用常规的方法如离心分离法或加压过滤法，所述的离心分离的速率最好是1000～2000r/min，所述的加压过滤法的压力最好在20～50kPa，步骤(3)所述的干燥可以采用真空干燥法或红外干燥法或冷冻干燥法等。

本发明的活性糖复合物的制备方法及其中的优化条件如上所述。

一种含本发明活性糖复合物的组合物，其特征是按质量份数计由质量分数70％的山梨醇6份，甘油5份，本发明糖复合物0.3份，聚乙烯醇2.6份，羧甲基纤维素1.0份，凯松0.01份，香精0.5份，去离子水95份组成。

上述组合物的制备方法是将聚乙烯醇用山梨醇浸湿，加到有凯松的水溶液中，加热至70℃，不断搅拌使其混合均匀，静置过夜，次日加入其余组分，充分搅匀即可。该组合物用作营养保湿面膜。

本发明的活性糖复合物可应用在化妆品、食品饮料、海水养殖、饲料加工等工业领域中。

本发明的优点是：

(1)所得的糖复合物中含有大量多糖类、低聚糖类、少量维生素及矿物质等多种生物活性物质，其中海藻多糖及低聚糖类不仅可以给机体提供能量，还具有保水、防冻、提高免疫力、抗疲劳、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射等一系列保健功能和药用功能，且没有毒副作用，维生素和矿物质也是生物生长发育不可或缺的营养素；

(2)本发明技术无需将各不同多糖一一分离，不仅简便易行，且提取物更符合天然海水中的原始自然配比，因此更加适应生物体的生理需求；

(3)本发明采用的溶剂都是无毒无害的，不但保证了安全，而且符合环保的要求，因此为海水及其苦卤资源的高值化绿色利用提供了新思路和新途径。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明不限于下述实施例。

实施例1

取海水样品200L，依次经木炭滤层、沙滤层、活性炭滤层过滤净化后，将滤液进行电渗析，调节流速3cm/s、电流密度为3A/dm²、温度60℃，用多级离子交换膜电渗析法处理至盐度低于3。所得脱盐液先用敞开式加热法预浓缩至溶液温度达105℃，然后在40℃，10kPa压力下旋转蒸发至淡黄色粘稠状，用蒸馏水将所得粘稠液稀释至500mL，加入2L 95％乙醇搅拌，0～5℃低温结晶提取10h，混合物20kPa下过滤并用少量乙醇洗涤结晶，滤液蒸馏回收乙醇溶剂，剩余滤液重复95％乙醇结晶、过滤、洗涤步骤两次，合并所得晶体，真空干燥即得微黄色的本发明活性糖复合物，硫酸-苯酚法测得该复合物中含有糖类(以葡萄糖计)31％，以高锰酸钾滴定法测得其中还原糖为11％，余下为无机盐类、维生素、水等物质。

实施例2

取海水样品400L，依次经木炭滤层、沙滤层、活性炭滤层过滤净化后，将滤液进行电渗析，调节流速3cm/s、电流密度为2A/dm²、温度80℃，用多级离子交换膜电渗析法处理至盐度低于3。所得脱盐液先用敞开式加热法预浓缩至溶液温度达105℃，然后在100℃，50kPa压力下旋转蒸发至淡黄色粘稠状，用蒸馏水将所得粘稠液稀释至1000mL，加入2L 95％乙醇搅拌，0～5℃低温结晶提取10h，混合物50kPa下过滤并用少量乙醇洗涤结晶，滤液蒸馏回收乙醇溶剂，剩余滤液重复95％乙醇结晶、过滤、洗涤步骤两次，合并所得晶体，真空干燥即得微黄色的本发明活性糖复合物，同实施例1中方法测得该复合物中含有糖类(以葡萄糖计)15％(其中还原糖5％)，余下为无机盐类、维生素、水等物质。

实施例3

取海水样品400L，在1500r/min转速下离心分离20min，将上清液进行电渗析，调节流速3cm/s、电流密度为5A/dm²、温度60℃，用多级离子交换膜电渗析法处理至盐度低于3。所得脱盐液先敞开式常压蒸发，加热至100℃，并保持直至温度达到105℃；然后再在40℃，10kPa压力下旋转蒸发至粘稠状，用蒸馏水将所得粘稠液稀释至800mL，加入2.5L 95％乙醇搅拌，0～5℃低温结晶提取12h，混合物在1000r/min转速下离心分离30min，倾出上清夜，蒸馏法回收乙醇，将所得结晶真空干燥即得微黄色的本发明活性糖复合物，同实施例1中方法测得其中含糖类(以葡萄糖计)30％(其中还原糖9％)，余下为无机盐类、维生素、水等物质。

实施例4

取海水苦卤样品20L，经木炭滤层、沙滤层过滤后，将滤液在2500r/min转速下离心15min，上清夜进行电渗析，调节流速1cm/s、电流密度为3A/dm²、温度50℃，用多级离子交换膜电渗析法处理至盐度低于5。所得溶液在40℃，10kPa压力下旋转蒸发至粘稠状，用蒸馏水将所得粘稠液稀释至500mL，加入2.5L 95％乙醇搅拌，0～5℃低温结晶提取12h，过滤并用少量乙醇洗涤结晶，滤液蒸馏回收乙醇溶剂，剩余滤液重复95％乙醇结晶、过滤、洗涤步骤两次，合并所得固体，红外灯干燥即得淡黄色的本发明活性糖复合物，同实施例1中方法测得其中含有糖类(以葡萄糖计)35％(其中还原糖8％)，余下为无机盐类、维生素、水等物质。

实施例5

取海水苦卤样品40L，经木炭滤层、沙滤层、活性炭滤层过滤后，将滤液在2500r/min转速下离心15min，上清夜进行电渗析，调节流速1cm/s、电流密度为3A/dm²、温度60℃，用多级离子交换膜电渗析法处理至盐度为2。所得溶液在80℃，20kPa压力下旋转蒸发至粘稠状，用蒸馏水将所得粘稠液稀释至900mL，加入3L 95％乙醇搅拌，0～5℃低温结晶提取12h，加压过滤并用少量乙醇洗涤结晶，滤液蒸馏回收乙醇溶剂，剩余滤液重复95％乙醇结晶、过滤、洗涤步骤两次，合并所得固体，在60℃、30kPa压力下干燥5h即得淡黄色的本发明活性糖复合物，同实施例1中方法测得其中含糖类(以葡萄糖计)30％(其中还原糖7％)，余下为无机盐类、维生素、水等物质。

实施例6

取海水苦卤样品20L，经木炭滤层、沙滤层过滤后，将滤液在2500r/min转速下离心15min，上清夜进行电渗析，调节流速1cm/s、电流密度为3A/dm²、温度60℃，用多级离子交换膜电渗析法处理至盐度低于5。所得溶液在40℃，1kPa压力下旋转蒸发至粘稠状，所得粘稠液经冷冻干燥即得乳黄色的本发明活性糖复合物，同实施例1中方法测得其中含糖类(以葡萄糖计)21％(其中还原糖7％)，余下为无机盐类、维生素、水等物质。

实施例7

将实施例1中得到的糖复合物作为功能组分，按如下配方配制成天然海洋活性多糖营养营养保湿面膜：浓度70％的山梨醇6g，甘油5g，海洋生物活性糖复合物0.3g，聚乙烯醇2.6g，羧甲基纤维素1.0g，凯松0.01g，香精0.5g，去离子水95g。配置方法如下：将聚乙烯醇用山梨醇浸湿，加到有凯松的水溶液中，加热至70℃，不断搅拌使其混合均匀，静置过夜，次日加入其余组分，充分搅匀即可。经试用证明，该面膜具有良好的长效保湿效果，且能较好地营养皮肤，用过可令肌肤倍增光泽。

实施例8

在1Kg速溶海水晶(市售“鱼宝牌”，产自广东徐闻盐场)中通过分级混合加入1.0g实施例2中得到的糖复合物，制得复合型人工海水制剂，用于养殖海洋生物，海洋生物的开口摄食期由20天缩短至8天，成活率提高约30％，生长速度增加40％左右，抗病能力也明显提高。

实施例9

在1Kg普通鸡饲料中加入0.2g实施例4中得到的糖复合物，用于饲养普通肉鸡，发现所饲养的肉鸡生长期缩短30％左右，且肉质也大有改善。

Claims

1.一种活性糖复合物在饲料中的应用，所述的活性糖复合物以总组成为质量分数100％计，含糖类15％～35％，余下含无机盐类、维生素、水，所述糖类中还原糖为复合物总组成的5％～11％，并由以下的步骤制备得到：

(1)海水或苦卤的初级净化；

(2)将净化后的海水或苦卤脱盐；

2.根据权利要求1的一种活性糖复合物在饲料中的应用，所述的饲料是海洋生物饲料和鸡饲料。

3.根据权利要求1或2的一种活性糖复合物在饲料中的应用，所述的糖类是指总糖，步骤(1)所述的净化采用离心分离法或过滤法或过滤-离心联合法，步骤(2)所述的脱盐采用电渗析或离子交换膜电渗析法或多级离子交换膜电渗析法，电渗析的调节流速是1～3cm/s，电流密度是2～5A/dm²，温度是50～80℃，步骤(3)先用敞开式加热法预浓缩至溶液温度到达105℃，继而改用在40～100℃，10～50kPa压力下旋转蒸发浓缩至获得粘稠液，干燥。

4.根据权利要求3的一种活性糖复合物在饲料中的应用，所述的总糖是多糖、低聚糖和单糖，步骤(1)所述的过滤法是将海水及其苦卤通过石滤层、木炭滤层或沙滤层中的一种或几种，所述的离心分离的转速是1500～2500r/min，离心时间是15～20min，步骤(2)所述的多级离子交换膜电渗析处理至盐度为2～5，步骤(3)中在所述的粘稠液中加入95％乙醇，料液与乙醇的体积比控制在1∶2～1∶5之间，使糖复合物结晶沉淀出来，然后以1000～2000r/min离心分离或在20～50kPa下过滤进行固液分离，将所得结晶进行真空干燥法或红外干燥法或冷冻干燥法。