CN101445819A - 从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法 - Google Patents

Abstract

一种从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法，属于盐藻利用技术领域。本发明以脱除β－胡萝卜素的盐藻渣为原料，先经多次分离及酶水解，后经浓缩、干燥，制得多种产品。本发明综合利用盐藻渣制得皮肤能量激活液、水解盐藻低聚糖和多糖及短肽等日化、医药、保健多种产品，且生产过程中产生的水解盐藻蛋白质沉淀残渣，都保留不弃，用作制备微生物肥料的发酵基料；且有生产工艺简单、能耗低、成本低，生产过程中无“三废”排放等特点。采用本发明方法制备出的产品，可广泛用于护肤、保湿、营养、抗氧化、抗衰老产品中，也可用于保健品、抗肿瘤的产品中，还可作为单细胞蛋白质食品补充氮素营养、抗辐射产品中。

Description

从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法

一、技术领域

本发明属于盐藻利用技术领域，特别涉及从脱除β—胡萝卜素的盐藻渣中制备盐藻糖和短肽的方法。

二、背景技术

盐藻又称盐藻，是绿色单细胞藻，形态微小，具有糖蛋白形成的包被。主要分布在近海水域，对盐度的适应范围为0.2～3.5％，具有繁殖快、生存力强、适于养殖等特点。我国海岸线长，加之有大量适合盐藻生存的内陆盐湖，因此盐藻分布广，资源丰富。盐藻含有丰富的油脂、β—胡萝卜素、蛋白质、多糖类化合物和Ca、P、Zn等微量矿物质，包括人类必需的8种氨基酸等系列可利用的物质。目前内蒙古吉兰泰公司已经实现从盐藻中提取甘油和β—胡萝卜素已形成产业化，有大量的盐藻渣资源。在提取β—胡萝卜素的盐藻渣中，还有超过10％的多糖类、超过30％的蛋白质及矿质等营养成分。

近年来的研究发现，糖类在人体免疫系统中起十分关键的作用，在人体对抗病毒及细菌侵袭的防御过程中尤其如此。例如，盐藻中的硫酸化多糖可抑制败血症病毒(VHSV)和非洲猪热病毒(AFSV)的复制。现已发现盐藻多糖复合物具有较强的药物生物活性，能有效调节机体免疫功能，增强巨噬细胞的吞噬功能，明显抑制60％以上实体瘤S180的生长。

短肽是由二到十几个氨基酸组成的具有生物活性的肽类，又称功能性短肽。功能性短肽属于生物活性肽，具有多种生物学功能，如激素作用、抗血栓、抗高血压、抗氧化、免疫调节、降胆固醇、抑制细菌、促进生长、调节食品风味及硬度等。现代营养学家研究发现，蛋白质经消化道中酶的作用后分解成游离氨基酸和短钛，机体吸收蛋白质营养一部分以游离氨基酸的形式吸收，另一部分则以短肽形式吸收，且机体对短肽的吸收速度大于游离氨基酸。此外，短肽无异味，渗透压低，因此，其生物效价和营养价值更高，用短肽开发保健食品和保健用品的前景更好。所以，功能性短肽的制备已成为近年来的研究热点。

现有制备盐藻糖和短肽的方法，如《中国海洋大学学报》2005年11月第35卷第六期的“盐藻多糖提取工艺的研究”一文，公开的方法是，以提取过胡萝卜素的盐藻渣粉为原料，先按固液比为1:16，用NaOH调节pH为9的弱碱水，在温度为100℃的条件下，提取10小时，醇沉分离，制得多糖粗品(及蛋白多糖)，后用酶解法，即先加多种水解酶(中性蛋白酶和木瓜蛋白酶及胰蛋白酶)，后灭酶，然后醇沉分离，制得糖含量为29.01％的混合多糖。该方法提取时间高达10小时，会导致多糖及蛋白质大量水解，虽然将盐藻多糖和盐藻蛋白质用醇沉淀的方式从提取液中提出并用多种酶水解，但是，并未对蛋白质的酶水解物进行有效深加工及利用，即同时制备出短肽，资源利用率低。此外，也未对脱β—胡萝卜素的盐藻渣中存在的大量矿质营养进行利用。又如公开号为CN101129324A的“一种盐藻二次提取液产品及其在皮肤保健用日用化工产品中的应用”专利，公开的方法是，以除去脂溶性物质的盐藻粉为原料，先用60～70％的乙醇为提取液，在75～100℃下，提取3～4个小时，后进行减压蒸馏回收乙醇，再调整浓缩液的pH值为5～10，然后用蒸馏水稀释至固体含量为3～10％，加入防腐剂制得成品。该方法只是提取出盐藻渣中的小分子营养物质，例如矿质、氨基酸等，未对盐藻多糖及蛋白质进行利用，资源利用率极低。

三、发明内容

本发明的目的是针对现有制备盐藻糖和短肽方法的不足之处，提供一种从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法。具有从脱β—胡萝卜素的盐藻渣中同时制备水解低聚糖、水解盐藻多糖、短肽及皮肤能量激活液等多种产品，资源综合利用率高的特点，制备工艺无“三废”污染，属于绿色生产；其产品既可用于日化行业，也可用于保健、食品及饲料等行业。

本发明的机理：脱β—胡萝卜素盐藻残渣中约含10％盐藻多糖，盐藻多糖是以半乳糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖等单糖聚合成的高分子，单糖之间主要是以β—1，2、β—1，3、β—1，4糖苷键连接，溶解于热碱性水溶液，不溶于冷水或高浓度的低温醇溶液。因此，采用弱碱性水溶液，先从盐藻渣中提取出盐藻多糖，经过超滤分离矿质离子及小分子有机物，再用葡聚糖酶(水解β—1，3—糖苷键)、纤维素酶(水解β—1，4糖苷键)等水解，获得分子量小于3000Da的水解盐藻低聚糖液，再经过超滤截留、真空浓缩、冷冻干燥，获得水解盐藻低聚糖冻干粉。盐藻多糖为含蛋白的复合物，分子量最高达数十万Da，用蛋白酶水解其肽键，制备出小分子短肽。将水解超滤截留液调节pH值，用中性蛋白酶和风味蛋白酶水解，获得平均分子量为600Da的短肽溶液，水解经过超滤、浓缩和冻干，获得盐藻短肽冻干粉。此外，脱β—胡萝卜素的盐藻残渣含蛋白超过30％，盐藻蛋白质是氨基酸以肽键聚合而成的高分子，溶解于碱性溶液。分子量高的蛋白质水溶性、稳定性均差，大量的羧基，氨基及侧链基团被压缩或掩蔽，抗氧化、抗衰老活性低，因此必须进行水解，降低其分子量，使大量侧链功能基团暴露，方可提升其功能性质。蛋白酶是专门水解肽键的生物催化剂，不同种类的蛋白酶可水解不同氨基酸组成的肽键。因此用数种酶联合水解盐藻蛋白质，可获得不同分子量的水解盐藻肽。将水解盐藻肽进行纳滤分级分离，再进行浓缩和冻干，即获得平均分子量为5KDa的水解盐藻肽和平均分子量为600Da的水解盐藻短肽。

本发明的目的是这样实现的：一种从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法，以脱除β—胡萝卜素的盐藻渣为原料，先经多次分离及酶水解，后经浓缩、干燥，制得多种产品，具体的方法步骤如下：

(1)对盐藻渣进行分离

以提取β—胡萝卜素的盐藻渣粉为原料，按盐藻渣粉的重量(克):去离子水的体积(升)比为1:5～10的比例，先在容器中加入去离子水，再放入盐藻渣粉，搅拌至盐藻渣粉分散均匀后，接着用超声波处理30～60分钟，然后用10000～13000转/分的速度，离心5～20分钟，分别收集下层沉淀和上层清液。收集的下层沉淀用于制备水解盐藻肽，收集的上层清液用截留分子量为5KDa的超滤器进行超滤分离，再分别收集超滤滤过液和截留浓缩液，滤过液中含有小分子量无机盐、氨基酸、三磷酸腺苷(ATP)、维生素等，截留浓缩液中含有大分子量的多糖类化合物、蛋白质等。

(2)制备皮肤能量激活液

第(1)步完成后，将第(1)步收集的超滤滤过液置于真空浓缩器中，先用氢氧化钾(KOH)溶液调节其pH值为5.5～6.0，后在温度为80～90℃、真空度为0.06～0.08Mpa的条件下，进行真空浓缩至可溶性固形物浓度为10～12％，就制备出K离子浓度为40～60mg/mL、氨基酸浓度为18～25mg/mL及磷酸盐浓度为13～16mg/mL的皮肤能量激活液，其收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的8～12％。

(3)对截留浓缩液进行分离

第(2)步完成以后，对第(1)步收集的截留浓缩液，按截留浓缩液：蒸馏水的体积比为1∶5～10的比例，先在截留浓缩液中加入蒸馏水并搅拌均匀后，再转移至提取罐中，用稀氢氧化钠(NaOH)溶液调节其pH值为9～10，加热升温至80～90℃，在搅拌下保温提取5～10小时。提取完成后，用换热器降温至40～50℃，再泵入管式离心机，以10000～14000转/分的速度，进行离心分离，分别收集下层沉淀和上层清液。将收集的下层沉淀称重，然后加入其5～10倍重量的、pH值为9～10的蒸馏水，进行洗涤。再以10000～14000转/分的速度进行离心分离，再分别收集下层沉淀和上层清液。如此重复洗涤和分离1～2次。最后，分别将各次收集的下层沉淀和上层清液合并。

(4)制备水解盐藻低聚糖和多糖冻干粉

①制备水解盐藻多糖溶液

第(3)步完成以后，对第(3)步最后合并的各次上层清液，先用稀盐酸溶液调节其pH值为5～6，再加入脱除β—胡萝卜素盐藻质量百分数为2～4％的葡萄聚糖酶和1～3％的纤维素酶，在温度为50～60℃条件下，搅拌酶水解3～6小时，就制备出水解盐藻多糖溶液。

②超滤分离

第(4)-①步完成以后，对第(4)-①步制备出的水解盐藻多糖溶液，用截留分子量为3KDa的超滤器，在压力为0.1～0.25Mpa下，进行超滤分离，将水解盐藻多糖溶液分离为分子量小于3KDa的水解盐藻低聚糖溶液(即过滤液)和分子量大于3KDa的水解盐藻多糖溶液(即截留液)。分别收集超滤滤过液和超滤截留液。

③制备水解盐藻低聚糖冻干粉

第(4)-②步完成后，先将(4)-②步收集的分子量小于3KDa水解盐藻低聚糖过滤液，置于抽滤机中，用截留分子量为300Da的纳滤膜，进行浓缩，浓缩至截留液中可溶性固形物的质量浓度为10～15％为止，就制备出水解盐藻低聚糖浓缩液。然后，将水解盐藻低聚糖浓缩液置于冷冻干燥机中，在真空度为20～60Pa、温度为—50～—60℃下，进行真空干燥36～40小时，就制备出分子量小于3KDa的水解盐藻低聚糖冻干粉，其收得率为脱除—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的5～7％。

④制备水解盐藻多糖冻干粉

第(4)-②步完成后，先将第(4)-②步收集的分子量大于3KDa水解盐藻多糖截留液置于低温冰箱中，预冻1～3小时，然后在真空度为20～60Pa、温度为—50～—60℃条件下，进行冷冻干燥24～30小时，就制备出平均分子量为12KDa的水解盐藻多糖冻干粉，其收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的1.5～2.5％。

(5)制备水解盐藻短肽冻干粉

①制备水解盐藻蛋白液

第(4)步完成后，将第(3)步最后合并的下层沉淀，置于水解釜中，先按沉淀质量:纯净水体积比为1:5～8的比例，向水解釜中加入纯净水，再搅拌至沉淀均匀分散于纯净水中。接着用稀氢氧化钠溶液调节其pH值为8～9，再加热升温至50～60℃后，加入沉淀质量百分数为2％～5％的碱性蛋白酶或胰蛋白酶，保温搅拌酶水解40～60分钟后，再次加入沉淀质量百分数1～2％的肽酶(如风味蛋白酶或木瓜蛋白酶等)，在搅拌下继续酶水解1.5～3.5小时。最后加热升温至80～90℃，并恒温保持15～20分钟，就制备出酶水解盐藻蛋白液。

②离心分离

第(5)—①步完成后，将第(5)—①步制备出的水解盐藻蛋白液泵入管式离心机中，以12000～14000转/分的速度，进行离心分离10～20分钟，分别收集沉淀和上层清液。对收集的沉淀，保留备用，作制备微生物肥料的发酵基料。将收集的清液称重并置于脱色装置中，升温至80～90℃后，加入其重量3～5％的木质活性炭，搅拌脱色10～20分钟。脱色完成后，弃活性炭，收集脱色液。将收集的脱色液放入真空过滤器中进行真空抽滤，收集过滤液。然后将收集的过滤液泵入截留分子量为800Da的纳滤器中，在压力为0.1～0.3Mpa下，进行纳滤浓缩，直至纳滤截留液中的可溶性固形物的质量浓度为10～15％为止，就制备出平均分子量为5KDa的水解盐藻肽截留浓缩液；收集纳滤滤过液，并在压力为0.3～0.6Mpa下，进行反渗透浓缩，直至反渗透浓缩液中的可溶性固形物的质量浓度为10～15％为止，就制备出平均分子量为600Da的水解盐藻短肽浓缩液。

③制备水解盐藻短肽冻干粉

第(5)—②步完成以后，将第(5)—②步制备出的平均分子量为600Da的水解盐藻短肽浓缩液置于低温冰箱中，预冻1～3小时，然后置于冷冻干燥机中，在压力为25～50Pa、温度为—50～—60℃条件下，进行冷冻干燥24～30小时，就制备出总氮含量为12.5～15％、平均分子量为600Da的水解盐藻短肽冻干粉，总收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的16～18％。

④制备水解盐藻肽冻干粉

第(5)—③步完成后，将(5)—②步制备出的平均分子量为5KDa的水解盐藻肽截留浓缩液置于低温冰箱中，预冻1～3小时，再置于冷冻干燥机中，在压力为25～50Pa、温度为—50～—60℃下，进行冷冻干燥20～24小时，就制备出总氮量为12.0～14.5％的平均分子量为5KDa的水解盐藻肽冻干粉，总收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的8～12％。

本发明采用上述技术方案后，主要有以下效果：

(1)综合利用盐藻渣制备出多种产品。本发明方法能综合利用脱β—胡萝卜素盐藻渣，同时制备出皮肤能量激活液、水解盐藻低聚糖和多糖和短肽等日化、医药及保健多种产品，生产过程中产生的水解盐藻蛋白沉淀残渣，都保留不弃，留作制备微生物肥料的发酵基料。充分利用盐藻资源，降低各产品的能耗及生产成本。

(2)生产工艺简单。生产过程无“三废”排放。本发明方法多次采用膜分离、真空浓缩、冷冻干燥新技术，这不但原料利用率高，且生产过程中无“三废”排放，是节能、绿色环保的制备方法，有利于推广应用。

采用本发明方法制备出的产品，可广泛应用于日化护肤、保湿、营养、抗氧化、抗衰老等产品中；也可用于保健品，提高人体免疫机能，抗肿瘤的产品中；还可作为单细胞蛋白食品，补充氮素营养、抗辐射的产品中；其残渣还可用于制备微生物发酵肥料。

四、具体实施方式

结合具体实施方式，进一步说明本发明。

实施例1

一种从盐藻中制备水解低聚糖和短肽方法的具体步骤如下：

(1)对盐藻渣进行分离

以提取β—胡萝卜素的盐藻渣粉为原料，按盐藻渣粉的重量(克):去离子水的体积(升)比为1:5的比例，先在容器中加入去离子水，再放入盐藻渣粉，搅拌至盐藻渣粉分散均匀后，接着用超声波处理30分钟，然用后10000转/分的速度，离心5分钟，分别收集下层沉淀和上层清液。收集的下层沉淀用于制备水解盐藻肽，收集的上层清液用截留分子量为5KDa的超滤器进行超滤分离，再分别收集超滤滤过液和截留浓缩液，滤过液中含有小分子量无机盐、氨基酸、三磷酸腺苷(ATP)、维生素等，截留浓缩液中含有大分子量的多糖类化合物、蛋白质等。

(2)制备皮肤能量激活液

第(1)步完成后，将第(1)步收集的超滤滤过液置于真空浓缩器中，先用氢氧化钾(KOH)溶液调节其pH值为5.5，后在温度为80℃、真空度为0.06Mpa的条件下，进行真空浓缩至可溶性固形物浓度为10％，就制备出K离子浓度为40mg/mL，氨基酸浓度为18mg/mL及磷酸盐浓度为13mg/mL的皮肤能量激活液，其收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的8％。

(3)对截留浓缩液进行分离

第(2)步完成以后，对第(1)步收集的截留浓缩液，按截留浓缩液:蒸馏水的体积比为1:5的比例，先在截留浓缩液中加入蒸馏水并搅拌均匀后，再转移至提取罐中，用稀氢氧化钠(NaOH)溶液调节其pH值为9，加热升温至80℃，在搅拌下保温提取5小时。提取完成后，用换热器降温至40℃，再泵入管式离心机，以10000转/分的速度，进行离心分离，分别收集下层沉淀和上层清液。将收集的下层沉淀称重，然后加入其5倍重量的、pH值为9的蒸馏水，进行洗涤。再以10000转/分的速度进行离心分离，再分别收集下层沉淀和上层清液。如此重复洗涤和分离2次。最后，分别将各次收集的下层沉淀和上层清液合并。

(4)制备水解盐藻低聚糖和多糖冻干粉

①制备水解盐藻多糖溶液

第(3)步完成以后，对第(3)步最后合并的各次上层清液，先用稀盐酸溶液调节其pH值为5，再加入脱除β—胡萝卜素盐藻质量百分数为2％的葡萄聚糖酶和1％的纤维素酶，在温度为50℃条件下，搅拌酶水解3小时，就制备出水解盐藻多糖溶液。

②超滤分离

第(4)-①步完成以后，对第(4)-①步制备出的水解盐藻多糖溶液，用截留分子量为3KDa的超滤器，在压力为0.1Mpa下，进行超滤分离，将水解盐藻多糖溶液分离为分子量小于3KDa的水解盐藻低聚糖溶液(即过滤液)和分子量大于3KDa的水解盐藻多糖溶液(即截留液)。分别收集超滤滤过液和超滤截留液。

③制备水解盐藻低聚糖冻干粉

第(4)-②步完成后，先将(4)-②步收集的分子量小于3KDa水解盐藻低聚糖过滤液，置于抽滤机中，用截留分子量为300Da的纳滤膜，进行浓缩，浓缩至截留液中可溶性固形物的质量浓度为10％为止，就制备出水解盐藻低聚糖浓缩液。然后，将水解盐藻低聚糖浓缩液置于冷冻干燥机中，在真空度为20Pa，温度为—50℃下，进行真空干燥36小时，就制备出分子量小于3KDa的水解盐藻低聚糖冻干粉，其收得率为脱除—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的5％。

④制备水解盐藻多糖冻干粉

第(4)-②步完成后，先将第(4)-②步收集的分子量大于3KDa水解盐藻多糖截留液置于低温冰箱中，预冻1小时，然后在真空度为20Pa，温度为—50℃条件下，进行冷冻干燥24小时，就制备出平均分子量为12KDa的水解盐藻多糖冻干粉，其收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的1.5％。

(5)制备水解盐藻短肽冻干粉

①制备水解盐藻蛋白液

第(4)步完成后，将第(3)步最后合并的下层沉淀，置于水解釜中，先按沉淀质量:纯净水体积比为1:5的比例，向水解釜中加入纯净水，再搅拌至沉淀均匀分散于纯净水中。接着用稀氢氧化钠溶液调节其pH值为8，冉加热升温至50℃后，加入沉淀质量百分数为2％的碱性蛋白酶，保温搅拌酶水解40分钟后，再次加入沉淀质量百分数1％的肽酶(如风味蛋白酶)，在搅拌下继续酶水解1.5小时。最后加热升温至80℃，并恒温保持15分钟，就制备出酶水解盐藻蛋白液。

②离心分离

第(5)—①步完成后，将第(5)—①步制备出的水解盐藻蛋白液泵入管式离心机中，以12000转/分的速度，进行离心分离10分钟，分别收集沉淀和上层清液。对收集的沉淀，保留备用，作制备微生物肥料的发酵基料。将收集的清液称重并置于脱色装置中，升温至80℃后，加入其重量3％的木质活性炭，搅拌脱色10分钟。脱色完成后，弃活性炭，收集脱色液。将收集的脱色液放入真空过滤器中进行真空抽滤，收集过滤液，然后将收集的过滤液泵入截留分子量为800Da的纳滤器中，在压力为0.1Mpa下，进行纳滤浓缩，直至纳滤截留液中的可溶性固形物的质量浓度为10％为止，就制备出平均分子量为5KDa的水解盐藻肽截留浓缩液；收集纳滤滤过液，并在压力为0.3Mpa下，进行反渗透浓缩，直至反渗透浓缩液中的可溶性固形物的质量浓度为10％为止，就制备出平均分子量为600Da的水解盐藻短肽浓缩液。

③制备水解盐藻短肽冻干粉

第(5)—②步完成以后，将第(5)—②步制备出的平均分子量为600Da的水解盐藻短肽浓缩液置于低温冰箱中，预冻1小时，然后置于冷冻干燥机中，在压力为25Pa，温度为—50℃条件下，进行冷冻干燥24小时，就制备出总氮含量为12.5％、平均分子量为600Da的水解盐藻短肽冻干粉，总收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的16％。

④制备水解盐藻肽冻干粉

第(5)—③步完成后，将(5)—②步制备出的平均分子量为5KDa的水解盐藻肽截留浓缩液置于低温冰箱中，预冻1小时，再置于冷冻干燥机中，在压力为25Pa、温度为—50℃下，进行冷冻干燥20小时，就制备出总氮量为12.0％的平均分子量为5KDa的水解盐藻肽冻干粉，总收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的8％。

实施例2

一种从盐藻中制备水解低聚糖和短肽方法的具体步骤如下：

(1)对盐藻渣进行分离

同实施例1。其特征为：盐藻渣粉的重量(克):去离子水的体积(升)比为1:8，超声波处理45分钟，离心速度为12000转/分，离心时间为10分钟。

(2)制备皮肤能量激活液

同实施例1。其特征为：用氢氧化钾(KOH)溶液调节pH值为5.8，在温度为85℃、真空度为0.07Mpa的条件下，进行真空浓缩至可溶性固形物浓度为11％，制备出K离子浓度为50mg/mL、氨基酸浓度为22mg/mL及磷酸盐浓度为15mg/mL的皮肤能量激活液，其收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的10％。

(3)对截留浓缩液进行分离

同实施例1。其特征为：截留浓缩液:蒸馏水的体积比为1:8，用稀氢氧化钠(NaOH)溶液调节其pH值为9.5，加热升温至85℃，保温提取8小时。提取完成后，降温至45℃，离心速度为12000转/分，加入收集的下层沉淀8倍重量的、pH值为9.5的蒸馏水进行洗涤，再以12000转/分的速度进行离心分离，如此重复洗涤和分离1次。

(4)制备水解盐藻低聚糖和多糖冻干粉

①制备水解盐藻多糖溶液

同实施例1。其特征为：用稀盐酸溶液调节pH值为5.5，加入脱除β—胡萝卜素盐藻质量百分数为3％的葡萄聚糖酶和2％的纤维素酶，在温度为55℃条件下，搅拌酶水解3.5小时。

②超滤分离

同实施例1。其特征为：在压力为0.2Mpa下进行超滤分离。

③制备水解盐藻低聚糖冻干粉

同实施例1。其特征为：浓缩至截留液中可溶性固形物的质量浓度为12％为止，将水解盐藻低聚糖浓缩液在真空度为40Pa、温度为—55℃下进行真空干燥38小时，制备出的水解盐藻低聚糖冻干粉的收得率为脱除—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的6％。

④制备水解盐藻多糖冻干粉

同实施例1。其特征为：预冻2小时，在真空度为40Pa、温度为—55℃条件下进行冷冻干燥26小时，制备出的水解盐藻多糖冻干粉的收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的2.0％。

(5)制备水解盐藻短肽冻干粉

①制备水解盐藻蛋白液

同实施例1。其特征为：沉淀质量:纯净水体积比为1:6.5，用稀氢氧化钠(NaOH)溶液调节pH值为8.5，升温至55℃后，加入沉淀质量百分数3.5％的碱性蛋白酶，保温搅拌酶水解50分钟，再加入沉淀质量百分数1.5％的肽酶(如风味蛋白酶)，酶水解2.5小时，升温至85℃并恒温保持18分钟。

②离心分离

同实施例1。其特征为：离心速度为13000转/分，离心分离15分钟，将收集的清液升温至85℃后，加入其重量4％的木质活性炭，搅拌脱色15分钟，将收集的过滤液在压力为0.2Mpa下进行纳滤浓缩，直至纳滤截留液中的可溶性固形物的质量浓度为13％为止，将收集的纳滤滤过液在压力为0.5Mpa下进行反渗透浓缩，直至反渗透浓缩液中的可溶性固形物的质量浓度为12.5％为止。

③制备水解盐藻短肽冻干粉

同实施例1。其特征为：预冻2小时，在压力为35Pa、温度为—55℃条件下冷冻干燥26小时，制备出总氮含量为14％的水解盐藻短肽冻干粉，总收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的17％。

④制备水解盐藻肽冻干粉

同实施例1。其特征为：预冻2小时，在压力为35Pa、温度为—55℃下冷冻干燥26小时，制备出总氮量为13％的水解盐藻肽冻干粉，总收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的10％。

实施例3

一种从盐藻中制备水解低聚糖和短肽方法的具体步骤如下：

(1)对盐藻渣进行分离

同实施例1。其特征为：盐藻渣粉的重量(克):去离子水的体积(升)比为1:10，超声波处理60分钟，离心速度为13000转/分，离心时间为20分钟。

(2)制备皮肤能量激活液

同实施例1。其特征为：用氢氧化钾(KOH)溶液调节pH值为6.0，在温度为90℃、真空度为0.08Mpa的条件下，进行真空浓缩至可溶性固形物浓度为12％，制备出K离子浓度为60mg/mL、氨基酸浓度为25mg/mL及磷酸盐浓度为16mg/mL的皮肤能量激活液，其收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的12％。

(3)对截留浓缩液进行分离

同实施例1。其特征为：截留浓缩液:蒸馏水的体积比为1:10，用稀氢氧化钠(NaOH)溶液调节其pH值为10，加热升温至90℃，保温提取10小时，提取完成后降温至50℃，离心速度为14000转/分，加入收集的下层沉淀10倍重量的、pH值为10的蒸馏水进行洗涤，再以14000转/分的速度进行离心分离，如此重复洗涤和分离2次。

(4)制备水解盐藻低聚糖和多糖冻干粉

①制备水解盐藻多糖溶液

同实施例1。其特征为：用稀盐酸溶液调节pH值为6，加入脱除β—胡萝卜素盐藻质量百分数为4％的葡萄聚糖酶和3％的纤维素酶，在温度为60℃条件下，搅拌酶水解6小时。

②超滤分离

同实施例1。其特征为：在压力为0.25Mpa下进行超滤分离。

③制备水解盐藻低聚糖冻干粉

同实施例1。其特征为：浓缩至截留液中可溶性固形物的质量浓度为15％为止，将水解盐藻低聚糖浓缩液在真空度为60Pa、温度为—60℃下进行真空干燥40小时，制备出的水解盐藻低聚糖冻干粉的收得率为脱除—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的7％。

④制备水解盐藻多糖冻干粉

同实施例1。其特征为：预冻3小时，在真空度为60Pa、温度为—60℃条件下进行冷冻干燥30小时，制备出的水解盐藻多糖冻干粉的收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的2.5％。

(5)制备水解盐藻短肽冻干粉

①制备水解盐藻蛋白液

同实施例1。其特征为：沉淀质量:纯净水体积比为1:8，用稀氢氧化钠(NaOH)溶液调节pH值为9，升温至60℃，加入沉淀质量百分数5％的胰蛋白酶，保温搅拌酶水解60分钟，加入沉淀质量百分数2％的肽酶(如木瓜蛋白酶)，酶水解3.5小时，升温至90℃并恒温保持20分钟。

②离心分离

同实施例1。其特征为：离心速度为14000转/分，离心分离20分钟，将收集的清液升温至90℃后，加入其重量5％的木质活性炭，搅拌脱色20分钟，将收集的过滤液在压力为0.3Mpa下进行纳滤浓缩，直至纳滤截留液中的可溶性固形物的质量浓度为15％为止，将收集的纳滤滤过液在压力为0.6Mpa下进行反渗透浓缩，直至反渗透浓缩液中的可溶性固形物的质量浓度为15％为止。

③制备水解盐藻短肽冻干粉

同实施例1。其特征为：预冻3小时，在压力为50Pa、温度为—60℃条件下冷冻干燥30小时，制备出总氮含量为15％的水解盐藻短肽冻干粉，总收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的18％。

④制备水解盐藻肽冻干粉

同实施例1。其特征为：将水解盐藻肽截留浓缩液预冻3小时，在压力为50Pa、温度为—60℃下冷冻干燥24小时，制备出总氮量为14.5％的水解盐藻肽冻干粉，总收得率为脱β—胡萝卜素盐藻渣粉质量百分数的12％。

Claims (4)

1.一种从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：

(1)对盐藻渣进行分离

以提取β—胡萝卜素的盐藻渣粉为原料，按盐藻渣粉的重量：去离子水的体积比为1:5～10的比例，先在容器中加入去离子水，再放入盐藻渣粉，搅拌至盐藻渣粉分散均匀后，接着用超声波处理30～60分钟，然后用10000～13000转/分的速度，离心5～20分钟，分别收集下层沉淀和上层清液，收集的上层清液用截留分子量为5KDa的超滤器进行超滤分离，再分别收集超滤滤过液和截留浓缩液；

(2)制备皮肽能量激活液

第(1)步完成后，将第(1)步收集的超滤滤过液置于真空浓缩器中，先用氢氧化钾溶液调节其pH值为5.5～6.0，后在温度为80～90℃、真空度为0.06～0.08Mpa的条件下，进行真空浓缩至可溶性固形物浓度为10～12％，就制备出K离子浓度为40～60mg/mL、氨基酸浓度为18～25mg/mL及磷酸盐浓度为13～16mg/mL的皮肤能量激活液；

(3)对截留浓缩液进行分离

第(2)步完成以后，对第(1)步收集的截留浓缩液，按截留浓缩液：蒸馏水的体积比为1:5～10的比例，先在截留浓缩液中加入蒸馏水并搅拌均匀后，再转移至提取罐中，用稀氢氧化钠溶液调节其pH值为9～10，加热升温至80～90℃，在搅拌下保温提取5～10小时，提取完成后，用换热器降温至40～50℃，再泵入管式离心机，以10000～14000转/分的速度，进行离心分离，分别收集下层沉淀和上层清液，将收集的下层沉淀称重，然后加入其5～10倍重量的、pH值为9～10的蒸馏水，进行洗涤，再以10000～14000转/分的速度进行离心分离，再分别收集下层沉淀和上层清液，如此重复洗涤和分离1～2次，最后，分别将各次收集的下层沉淀和上层清液合并；

(4)制备水解盐藻低聚糖和多糖冻干粉

①制备水解盐藻多糖溶液

第(3)步完成以后，对第(3)步最后合并的各次上层清液，先用稀盐酸溶液调节其pH值为5～6，再加入脱除β—胡萝卜素盐藻质量百分数为2～4％的葡萄聚糖酶和1～3％的纤维素酶，在温度为50～60℃条件下，搅拌酶水解3～6小时；

②超滤分离

第(4)-①步完成以后，对第(4)-①步制备出的水解盐藻多糖溶液，用截留分子量为3KDa的超滤器，在压力为0.1～0.25Mpa下，进行超滤分离，分别收集超滤滤过液和超滤截留液；

③制备水解盐藻低聚糖冻干粉

第(4)-②步完成后，先将(4)-②步收集的分子量小于3KDa水解盐藻低聚糖过滤液，置于抽滤机中，用截留分了量为300Da的纳滤膜，进行浓缩，浓缩至截留液中可溶性固形物的质量浓度为10～15％为止，就制备出水解盐藻低聚糖浓缩液，然后，将水解盐藻低聚糖浓缩液置于冷冻干燥机中，在真空度为20～60Pa、温度为—50～—60℃下，进行真空干燥36～40小时，就制备出分子量小于3KDa的水解盐藻低聚糖冻干粉；

④制备水解盐藻多糖冻干粉

第(4)-②步完成后，先将第(4)-②步收集的分子量大于3KDa水解盐藻多糖截留液置于低温冰箱中，预冻1～3小时，然后在真空度为20～60Pa、温度为—50～—60℃条件下，进行冷冻干燥24～30小时，就制备出平均分子量为12KDa的水解盐藻多糖冻干粉；

(5)制备水解盐藻短肽冻干粉

①制备水解盐藻蛋白液

第(4)步完成后，将第(3)步最后合并的下层沉淀，置于水解釜中，先按沉淀质量：纯净水体积比为1:5～8的比例，向水解釜中加入纯净水，再搅拌至沉淀均匀分散于纯净水中，接着用稀氢氧化钠溶液调节其pH值为8～9，再加热升温至50～60℃后，加入沉淀质量百分数为2％～5％的碱性蛋白酶或胰蛋白酶，保温搅拌酶水解40～60分钟后，再次加入沉淀质量百分数1～2％的肽酶，即风味蛋白酶或木瓜蛋白酶，在搅拌下继续酶水解1.5～3.5小时，最后加热升温至80～90℃，并恒温保持15～20分钟；

②离心分离

第(5)—①步完成后，将第(5)—①步制备出的水解盐藻蛋白液泵入管式离心机中，以12000～14000转/分的速度，进行离心分离10～20分钟，分别收集沉淀和上层清液，将收集的清液称重并置于脱色装置中，升温至80～90℃后，加入其重量3～5％的木质活性炭，搅拌脱色10～20分钟，脱色完成后，弃活性炭，收集脱色液，将收集的脱色液放入真空过滤器中进行真空抽滤，收集过滤液，然后将收集的过滤液泵入截留分子量为800Da的纳滤器中，在压力为0.1～0.3Mpa下，进行纳滤浓缩，直至纳滤截留液中的可溶性固形物的质量浓度为10～15％为止，就制备出平均分子量为5KDa的水解盐藻肽截留浓缩液；收集纳滤滤过液，并在压力为0.3～0.6Mpa下，进行反渗透浓缩，直至反渗透浓缩液中的可溶性固形物的质量浓度为10～15％为止，就制备出平均分子量为600Da的水解盐藻短肽浓缩液；

③制备水解盐藻短肽冻干粉

第(5)—②步完成以后，将第(5)—②步制备出的平均分子量为600Da的水解盐藻短肽浓缩液置于低温冰箱中，预冻1～3小时，然后置于冷冻干燥机中，在压力为25～50Pa、温度为—50～—60℃条件下，进行冷冻干燥24～30小时，就制备出总氮含量为12.5～15％、平均分子量为600Da的水解盐藻短肽冻干粉；

④制备水解盐藻肽冻干粉

第(5)—③步完成后，将(5)—②步制备出的平均分子量为5KDa的水解盐藻肽截留浓缩液置于低温冰箱中，预冻1～3小时，再置于冷冻干燥机中，在压力为25～50Pa、温度为—50～—60℃下，进行冷冻干燥20～24小时，就制备出总氮量为12.0～14.5％的平均分子量为5KDa的水解盐藻肽冻干粉。

2.按权利要求1所述的从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：

(1)对盐藻渣进行分离

同权利要求1，其特征为：盐藻渣粉的重量:去离子水的体积比为1:5，超声波处理30分钟，离心速度为10000转/分，离心时间为5分钟；

(2)制备皮肤能量激活液

同权利要求1，其特征为：用氢氧化钾溶液调节pH值为5.5，在温度为80℃、真空度为0.06Mpa的条件下，进行真空浓缩至可溶性固形物浓度为10％，制备出K离子浓度为40mg/mL、氨基酸浓度为18mg/mL及磷酸盐浓度为13mg/mL的皮肤能量激活液；

(3)对截留浓缩液进行分离

同权利要求1，其特征为：截留浓缩液：蒸馏水的体积比为1:5，用稀氢氧化钠溶液调节其pH值为9，加热升温至80℃，保温提取5小时，提取完成后，降温至40℃，离心速度为10000转/分，加入收集的下层沉淀5倍重量的、pH值为9的蒸馏水进行洗涤，再以10000转/分的速度进行离心分离，如此重复洗涤和分离2次；

(4)制备水解盐藻低聚糖和多糖冻干粉

①制备水解盐藻多糖溶液

同权利要求1，其特征为：用稀盐酸溶液调节pH值为5，加入脱除β—胡萝卜素盐藻质量百分数为2％的葡萄聚糖酶和1％的纤维素酶，在温度为50℃条件下，搅拌酶水解3小时；

②超滤分离

同权利要求1，其特征为：在压力为0.1Mpa下进行超滤分离；

③制备水解盐藻低聚糖冻干粉

同权利要求1，其特征为：浓缩至截留液中可溶性固形物的质量浓度为10％为止，将水解盐藻低聚糖浓缩液在真空度为20Pa、温度为—50℃下进行真空干燥36小时；

④制备水解盐藻多糖冻干粉

同权利要求1，其特征为：预冻1小时，在真空度为20Pa、温度为—50℃条件下进行冷冻干燥24小时；

(5)制备水解盐藻短肽冻干粉

①制备水解盐藻蛋白液

同权利要求1，其特征为：沉淀质量：纯净水体积比为1:5，用稀氢氧化钠溶液调节pH值为8，升温至50℃后，加入沉淀质量百分数2％的碱性蛋白酶，保温搅拌酶水解40分钟，再加入沉淀质量百分数1％的肽酶，即风味蛋白酶，酶水解2.5小时，升温至80℃并恒温保持15分钟；

②离心分离

同权利要求1，其特征为：离心速度为12000转/分，离心分离10分钟，将收集的清液升温至80℃后，加入其重量3％的木质活性炭，搅拌脱色10分钟，将收集的过滤液在压力为0.1Mpa下进行纳滤浓缩，直至纳滤截留液中的可溶性固形物的质量浓度为10％为止，将收集的纳滤滤过液在压力为0.3Mpa下进行反渗透浓缩，直至反渗透浓缩液中的可溶性固形物的质量浓度为10％为止；

③制备水解盐藻短肽冻干粉

同权利要求1，其特征为：预冻1小时，在压力为25Pa、温度为—50℃条件下冷冻干燥24小时，制备出总氮含量为12.5％的水解盐藻短肽冻干粉；

④制备水解盐藻肽冻干粉

同权利要求1，其特征为：预冻1小时，在压力为25Pa、温度为—50℃下冷冻干燥20小时，制备出总氮量为12.0％的水解盐藻肽冻干粉。

3.按权利要求1所述的从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：

(1)对盐藻渣进行分离

同权利要求1，其特征为：盐藻渣粉的重量：去离子水的体积比为1:8，超声波处理45分钟，离心速度为12000转/分，离心时间为10分钟；

(2)制备皮肤能量激活液

同权利要求1，其特征为：用氢氧化钾溶液调节pH值为5.8，在温度为85℃、真空度为0.07Mpa的条件下，进行真空浓缩至可溶性固形物浓度为11％，制备出K离子浓度为50mg/mL、氨基酸浓度为22mg/mL及磷酸盐浓度为15mg/mL的皮肤能量激活液；

(3)对截留浓缩液进行分离

同权利要求1，其特征为：截留浓缩液：蒸馏水的体积比为1:8，用稀氢氧化钠溶液调节其pH值为9.5，加热升温至85℃，保温提取8小时，提取完成后，降温至45℃，离心速度为12000转/分，加入收集的下层沉淀8倍重量的、pH值为9.5的蒸馏水进行洗涤，再以12000转/分的速度进行离心分离，如此重复洗涤和分离1次；

(4)制备水解盐藻低聚糖和多糖冻干粉

①制备水解盐藻多糖溶液

同权利要求1，其特征为：用稀盐酸溶液调节pH值为5.5，加入脱除β—胡萝卜素盐藻质量百分数为3％的葡萄聚糖酶和2％的纤维素酶，在温度为55℃条件下，搅拌酶水解3.5小时；

②超滤分离

同权利要求1，其特征为：在压力为0.2Mpa下进行超滤分离；

③制备水解盐藻低聚糖冻干粉

同权利要求1，其特征为：浓缩至截留液中可溶性固形物的质量浓度为12％为止，将水解盐藻低聚糖浓缩液在真空度为40Pa、温度为—55℃下进行真空干燥38小时；

④制备水解盐藻多糖冻干粉

同权利要求1，其特征为：预冻2小时，在真空度为40Pa、温度为—55℃条件下进行冷冻干燥26小时；

(5)制备水解盐藻短肽冻干粉

①制备水解盐藻蛋白液

同权利要求1，其特征为：沉淀质量：纯净水体积比为1:6.5，用稀氢氧化钠溶液调节pH值为8.5，升温至55℃后，加入沉淀质量百分数3.5％的碱性蛋白酶，保温搅拌酶水解50分钟，再加入沉淀质量百分数1.5％的肽酶，即风味蛋白酶，酶水解2.5小时，升温至85℃并恒温保持18分钟；

②离心分离

同权利要求1，其特征为：离心速度为13000转/分，离心分离15分钟，将收集的清液升温至85℃后，加入其重量4％的木质活性炭，搅拌脱色15分钟，将收集的过滤液在压力为0.2Mpa下进行纳滤浓缩，直至纳滤截留液中的可溶性固形物的质量浓度为13％为止，将收集的纳滤滤过液在压力为0.5Mpa下进行反渗透浓缩，直至反渗透浓缩液中的可溶性固形物的质量浓度为12.5％为止；

③制备水解盐藻短肽冻干粉

同权利要求1，其特征为：预冻2小时，在压力为35Pa、温度为—55℃条件下冷冻干燥26小时，制备出总氮含量为14％的水解盐藻短肽冻干粉；

④制备水解盐藻肽冻干粉

同权利要求1，其特征为：预冻2小时，在压力为35Pa、温度为—55℃下冷冻干燥26小时，制备出总氮量为13％的水解盐藻肽冻干粉。

4.按权利要求1所述的从盐藻渣中制备水解低聚糖和短肽的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：

(1)对盐藻渣进行分离

同权利要求1，其特征为：盐藻渣粉的重量：去离子水的体积比为1:10，超声波处理60分钟，离心速度为13000转/分，离心时间为20分钟；

(2)制备皮肤能量激活液

同权利要求1，其特征为：用氢氧化钾溶液调节pH值为6.0，在温度为90℃、真空度为0.08Mpa的条件下，进行真空浓缩至可溶性固形物浓度为12％，制备出K离子浓度为60mg/mL、氨基酸浓度为25mg/mL及磷酸盐浓度为16mg/mL的皮肽能量激活液；

(3)对截留浓缩液进行分离

同权利要求1，其特征为：截留浓缩液：蒸馏水的体积比为1:10，用稀氢氧化钠溶液调节其pH值为10，加热升温至90℃，保温提取10小时，提取完成后降温至50℃，离心速度为14000转/分，加入收集的下层沉淀10倍重量的、pH值为10的蒸馏水进行洗涤，再以14000转/分的速度进行离心分离，如此重复洗涤和分离2次；

(4)制备水解盐藻低聚糖和多糖冻干粉

①制备水解盐藻多糖溶液

同权利要求1，其特征为：用稀盐酸溶液调节pH值为6，加入脱除β—胡萝卜素盐藻质量百分数为4％的葡萄聚糖酶和3％的纤维素酶，在温度为60℃条件下，搅拌酶水解6小时；

②超滤分离

同权利要求1，其特征为：在压力为0.25Mpa下进行超滤分离；

③制备水解盐藻低聚糖冻干粉

同权利要求1，其特征为：浓缩至截留液中可溶性固形物的质量浓度为15％为止，将水解盐藻低聚糖浓缩液在真空度为60Pa、温度为—60℃下进行真空干燥40小时；

④制备水解盐藻多糖冻干粉

同权利要求1，其特征为：预冻3小时，在真空度为60Pa、温度为—60℃条件下进行冷冻干燥30小时；

(5)制备水解盐藻短肽冻干粉

①制备水解盐藻蛋白液

同权利要求1，其特征为：沉淀质量：纯净水体积比为1:8，用稀氢氧化钠溶液调节pH值为9，升温至60℃，加入沉淀质量百分数5％的胰蛋白酶，保温搅拌酶水解60分钟，加入沉淀质量百分数2％的肽酶，即木瓜蛋白酶，酶水解3.5小时，升温至90℃并恒温保持20分钟；

②离心分离

同权利要求1，其特征为：离心速度为14000转/分，离心分离20分钟，将收集的清液升温至90℃后，加入其重量5％的木质活性炭，搅拌脱色20分钟，将收集的过滤液在压力为0.3Mpa下进行纳滤浓缩，直至纳滤截留液中的可溶性固形物的质量浓度为15％为止，将收集的纳滤滤过液在压力为0.6Mpa下进行反渗透浓缩，直至反渗透浓缩液中的可溶性固形物的质量浓度为15％为止；

③制备水解盐藻短肽冻干粉

同权利要求1，其特征为：预冻3小时，在压力为50Pa、温度为60℃条件下冷冻干燥30小时，制备出总氮含量为15％的水解盐藻短肽冻干粉；

④制备水解盐藻肽冻干粉

同权利要求1，其特征为：将水解盐藻肽截留浓缩液预冻3小时，在压力为50Pa、温度为—60℃下冷冻干燥24小时，制备出总氮量为14.5％的水解盐藻肽冻干粉。