CN101979522A

CN101979522A - 一种提高海藻酸钠提取率的复合酶配方及应用

Info

Publication number: CN101979522A
Application number: CN 201010292123
Authority: CN
Inventors: 赵岩; 张连学; 吴鹏; 蔡恩博; 郜玉钢
Original assignee: Individual
Current assignee: Shandong Gangyuan Marine Bioengineering Co ltd
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2030-09-27
Also published as: CN101979522B

Abstract

本发明涉及一种提高海藻酸钠提取率的复合酶配方及应用，属于酶学技术领域。该复合酶是由多种生物酶组成的复合酶，适用于从海带和马尾藻中提取分离海藻酸钠的工业化生产，能够提高海带和马尾藻中海藻酸钠的提取率及其粘度，同时还可以减少化学试剂的用量。

Description

一种提高海藻酸钠提取率的复合酶配方及应用

技术领域

本发明涉及一种能提高海带和马尾藻中海藻酸钠提取率的复合酶配方及其应用，配方如下：蛋白酶30～50％，纤维素酶10～30％，果胶酶10～30％，木聚糖酶5～15％。

技术背景

海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种多糖碳水化合物，是由1，4-聚-β-D-甘露糖醛酸和α-L-占洛糖醛酸组成的一种线型聚合物，是海藻酸衍生物中的一种。其分子式为(C₆H₇O₆Na)_n，相对分子量在32000～200000左右。

海藻酸钠以其良好的生物降解性和生物相容性，而被广泛应用于化学、生物、医药、食品等领域。目前，世界范围内提取海藻酸钠方法可分为四种工艺，分别为：酸凝酸化法、钙凝酸化法、钙凝离子交换法、酶解提取法，目前国内绝大部分厂家采用钙凝酸化法。其中前二种方法为纯化学方法，在提取过程中由于较高浓度的碳酸钠消化，致使生产出的海藻酸钠粘度由于降解普遍较低，产率一般在20％左右，并且大量的酸碱化学药品对环境的污染较大。而酶作为一种特殊的以蛋白质形式存在的生物催化剂，在啤酒、果汁果酒、纺织、饲料、皮革、酒精生产等行业得到了广泛的应用，并以其特异、高效、绿色环保等特点而备受青眯。目前酶解提取法提取海藻酸钠还不够成熟，仅有少量的文献报道，如马成浩等的“纤维素酶提取海藻酸钠的研究”(广州食品工业科技，2004，20(4)：12)一文介绍单用纤维素酶预处理，然后用传统方法提取海藻酸钠，较单用传统工艺提取率提高了21.13％；杨红霞等的“酶解法提取海藻酸钠研究”(安徽农业科学，2007，35(12)：3661)一文建立了以纤维素酶作用，然后碱消化等传统工艺步骤，生产海藻酸钠，其产率在一定水平上有所提高。上述方法只是采用了单一的纤维素酶进行水解，但组成植物细胞壁的有纤维素酶、半纤维素酶、果胶、木质素等成分，他们之间的链接方式或者镶嵌，或者抱合，所以用单一的酶很难彻底破解植物的细胞壁，不能使内容物完全释放。

本发明正是考虑到海藻酸主要存在于海带及马尾藻的细胞壁中，而细胞壁的主要成分为纤维素及半纤维素：同时在提取过程中，还要受到其它人分子物质，如果胶、蛋白质等的干扰，从而考虑以蛋白酶、果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶按科学的配比制成复合酶，对原料进行预处理，然后用传统化学方法处理制取海藻酸钠，实验证明：该发明既能够提高海藻酸钠的提取率及其粘度，又能降低化学药品的用量。

发明内容

本发明针对目前以海带或马尾藻为原料，生产海藻酸钠的生产工艺提取率低、产品的粘度较低、大量化学药品对环境的污染，考虑到蛋白质、果胶、纤维素、半纤维素等人分子对海藻酸提取的干扰，依据实验数据，发明了复合酶制剂用于从海带或马尾藻中提取海藻酸钠，以蛋白酶为主体的，包含果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶的复合酶。

本发明的目的是提供一种提高海带和马尾藻中海藻酸钠提取率的复合酶配方及其应用方法。

本发明具体配方如下(含量为成分的重量百分比)：蛋白酶30～50％，纤维素酶10～30％，果胶酶10～30％，木聚糖酶5～15％。

本发明的制备方法为：将原料酶制剂分别经前处理，再按比例进入自动混合机复配，然后通测定酶活、定量包装，成为产品。

本发明的复合酶应用方法为：

(1)复合酶法预处理：将海带或马尾藻除杂、浸泡、切碎，加3倍量水破碎成浆，加复合酶处理，降解干扰海藻酸提取的人分子物质。

(2)化学方法处理：可以采用钙凝酸化法、酸凝酸化法、钙凝离子交换法等方法，提取海藻酸钠。

本发明从各种酶的原理上有以下显著特点：

1、足够的蛋白酶：能够快速水解人分子蛋白为氨基酸，降低蛋白质、多肽对海藻酸提取过程的干扰。

2、足够的果胶酶：能够作用于快速裂解果胶和其它阿拉伯糖长键分子，降低果胶对海藻酸提取过程的干扰。

3、足够的纤维素酶：能够水解原料中的纤维素，破坏其链状结构及其半纤维素构成的网状细胞壁结构，释放出其中破包裹的海藻酸。

1、足够的木聚糖酶：通过对木聚糖的水解，而木聚糖的侧链与植物细胞中其它几种结构性多糖(纤维素、果胶等)以共价或非共价键连接，共同组成植物细胞重要的结构——细胞壁，从而使海藻酸更容易释放。

具体实施方式：

1、本发明的生产工艺流程：经检测合格的原料按下述重量百分比进入各项投料口：蛋白酶30～50％，纤维素酶10～30％，果胶酶10～30％，木聚糖酶5～15％。

2、本发明的制备方法为：将原料酶分别经前处理，再按比例进入自动混合机复配，然后通测定酶活、定量包装，成为产品。

3、本发明的使用方法：海带或马尾藻除杂、粉碎后加复合酶搅拌均匀，按千分之五至万分之五的比例添加，在室温、自然pH值的条件下酶解1-6h，酶解结束后按正常工艺提取。

4、本发明的工艺条件：

作用温度：15-60℃(或室温) pH值：4.0-9.0

作用时间：1-6h 添加量：500g-5000g吨物料

5、应用效果：

应用本发明利用生物方法从本质上解决了传统工艺生产海藻酸钠提取收率低、海藻酸钠粘度低的致命问题，并且能够降低化学药品的使用量。

6、实验数据

7、实验结论

由以上数据可以得出，在从海带或马尾藻中提取海藻酸钠的工艺中，加入复合酶前处理的海藻酸钠的产率及其粘度、要高于加入单一酶处理的、高于传统工艺的，复合酶前处理工艺的产率较传统工艺产率要高出一倍，而其产品海藻酸钠的粘度参数较传统工艺好的多。

具体设施例

实施例1：本发明具体配方如下(含量为成分的重量百分比)：蛋白酶50％，纤维素酶30％，果胶酶10％，木聚糖酶10％。

制备方法为：将原料酶分别经前处理，微滤膜过滤，再按比例进入自动混合机复配，然后通过精滤膜过滤、定量灌装，成为产品。

实施例2：本发明具体配方如下(含量为重量百分比的成分)：蛋白酶30％，纤维素酶30％，果胶酶30％，木聚糖酶10％。制备方法与例1相同。

Claims

1.一种能提高海带和马尾藻中海藻酸钠提取率的复合酶制剂，其特征在于它是由下述重量百分比的成分组成的复合酶：

蛋白酶30～50％

纤维素酶10～30％

果胶酶10～30％

木聚糖酶5～15％

2.如权利要求1所述的能提高海带和马尾藻中海藻酸钠提取率的复合酶制剂，其特征在于上述纤维素酶由以下重量白分比的成分构成：

内切β-葡聚糖酶50％

外切β-葡聚糖酶30％

β-葡萄糖苜酶20％

3.如权利要求1所述的能提高海带和马尾藻中海藻酸钠提取率的复合酶制剂，其特征在于上述果胶酶由以下重量百分比的成分构成：

果胶裂解酶70％

果胶酯酶30％

4.如权利要求1所述的能提高海带和马尾藻中海藻酸钠提取率的复合酶制剂，其特征在于上述蛋白酶由以下重量百分比的成分构成：

中性蛋白酶60％

木瓜蛋白酶40％。

5.如权利要求1所述的能提高海带和马尾藻中海藻酸钠提取率的复合酶制剂，其特征在于上述木聚糖酶是内切木聚糖酶。