CN109134680A - 一种褐藻糖胶的提取和纯化方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于多糖提取技术领域，具体涉及一种褐藻糖胶的提取和纯化方法及其应用。所示方法包括粗提，去重金属和纯化三步。提取的褐藻糖胶可用加工于具有保健功能食品。本发明提供的技术方案依次通过粗提、去重金属和纯化三个步骤获得了可进一步用于食品加工的具有较高含量及无重金属残留的产品，并且三个步骤进行了有机的衔接，大大简化了提取过程，也大幅减少了水和溶剂的用量，先后两次超声，有助于提取效率，去除重金属残留，从而获得优质产品。
Description
技术领域
本发明属于多糖提取技术领域，具体涉及一种褐藻糖胶的提取和纯化方法及其应用。
背景技术
褐藻糖胶成分仅限于是萃取自褐色藻类的黏滑部分，有许多种不同的褐藻糖胶，如萃取自海带，裙带菜孢子叶和海蕴的褐藻糖胶等。根据最近的研究显示，许多褐藻糖胶的生物活性都已经被披露，例如“抗癌作用，“降低胆固醇”“降血压”和“抗病毒”等作用。在化学分子的结构上褐藻糖胶是高分子的多醣体，是硫酸岩藻醣组成，除此之外，褐藻糖胶的醣链还有半乳糖，甘露糖，木糖和醣醇酸。
褐藻糖胶提取法主要有酸提法、水提法和盐提法，新近发展的提取方法主要有超声波、微波辅助提取法和酶辅助提取法。由于褐藻糖胶的活性与其分子量、单糖组分、硫酸盐含量和硫酸酯基的组成有关，在分离过程中容易造成硫酸盐的损失以及目标化合物结构的转变，因此褐藻糖胶的提取分离方法尤为关键。
另外，由于提取褐藻糖胶的原材料均为海产品，由于海水不可避免的污染，而褐藻糖胶对重金属离子具有较强的吸附性，导致提取后的褐藻糖胶中会残留一些重金属离子，这样为后续使用到保健食品或药品造成困扰。
发明内容
本发明的发明目的是提供了一种褐藻糖胶的提取和纯化方法及其应用。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，其包括如下步骤：
步骤一，粗提：将原材料粉碎后，采用酸提法和/或热水提法获得褐藻糖胶的浸渍液；
步骤二，去重金属：向浸渍液中添加巯基螯合剂，加热并超声振动，然后用无水乙醇沉淀获得褐藻糖胶的滤饼；
步骤三，纯化：采用无水乙醇沉淀、季铵盐沉淀或溶剂萃取法进一步提纯褐藻糖胶。
可选地，所述原材料为海带，裙带菜孢子叶和海蕴中的一种或多种混合物。
可选地，所述步骤一的具体过程为：将晒干的原材料，采用粉碎机粉碎，用pH值为4-5的200mL醋酸水溶液浸泡2-3小时；过滤，保留滤液，滤饼进一步碾碎成浆，加入原材料8-12倍重量的水，加热至30-40℃，超声提取30-60min，过滤；将两次滤液合并，并调节至pH值为6.5-7.5。
可选地，步骤二所述巯基螯合剂选自1-3g巯基螯合剂(2，3-二巯基丙醇-1-磺酸或2,3-二巯基琥珀酸。
可选地，所述巯基螯合剂的用量为原材料重量的1-3％。
可选地，所述步骤二的具体过程为：向步骤一中溶液中加入巯基螯合剂，加热至40-50℃，超声振动30-60min，再次调pH值为6.5-7.5，加入原材料8-12倍重量的无水乙醇，静置过夜，过滤。
可选地，所述步骤三的具体过程为：将步骤二的滤饼用氯化钙水溶液溶解，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤3次，干燥后记得提取的产品。
可选地，所述氯化钙水溶液中氯化钙的浓度为5-10％wt。
本发明还提供了上述提纯和纯化方法制备的褐藻糖胶在具有保健功能食品中的应用。
可选地，所述食品为饮料或可冲泡粉料。
本发明提供的技术方案依次通过粗提、去重金属和纯化三个步骤获得了可进一步用于食品加工的具有较高含量及无重金属残留的产品，并且三个步骤进行了有机的衔接，大大简化了提取过程，也大幅减少了水和溶剂的用量，先后两次超声，有助于提取效率，去除重金属残留，从而获得优质产品。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合实施例阐述所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本实施例中所用原材料除特殊说明均为市售常规商品，所用加工技术除特殊说明均为本领域通用技术。
实施例1
所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，包括如下步骤：
步骤一，粗提：将晒干的100g原材料(海带)，然后采用粉碎机粉碎，用pH值为4的200mL醋酸水溶液浸泡3小时；过滤，保留滤液，滤饼进一步碾碎成浆，加入1L水，加热至40℃，超声提取30min，过滤；将两次滤液合并，并调节至pH值约7；
步骤二，去重金属：向步骤一中溶液中加入1g巯基螯合剂(2，3-二巯基丙醇-1-磺酸)，加热至50℃，超声振动60min，再次调pH值约7，加入1L无水乙醇，静置过夜，过滤；
步骤三，纯化：将步骤二的滤饼用10％wt氯化钙水溶液溶解，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤3次，干燥后记得提取的产品。
实施例2
所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，包括如下步骤：
步骤一，粗提：将晒干的100g原材料(海蕴)，然后采用粉碎机粉碎，用pH值为5的200mL醋酸水溶液浸泡3小时；过滤，保留滤液，滤饼进一步碾碎成浆，加入1L水，加热至30℃，超声提取60min，过滤；将两次滤液合并，并调节至pH值约7；
步骤二，去重金属：向步骤一中溶液中加入3g巯基螯合剂(2,3-二巯基琥珀酸)，加热至40℃，超声振动30min，再次调pH值约7，加入1L无水乙醇，静置过夜，过滤；
步骤三，纯化：将步骤二的滤饼用8％wt氯化钙水溶液溶解，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤3次，干燥后记得提取的产品。
实施例3
所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，包括如下步骤：
步骤一，粗提：将晒干的100g原材料(海带，裙带菜孢子叶和海蕴和混合物)，然后采用粉碎机粉碎，用pH值为4的200mL醋酸水溶液浸泡2小时；过滤，保留滤液，滤饼进一步碾碎成浆，加入1L水，加热至30℃，超声提取50min，过滤；将两次滤液合并，并调节至pH值为6.5；
步骤二，去重金属：向步骤一中溶液中加入2g重金属巯基螯合剂(2，3-二巯基丙醇-1-磺酸)，加热至40℃，超声振动40min，再次调pH值为6.5，加入1L无水乙醇，静置过夜，过滤；
步骤三，纯化：将步骤二的滤饼用6％wt氯化钙水溶液溶解，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤3次，干燥后记得提取的产品。
对比例1
采用普通热水提法进行粗提，然后用无水乙醇进行2-3次沉淀进行纯化。
实验数据
将实施例1-3和对比例进行组分测量，具体数据如表1所示。
表1
| 成分 | 原材料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 |
| 总多糖(％) | 25.1 | 83.9 | 81.6 | 80.4 | 75.3 |
| 硫酸盐 | 1.25 | 35.8 | 38.7 | 32.8 | 27.3 |
| As(mg/kg) | 1.61 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 1.35 |
| Pb(mg/kg) | 1.23 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 0.84 |
其中总多糖的检测方法为苯酚-半胱氨酸-硫酸法，硫酸盐的检测方法为明胶-氯化钡法，As的检测方法参见GB/T5009.11-2003，Pb的检测方法参见
GB5009.12-2010。
通过表1可以发现，本发明提供的技术方法提取的褐藻糖胶，具有活性的硫酸盐的流失最少，并完全去除了其中残留的重金属。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种褐藻糖胶的提取和纯化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，粗提：将原材料粉碎后，采用酸提法和/或热水提法获得褐藻糖胶的浸渍液；
步骤二，去重金属：向浸渍液中添加巯基螯合剂，加热并超声振动，然后用无水乙醇沉淀获得褐藻糖胶的滤饼；
步骤三，纯化：采用无水乙醇沉淀、季铵盐沉淀或溶剂萃取法进一步提纯褐藻糖胶。
2.根据权利要求1所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，其特征在于，所述原材料为海带，裙带菜孢子叶和海蕴中的一种或多种混合物。
3.根据权利要求1所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，其特征在于，所述步骤一的具体过程为：将晒干的原材料，采用粉碎机粉碎，用pH值为4-5的200mL醋酸水溶液浸泡2-3小时；过滤，保留滤液，滤饼进一步碾碎成浆，加入原材料8-12倍重量的水，加热至30-40℃，超声提取30-60min，过滤；将两次滤液合并，并调节至pH值为6.5-7.5。
4.根据权利要求1所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，其特征在于，步骤二所述巯基螯合剂选自1-3g巯基螯合剂(2，3-二巯基丙醇-1-磺酸或2,3-二巯基琥珀酸。
5.根据权利要求4所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，其特征在于，所述巯基螯合剂的用量为原材料重量的1-3％。
6.根据权利要求1所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程为：向步骤一中溶液中加入巯基螯合剂，加热至40-50℃，超声振动30-60min，再次调pH值为6.5-7.5，加入原材料8-12倍重量的无水乙醇，静置过夜，过滤。
7.根据权利要求1所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，其特征在于，所述步骤三的具体过程为：将步骤二的滤饼用氯化钙水溶液溶解，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤3次，干燥后记得提取的产品。
8.根据权利要求7所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，其特征在于，所述氯化钙水溶液中氯化钙的浓度为5-10％wt。
9.权利要求1-8任一项提纯和纯化方法制备的褐藻糖胶在具有保健功能食品中的应用。
10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述食品为饮料或可冲泡粉料。
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