CN119192425B - 一种螺旋藻多糖的提取方法 - Google Patents
一种螺旋藻多糖的提取方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN119192425B CN119192425B CN202411657904.1A CN202411657904A CN119192425B CN 119192425 B CN119192425 B CN 119192425B CN 202411657904 A CN202411657904 A CN 202411657904A CN 119192425 B CN119192425 B CN 119192425B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biochar
- deionized water
- stirring
- solution
- drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0003—General processes for their isolation or fractionation, e.g. purification or extraction from biomass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供了一种螺旋藻多糖的提取方法，属于植物多糖提取技术领域；所述提取方法包括破壁处理、酶解、分离以及纯化；所述酶解步骤为，向螺旋藻多糖提取液中加入盐酸溶液，调节pH，然后加入功能酶进行酶解，制得酶解液；所述功能酶的制备方法，包括生物炭预处理、交联、负载；所述交联步骤为，将预处理甲壳素和预处理生物炭置于去离子水中，搅拌均匀后加入戊二醛溶液，室温下搅拌3.8‑4.2h，搅拌结束后，经静置离心洗涤后，进行冷冻干燥，制得交联载体；采用本发明的方法，螺旋藻多糖得率高，总糖含量高，功能酶的重复使用性能佳。
Description
技术领域
本发明属于植物多糖提取技术领域，具体涉及一种螺旋藻多糖的提取方法。
背景技术
螺旋藻多糖是从螺旋藻中提取出的生理活性多糖，是一种水溶性多糖，是联合国粮农组织推荐的“21世纪最理想的食品”，其被广泛应用于化妆、保健、医药等领域；螺旋藻多糖具有抗肿瘤、抗辐射、促进DNA合成及免疫增强作用；近年来，螺旋藻多糖还可以作为肝炎、糖尿病、胃溃疡的辅助治疗，有利于机体的延缓衰老作用，其还具有免疫增强、改善造血功能及促进蛋白质合成的作用。
目前，已有的螺旋藻多糖的提取方法，包括碱浸提取法、超声波碎裂提取法、微波辅助提取法、反复冻融破壁法、酶辅助提取法或其中两种方法组合提取；但是其均存在螺旋藻多糖得率低的缺陷；
对此，现有技术公开了以下内容：
CN108727510A公开了一种螺旋藻多糖提取物及其制备方法和增强免疫功能的应用，具体公开了是将螺旋藻干粉与焦磷酸钠溶液混合进行破壁处理，然后加入蛋白酶进行酶解，再采用醇沉的方法对多糖进行沉淀，最后经洗涤干燥，制得螺旋藻多糖；
采用该方法得到的螺旋藻多糖，得率达到10.64%，总含量为25.35%；但是采用该方法提取的螺旋藻多糖总糖含量低。
发明内容
为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种螺旋藻多糖的提取方法，螺旋藻多糖的得率高，总糖含量高。
针对上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种螺旋藻多糖的提取方法，包括破壁处理、酶解、分离以及纯化步骤，具体操作如下：
1.破壁处理
将螺旋藻干粉置于去离子水中，加入单甘油脂肪酸酯，搅拌0.8-1.2h，然后进行均质处理，均质时间为4-6min，均质压力为6.2-6.7MPa，均质次数为3次，均质处理结束后，加入10-14wt%氢氧化钠溶液，控制pH值为9.8-10.2，在78-82℃下水浴5.8-6.2h，制得螺旋藻多糖提取液；
所述螺旋藻干粉、去离子水和单甘油脂肪酸酯的质量比为8-12:290-310:0.10-0.14；
2.酶解
向螺旋藻多糖提取液中加入8-12wt%盐酸溶液，调节pH为6.1-6.4，然后加入功能酶进行超声处理，超声时间为23-27min，超声功率为83-88W，超声频率为20-25kHz，超声处理结束后，以1.7-2.2℃/min速率升温至50-54℃进行酶解，酶解时间为9-12h，酶解结束后，制得酶解液；
所述螺旋藻多糖提取液和功能酶的质量比为4.0-4.2kg:3.5-3.7g；
所述功能酶的制备方法，包括以下步骤：
（1）生物炭预处理
将生物炭置于密闭容器中，喷淋预分散液，喷淋的同时控制温度为43-47℃，搅拌转速为210-230rpm，控制喷淋速率为3.7-4.2g/min，喷淋结束后，在78-82℃下干燥5.8-6.2h，制得预分散生物炭；将预分散生物炭置于预处理液中，室温下进行搅拌反应，反应时间为9.8-10.3h，搅拌转速为195-206rpm，搅拌结束后，经过滤洗涤干燥后，制得预处理生物炭；
所述生物炭的粒径为145-155nm；
所述生物炭、预分散液的质量比为10.3-10.5:82-86；
所述预分散液为30-34wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的混合液，所述30-34wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的质量比为78-83:1.1-1.5:1.5-1.8；
所述预分散生物炭与预处理液的质量体积比为9.6-10.3g:490-508mL；
所述预处理液是由去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺混合均匀制得，所述去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺的质量比为495-505:0.63-0.67:2.1-2.3；
（2）交联
将甲壳素置于酸液中，升高温度至50-54℃，进行超声处理，超声时间为18-22min，超声功率为226-235W，超声频率为15-20kHz，超声结束后，以1.8-2.2℃/min速率升温至80-84℃，在氮气气氛下进行球磨处理，球磨时间为1.4-1.6h，球磨转速为116-124rpm，球料比为3-5:1，球磨结束后，经过滤洗涤干燥，制得预处理甲壳素；将预处理甲壳素和预处理生物炭置于去离子水中，搅拌均匀后加入戊二醛溶液，室温下搅拌3.8-4.2h，搅拌结束后，经静置离心洗涤后，进行冷冻干燥，干燥温度为-34～-30℃，干燥时间为10-13h，干燥结束后，自然恢复至室温，制得交联载体；
所述甲壳素的长度为190-210nm，宽度为35-45nm；
所述甲壳素、酸液的质量比为10.0-10.5:96-105；
所述酸液为盐酸、水杨酸和去离子水的混合物，所述盐酸、水杨酸和去离子水的质量比为5.0-5.2:1.8-2.2:50-55；
所述预处理甲壳素、预处理生物炭、去离子水和戊二醛溶液的质量体积比为3.4-3.8g:2.7-3.3g:115-124g:58-63mL；
所述戊二醛溶液的质量浓度为3.4-3.7%；
（3）负载
将交联载体置于去离子水中，升高温度至58-62℃，加入木瓜蛋白酶，进行搅拌，搅拌转速是163-175rpm，搅拌时间为2.0-2.5h，搅拌结束后，离心后在58-63℃下干燥7.8-8.4h，制得功能酶；
所述交联载体、去离子水、木瓜蛋白酶的质量比为1.1-1.5:17.1-17.8:0.6-0.8；
3.分离
将酶解液进行离心处理，离心转速为2680-2730rpm，离心时间为12-17min，离心结束后将上清液进行浓缩，浓缩至上清液原体积的1/4，浓缩温度为72-75℃，真空度为0.080-0.084MPa，浓缩结束后，冷却至室温，得到浓缩液。
4.纯化
将浓缩液与6-8倍体积的93-97wt%乙醇溶液混合，静置11-13h，离心后，得到一次上清液和一次沉淀，一次沉淀用2.5-3.5倍质量的无水乙醇洗涤、滤干，得到湿态固体一；将一次上清液与4.8-5.2倍体积的93-97wt%乙醇溶液混合，静置10-13h后进行离心，得到二次上清液和二次沉淀，将二次沉淀用2.5-3.5倍质量的无水乙醇洗涤并滤干，得到湿态固体二；将湿态固体一和湿态固体二混合后进行真空干燥，干燥温度为58-62℃，真空度为0.088-0.093MPa，干燥时间为8.0-8.4h，干燥结束后，制得螺旋藻多糖。
与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：
1.本发明采用酶解的方法对螺旋藻多糖进行提取，采用特定的载体对酶进行固化，其中的载体是以生物炭和甲壳素作为载体，生物炭是先采用表面活性剂进行分散处理，避免颗粒之间的聚集，然后采用预处理液使其表面引入了较多的氨基，在交联步骤中，将预处理的生物炭与甲壳素在戊二醛的作用下进行交联，使得预处理的生物炭与甲壳素实现了稳定的交联结构，一方面提高了交联载体的吸附性能，实现较多的酶活性中心在交联载体上的均匀分布，充分发挥酶的催化活性，提高了对于酶的固定化性能，从而使得酶解步骤更加充分，提高了螺旋藻多糖的得率和总糖量；另一方面交联载体的稳定结构，增强了功能酶的稳定性能，从而使得功能酶在多次重复使用后，仍然保证稳定的高活性和高催化性能，重复使用性能佳；
2.采用本发明提取螺旋藻多糖的方法，得率为9.28-9.33%，总糖含量为67.6-68.1%；
3.对本发明制得的功能酶进行回收处理，具体是在分离步骤中，将酶解液离心后，采用纯化水对沉淀进行洗涤，在温度为58℃，真空度为0.08MPa下干燥8.0h，然后重复使用20次，并且在每次使用后均进行回收处理，测得第20次提取的螺旋藻多糖，得率为9.10-9.24%，总糖含量为66.0-67.2%。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
1.破壁处理
将10g螺旋藻干粉置于300g去离子水中，加入0.12g单甘油脂肪酸酯，搅拌1.0h，然后进行均质处理，均质时间为5min，均质压力为6.5MPa，均质次数为3次，均质处理结束后，加入12wt%氢氧化钠溶液，控制pH值为10，在80℃下水浴6.0h，制得螺旋藻多糖提取液；
2.酶解
向4.1kg螺旋藻多糖提取液中加入10wt%盐酸溶液，调节pH为6.3，然后加入3.6g功能酶进行超声处理，超声时间为25min，超声功率为85W，超声频率为23kHz，超声处理结束后，以2.0℃/min速率升温至52℃进行酶解，酶解时间为10h，酶解结束后，制得酶解液；
所述功能酶的制备方法，包括以下步骤：
（1）生物炭预处理
将10.5g生物炭置于密闭容器中，喷淋84g预分散液，喷淋的同时控制温度为45℃，搅拌转速为220rpm，控制喷淋速率为4.0g/min，喷淋结束后，在80℃下干燥6.0h，制得预分散生物炭；将10.0g预分散生物炭置于500mL 预处理液中，室温下进行搅拌反应，反应时间为10h，搅拌转速为200rpm，搅拌结束后，经过滤洗涤干燥后，制得预处理生物炭；
所述生物炭的粒径为150nm；
所述预分散液为32wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的混合液，所述32wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的质量比为80:1.3:1.7；
所述预处理液是由去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺混合均匀制得，所述去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺的质量比为500:0.65:2.2；
（2）交联
将10.2g甲壳素置于100g酸液中，升高温度至52℃，进行超声处理，超声时间为20min，超声功率为230W，超声频率为17kHz，超声结束后，以2.0℃/min速率升温至82℃，在氮气气氛下进行球磨处理，球磨时间为1.5h，球磨转速为120rpm，球料比为4:1，球磨结束后，经过滤洗涤干燥，制得预处理甲壳素；将3.6g预处理甲壳素和3.0g预处理生物炭置于120g去离子水中，搅拌均匀后加入60mL戊二醛溶液，室温下搅拌4.0h，搅拌结束后，经静置离心洗涤后，进行冷冻干燥，干燥温度为-32℃，干燥时间为12h，干燥结束后，自然恢复至室温，制得交联载体；
所述甲壳素的长度为200nm，宽度为40nm；
所述酸液为盐酸、水杨酸和去离子水的混合物，所述盐酸、水杨酸和去离子水的质量比为5.1:2.0:52；
所述戊二醛溶液的质量浓度为3.5%；
（3）负载
将1.3g交联载体置于17.5g去离子水中，升高温度至60℃，加入0.7g木瓜蛋白酶，进行搅拌，搅拌转速是170rpm，搅拌时间为2.3h，搅拌结束后，离心后在60℃下干燥8.0h，制得功能酶；
3.分离
将酶解液进行离心处理，离心转速为2700rpm，离心时间为14min，离心结束后将上清液进行浓缩，浓缩至上清液原体积的1/4，浓缩温度为73℃，真空度为0.082MPa，浓缩结束后，冷却至室温，得到浓缩液。
4.纯化
将浓缩液与7倍体积的95wt%乙醇溶液混合，静置12h，离心后，得到一次上清液和一次沉淀，一次沉淀用3倍质量的无水乙醇洗涤、滤干，得到湿态固体一；将一次上清液与5倍体积的95wt%乙醇溶液混合，静置12h后进行离心，得到二次上清液和二次沉淀，将二次沉淀用3倍质量的无水乙醇洗涤并滤干，得到湿态固体二；将湿态固体一和湿态固体二混合后进行真空干燥，干燥温度为60℃，真空度为0.090MPa，干燥时间为8.2h，干燥结束后，制得螺旋藻多糖。
采用实施例1提取螺旋藻多糖的方法，得率为9.33%，总糖含量为68.1%，其中得率=（螺旋藻多糖重量g/螺旋藻干粉重量g）×100%；
对实施例1的功能酶进行回收处理，具体是在分离步骤中，将酶解液离心后，采用纯化水对沉淀进行洗涤，在温度为58℃，真空度为0.08MPa下干燥8.0h，然后采用实施例1的方法重复使用20次，并且在每次使用后均进行回收处理，测得第20次提取的螺旋藻多糖，得率为9.24%，总糖含量为67.2%。
实施例2
1.破壁处理
将8g螺旋藻干粉置于290g去离子水中，加入0.10g单甘油脂肪酸酯，搅拌0.8h，然后进行均质处理，均质时间为4min，均质压力为6.2MPa，均质次数为3次，均质处理结束后，加入10wt%氢氧化钠溶液，控制pH值为9.8，在78℃下水浴5.8h，制得螺旋藻多糖提取液；
2.酶解
向4.0kg螺旋藻多糖提取液中加入8wt%盐酸溶液，调节pH为6.1，然后加入3.5g功能酶进行超声处理，超声时间为23min，超声功率为83W，超声频率为20kHz，超声处理结束后，以1.7℃/min速率升温至50℃进行酶解，酶解时间为9h，酶解结束后，制得酶解液；
所述功能酶的制备方法，包括以下步骤：
（1）生物炭预处理
将10.3g生物炭置于密闭容器中，喷淋82g预分散液，喷淋的同时控制温度为43℃，搅拌转速为210rpm，控制喷淋速率为3.7g/min，喷淋结束后，在78℃下干燥5.8h，制得预分散生物炭；将9.6g预分散生物炭置于490mL 预处理液中，室温下进行搅拌反应，反应时间为9.8h，搅拌转速为195rpm，搅拌结束后，经过滤洗涤干燥后，制得预处理生物炭；
所述生物炭的粒径为145nm；
所述预分散液为30wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的混合液，所述30wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的质量比为78:1.1:1.5；
所述预处理液是由去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺混合均匀制得，所述去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺的质量比为495:0.63:2.1；
（2）交联
将10.0g甲壳素置于96g酸液中，升高温度至50℃，进行超声处理，超声时间为18min，超声功率为226W，超声频率为15kHz，超声结束后，以1.8℃/min速率升温至80℃，在氮气气氛下进行球磨处理，球磨时间为1.4h，球磨转速为116rpm，球料比为3:1，球磨结束后，经过滤洗涤干燥，制得预处理甲壳素；将3.4g预处理甲壳素和2.7g预处理生物炭置于115g去离子水中，搅拌均匀后加入58mL戊二醛溶液，室温下搅拌3.8h，搅拌结束后，经静置离心洗涤后，进行冷冻干燥，干燥温度为-34℃，干燥时间为10h，干燥结束后，自然恢复至室温，制得交联载体；
所述甲壳素的长度为190nm，宽度为35nm；
所述酸液为盐酸、水杨酸和去离子水的混合物，所述盐酸、水杨酸和去离子水的质量比为5.0:1.8:50；
所述戊二醛溶液的质量浓度为3.4%；
（3）负载
将1.1g交联载体置于17.1g去离子水中，升高温度至58℃，加入0.6g木瓜蛋白酶，进行搅拌，搅拌转速是163rpm，搅拌时间为2.0h，搅拌结束后，离心后在58℃下干燥8.4h，制得功能酶；
3.分离
将酶解液进行离心处理，离心转速为2680rpm，离心时间为17min，离心结束后将上清液进行浓缩，浓缩至上清液原体积的1/4，浓缩温度为72℃，真空度为0.080MPa，浓缩结束后，冷却至室温，得到浓缩液。
4.纯化
将浓缩液与6倍体积的93wt%乙醇溶液混合，静置11h，离心后，得到一次上清液和一次沉淀，一次沉淀用2.5倍质量的无水乙醇洗涤、滤干，得到湿态固体一；将一次上清液与4.8倍体积的93wt%乙醇溶液混合，静置10h后进行离心，得到二次上清液和二次沉淀，将二次沉淀用2.5倍质量的无水乙醇洗涤并滤干，得到湿态固体二；将湿态固体一和湿态固体二混合后进行真空干燥，干燥温度为58℃，真空度为0.088MPa，干燥时间为8.4h，干燥结束后，制得螺旋藻多糖。
采用实施例2提取螺旋藻多糖的方法，得率为9.28%，总糖含量为67.6%，其中得率=（螺旋藻多糖重量g/螺旋藻干粉重量g）×100%；
对实施例2的功能酶进行回收处理，具体是在分离步骤中，将酶解液离心后，采用纯化水对沉淀进行洗涤，在温度为58℃，真空度为0.08MPa下干燥8.0h，然后采用实施例2的方法重复使用20次，并且在每次使用后均进行回收处理，测得第20次提取的螺旋藻多糖，得率为9.10%，总糖含量为66.0%。
实施例3
1.破壁处理
将12g螺旋藻干粉置于310g去离子水中，加入0.14g单甘油脂肪酸酯，搅拌1.2h，然后进行均质处理，均质时间为6min，均质压力为6.7MPa，均质次数为3次，均质处理结束后，加入14wt%氢氧化钠溶液，控制pH值为10.2，在82℃下水浴6.2h，制得螺旋藻多糖提取液；
2.酶解
向4.2kg螺旋藻多糖提取液中加入12wt%盐酸溶液，调节pH为6.4，然后加入3.7g功能酶进行超声处理，超声时间为27min，超声功率为88W，超声频率为25kHz，超声处理结束后，以2.2℃/min速率升温至54℃进行酶解，酶解时间为12h，酶解结束后，制得酶解液；
所述功能酶的制备方法，包括以下步骤：
（1）生物炭预处理
将10.7g生物炭置于密闭容器中，喷淋86g预分散液，喷淋的同时控制温度为47℃，搅拌转速为230rpm，控制喷淋速率为4.2g/min，喷淋结束后，在82℃下干燥6.2h，制得预分散生物炭；将10.3g预分散生物炭置于508mL 预处理液中，室温下进行搅拌反应，反应时间为10.3h，搅拌转速为206rpm，搅拌结束后，经过滤洗涤干燥后，制得预处理生物炭；
所述生物炭的粒径为155nm；
所述预分散液为34wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的混合液，所述34wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的质量比为83:1.5:1.8；
所述预处理液是由去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺混合均匀制得，所述去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺的质量比为505:0.67:2.3；
（2）交联
将10.5g甲壳素置于105g酸液中，升高温度至54℃，进行超声处理，超声时间为22min，超声功率为235W，超声频率为20kHz，超声结束后，以2.2℃/min速率升温至84℃，在氮气气氛下进行球磨处理，球磨时间为1.6h，球磨转速为124rpm，球料比为5:1，球磨结束后，经过滤洗涤干燥，制得预处理甲壳素；将3.8g预处理甲壳素和3.3g预处理生物炭置于124g去离子水中，搅拌均匀后加入63mL戊二醛溶液，室温下搅拌4.2h，搅拌结束后，经静置离心洗涤后，进行冷冻干燥，干燥温度为-30℃，干燥时间为13h，干燥结束后，自然恢复至室温，制得交联载体；
所述甲壳素的长度为210nm，宽度为45nm；
所述酸液为盐酸、水杨酸和去离子水的混合物，所述盐酸、水杨酸和去离子水的质量比为5.2:2.2:55；
所述戊二醛溶液的质量浓度为3.7%；
（3）负载
将1.5g交联载体置于17.8g去离子水中，升高温度至62℃，加入0.8g木瓜蛋白酶，进行搅拌，搅拌转速是175rpm，搅拌时间为2.5h，搅拌结束后，离心后在63℃下干燥7.8h，制得功能酶；
3.分离
将酶解液进行离心处理，离心转速为2730rpm，离心时间为12min，离心结束后将上清液进行浓缩，浓缩至上清液原体积的1/4，浓缩温度为75℃，真空度为0.084MPa，浓缩结束后，冷却至室温，得到浓缩液。
4.纯化
将浓缩液与8倍体积的97wt%乙醇溶液混合，静置13h，离心后，得到一次上清液和一次沉淀，一次沉淀用3.5倍质量的无水乙醇洗涤、滤干，得到湿态固体一；将一次上清液与5.2倍体积的97wt%乙醇溶液混合，静置13h后进行离心，得到二次上清液和二次沉淀，将二次沉淀用3.5倍质量的无水乙醇洗涤并滤干，得到湿态固体二；将湿态固体一和湿态固体二混合后进行真空干燥，干燥温度为62℃，真空度为0.093MPa，干燥时间为8.0h，干燥结束后，制得螺旋藻多糖。
采用实施例3提取螺旋藻多糖的方法，得率为9.30%，总糖含量为67.9%，其中得率=（螺旋藻多糖重量g/螺旋藻干粉重量g）×100%；
对实施例3的功能酶进行回收处理，具体是在分离步骤中，将酶解液离心后，采用纯化水对沉淀进行洗涤，在温度为58℃，真空度为0.08MPa下干燥8.0h，然后采用实施例3的方法重复使用20次，并且在每次使用后均进行回收处理，测得第20次提取的螺旋藻多糖，得率为9.16%，总糖含量为66.5%。
对比例1
在实施例1的基础上，改变之处为，
在酶解过程功能酶的制备方法中，省略生物炭预处理步骤；
在交联步骤中，将预处理生物炭等量替换为未经任何处理的生物炭，所述生物炭的粒径为150nm；
其余操作均相同。
采用对比例1提取螺旋藻多糖的方法，得率为8.11%，总糖含量为56.6%，其中得率=（螺旋藻多糖重量g/螺旋藻干粉重量g）×100%；
对对比例1的功能酶进行回收处理，具体是在分离步骤中，将酶解液离心后，采用纯化水对沉淀进行洗涤，在温度为58℃，真空度为0.08MPa下干燥8.0h，然后采用对比例1的方法重复使用20次，并且在每次使用后均进行回收处理，测得第20次提取的螺旋藻多糖，得率为7.04%，总糖含量为47.7%。
对比例2
在实施例1的基础上，改变之处为，在酶解过程功能酶的制备方法中，
在交联步骤中，省略预处理甲壳素的成分，将预处理甲壳素等量替换为预处理生物炭成分；
其余操作均相同。
采用对比例2提取螺旋藻多糖的方法，得率为8.54%，总糖含量为60.3%，其中得率=（螺旋藻多糖重量g/螺旋藻干粉重量g）×100%；
对对比例2的功能酶进行回收处理，具体是在分离步骤中，将酶解液离心后，采用纯化水对沉淀进行洗涤，在温度为58℃，真空度为0.08MPa下干燥8.0h，然后采用对比例2的方法重复使用20次，并且在每次使用后均进行回收处理，测得第20次提取的螺旋藻多糖，得率为7.55%，总糖含量为52.8%。
本发明采用酶解的方法对螺旋藻多糖进行提取，采用特定的载体对酶进行固化，其中的载体是以生物炭和甲壳素作为载体，生物炭是先采用表面活性剂进行分散处理，避免颗粒之间的聚集，然后采用预处理液使其表面引入了较多的氨基，在交联步骤中，将预处理的生物炭与甲壳素在戊二醛的作用下进行交联，使得预处理的生物炭与甲壳素实现了稳定的交联结构，一方面提高了交联载体的吸附性能，实现较多的酶活性中心在交联载体上的均匀分布，充分发挥酶的催化活性，提高了对于酶的固定化性能，从而使得酶解步骤更加充分，提高了螺旋藻多糖的得率和总糖量；另一方面交联载体的稳定结构，增强了功能酶的稳定性能，从而使得功能酶在多次重复使用后，仍然保证稳定的高活性和高催化性能，重复使用性能佳。
对比例1省略了生物炭的预处理步骤，在交联步骤中直接采用未经任何处理的生物炭与甲壳素进行交联，生物炭的分散性能差，聚集较为严重，并且其表面并未引入氨基基团，其无法与甲壳素进行有效的交联，进而影响了交联载体的稳定性和分散性能，降低了对于酶活性中心的负载性能，酶在交联载体上的分布不均匀，影响了酶的催化活性，从而影响了酶解步骤，最终降低了产品得率和总糖含量，并且重复使用性能较差；
对比例2在交联步骤中省略了甲壳素，仅是采用生物炭与戊二醛进行交联，其降低了负载效率，减弱了对于酶的负载性能，其得到的载体结构稳定性不强，使得功能酶的循环使用性能不佳，最终影响了产品得率。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种螺旋藻多糖的提取方法，其特征在于，包括破壁处理、酶解、分离以及纯化步骤；
所述破壁步骤为，将螺旋藻干粉置于去离子水中，加入单甘油脂肪酸酯，搅拌0.8-1.2h，然后进行均质处理，均质时间为4-6min，均质压力为6.2-6.7MPa，均质次数为3次，均质处理结束后，加入10-14wt%氢氧化钠溶液，控制pH值为9.8-10.2，在78-82℃下水浴5.8-6.2h，制得螺旋藻多糖提取液；
所述螺旋藻干粉、去离子水和单甘油脂肪酸酯的质量比为8-12:290-310:0.10-0.14；
所述酶解步骤为，向螺旋藻多糖提取液中加入8-12wt%盐酸溶液，调节pH为6.1-6.4，然后加入功能酶进行超声处理，超声时间为23-27min，超声功率为83-88W，超声频率为20-25kHz，超声处理结束后，以1.7-2.2℃/min速率升温至50-54℃进行酶解，酶解时间为9-12h，酶解结束后，在72-76℃下水浴处理3.1-3.5h，制得酶解液；
所述螺旋藻多糖提取液和功能酶的质量比为4.0-4.2kg:3.5-3.7g；
所述功能酶的制备方法，包括生物炭预处理、交联、负载步骤；
所述生物炭预处理步骤为，将生物炭置于密闭容器中，喷淋预分散液，喷淋的同时控制温度为43-47℃，搅拌转速为210-230rpm，控制喷淋速率为3.7-4.2g/min，喷淋结束后，在78-82℃下干燥5.8-6.2h，制得预分散生物炭；将预分散生物炭置于预处理液中，室温下进行搅拌反应，反应时间为9.8-10.3h，搅拌转速为195-206rpm，搅拌结束后，经过滤洗涤干燥后，制得预处理生物炭；
所述预分散液为30-34wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的混合液，所述30-34wt%乙醇溶液、鼠李糖脂和蔗糖脂肪酸酯的质量比为78-83:1.1-1.5:1.5-1.8；
所述预处理液是由去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺混合均匀制得，所述去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐和盐酸多巴胺的质量比为495-505:0.63-0.67:2.1-2.3；
所述交联步骤为，将预处理甲壳素和预处理生物炭置于去离子水中，搅拌均匀后加入戊二醛溶液，室温下搅拌3.8-4.2h，搅拌结束后，经静置离心洗涤后，进行冷冻干燥，干燥温度为-34～-30℃，干燥时间为10-13h，干燥结束后，自然恢复至室温，制得交联载体；
所述预处理甲壳素、预处理生物炭、去离子水和戊二醛溶液的质量体积比为3.4-3.8g:2.7-3.3g:115-124g:58-63mL；
所述戊二醛溶液的质量浓度为3.4-3.7%；
所述预处理甲壳素的制备方法为，将甲壳素置于酸液中，升高温度至50-54℃，进行超声处理，超声时间为18-22min，超声功率为226-235W，超声频率为15-20kHz，超声结束后，以1.8-2.2℃/min速率升温至80-84℃，在氮气气氛下进行球磨处理，球磨时间为1.4-1.6h，球磨转速为116-124rpm，球料比为3-5:1，球磨结束后，经过滤洗涤干燥，制得预处理甲壳素；
所述甲壳素的长度为190-210nm，宽度为35-45nm；
所述甲壳素、酸液的质量比为10.0-10.5:96-105；
所述酸液为盐酸、水杨酸和去离子水的混合物，所述盐酸、水杨酸和去离子水的质量比为5.0-5.2:1.8-2.2:50-55；
所述负载步骤为，将交联载体置于去离子水中，升高温度至58-62℃，加入木瓜蛋白酶，进行搅拌，搅拌转速是163-175rpm，搅拌时间为2.0-2.5h，搅拌结束后，离心后在58-63℃下干燥7.8-8.4h，制得功能酶；
所述交联载体、去离子水、木瓜蛋白酶的质量比为1.1-1.5:17.1-17.8:0.6-0.8。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋藻多糖的提取方法，其特征在于，
所述生物炭预处理步骤中，所述生物炭的粒径为145-155nm；
所述生物炭、预分散液的质量比为10.3-10.5:82-86。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋藻多糖的提取方法，其特征在于，
所述生物炭预处理步骤中，所述预分散生物炭与预处理液的质量体积比为9.6-10.3g:490-508mL。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋藻多糖的提取方法，其特征在于，
所述分离步骤为，将酶解液进行离心处理，离心转速为2680-2730rpm，离心时间为12-17min，离心结束后将上清液进行浓缩，浓缩至上清液原体积的1/4，浓缩温度为72-75℃，真空度为0.080-0.084MPa，浓缩结束后，冷却至室温，得到浓缩液。
5.根据权利要求1所述的一种螺旋藻多糖的提取方法，其特征在于，
所述纯化步骤为，将浓缩液与6-8倍体积的93-97wt%乙醇溶液混合，静置11-13h，离心后，得到一次上清液和一次沉淀，一次沉淀用2.5-3.5倍质量的无水乙醇洗涤、滤干，得到湿态固体一；将一次上清液与4.8-5.2倍体积的93-97wt%乙醇溶液混合，静置10-13h后进行离心，得到二次上清液和二次沉淀，将二次沉淀用2.5-3.5倍质量的无水乙醇洗涤并滤干，得到湿态固体二；将湿态固体一和湿态固体二混合后进行真空干燥，干燥温度为58-62℃，真空度为0.088-0.093MPa，干燥时间为8.0-8.4h，干燥结束后，制得螺旋藻多糖。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411657904.1A CN119192425B (zh) | 2024-11-20 | 2024-11-20 | 一种螺旋藻多糖的提取方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411657904.1A CN119192425B (zh) | 2024-11-20 | 2024-11-20 | 一种螺旋藻多糖的提取方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN119192425A CN119192425A (zh) | 2024-12-27 |
| CN119192425B true CN119192425B (zh) | 2025-04-08 |
Family
ID=94077208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202411657904.1A Active CN119192425B (zh) | 2024-11-20 | 2024-11-20 | 一种螺旋藻多糖的提取方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN119192425B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113584013A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-02 | 河北科技大学 | 磁性生物炭固定化酶复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3118233A1 (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-15 | The Andersons, Inc. | Dispersible particles containing soluble humics and biochar |
| CN113663654B (zh) * | 2021-08-09 | 2024-05-24 | 江苏大学 | 改性生物质炭复合壳聚糖基吸附剂的制备方法 |
| CN116715872A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-09-08 | 长沙理工大学 | 一种多糖复合水凝胶及其制备方法与应用 |
-
2024
- 2024-11-20 CN CN202411657904.1A patent/CN119192425B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113584013A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-02 | 河北科技大学 | 磁性生物炭固定化酶复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 螺旋藻多糖提取新工艺的研究;孙向军;食品科技;20000320(第02期);第32-34页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN119192425A (zh) | 2024-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101768614B (zh) | 一种从姬松茸中同时高效提取多糖和多酚的方法 | |
| CN103976371B (zh) | 一种挤压改性与酶解耦合提取椪柑膳食纤维的方法 | |
| CN112941128B (zh) | 一种从银耳中提取银耳多糖的方法 | |
| CN104140474B (zh) | 一种综合利用虾蟹皮中有用物质的方法 | |
| CN111500650A (zh) | 一种高效生产pha的方法 | |
| CN113186242B (zh) | 一种酒糟醇溶肽的制备方法及应用 | |
| CN105349246A (zh) | 一种从文冠果中同步提取油脂及蛋白肽的方法 | |
| CN105779536A (zh) | 一种杏仁降压功能性短肽的制备工艺 | |
| WO2024216807A1 (zh) | 一种银耳多糖的提取方法 | |
| CN102080107A (zh) | 微波辅助蛋白酶水解同步制备核桃油和核桃蛋白肽的方法 | |
| CN107502645B (zh) | 一种椰子多肽的制备方法 | |
| CN109337950A (zh) | 一种降低豆渣中蛋白质含量并制备大豆肽的方法 | |
| CN110693007A (zh) | 抑制妇科炎症及促细胞代谢的益生菌复合营养素及制备方法 | |
| CN107299094B (zh) | 胃膜素和胃蛋白酶的联合提取方法 | |
| CN107674901B (zh) | 从大鲵肉骨提取的小分子肽及其提取方法 | |
| CN1315395C (zh) | 一种酶法综合利用虾加工下脚料的方法 | |
| CN119192425A (zh) | 一种螺旋藻多糖的提取方法 | |
| CN112877373B (zh) | 一种获得含量大于99%没食子酸的制备方法 | |
| CN105255585A (zh) | 一种文冠果油和文冠果蛋白肽的制备方法 | |
| CN112920886A (zh) | 一种牡丹籽小分子油的酶解制备方法 | |
| CN117186264B (zh) | 一种绿色高效提取青稞β-葡聚糖的方法 | |
| CN103833426B (zh) | 一种利用城市污泥制备冬季生蔬菜基质的方法 | |
| CN106519258B (zh) | 具有完整分子结构的高纯度木质素的制备方法 | |
| CN107047927A (zh) | 一种由花生粕深加工制备花生蛋白的方法 | |
| CN110295207A (zh) | 一种高压脉冲电场辅助酶法制备油莎豆多孔淀粉的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20260521 Granted publication date: 20250408 |