一種用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法
【專利摘要】本發(fā)明所述雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法，包括以下步驟：將蜈蚣藻加水?dāng)嚢杈鶆蛐纬傻琢希患訜o(wú)水碳酸鈉調(diào)pH至6.5～7.5；再稱取0.25%～0.39%底料重的瓊膠酶，用水溶解后加入上述調(diào)好pH值的底料中進(jìn)行酶解，酶解溫度20～35℃，酶解時(shí)間7～9h；在酶解液中加入乳酸、山梨酸鉀，攪拌均勻，并使pH控制在4.8～5.2；再稱取0.17%～0.22%底料重的纖維素酶，用水溶解后加入前面溶液中進(jìn)行酶解，酶解溫度45～55℃，酶解時(shí)間11～14h；反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行離心或抽濾，得清液；在清液中加入無(wú)水碳酸鈉調(diào)整酸堿度調(diào)pH至6.5～7.5后加熱進(jìn)行滅菌滅酶，所得溶液即為全成分蜈蚣藻提取液。本發(fā)明確保了全成分蜈蚣藻提取物的純度和有效提高了蜈蚣藻有效成分的提取率。
【專利說(shuō)明】一種用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及海藻的提取方法，特別是一種用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取 液的方法。 【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)是世界上主要的海藻生產(chǎn)國(guó)，每年收獲各種海藻(按干品計(jì)）150萬(wàn)噸以 上。這些海藻用以生產(chǎn)海藻酸鹽和酯、瓊脂、卡拉膠，廣泛用于加工食品、食品添加劑、藥品、 化工產(chǎn)品等行業(yè)。研究表明：海藻的活性物質(zhì)，有海藻多糖、海藻寡糖、小分子肽以及各種 維生素、微量元素，具有改善大腦的血液循環(huán)，增強(qiáng)心肌功能，預(yù)防心血管疾病的作用，特別 對(duì)高血壓、腦血栓等有特效，同時(shí)可增強(qiáng)人體免疫力，輔助抑制腫瘤。傳統(tǒng)的海藻深加工方 法，都是以提取某單一成分如海藻酸鹽和酯、瓊脂、卡拉膠、海藻多糖等為主，未有見(jiàn)全成分 提取的報(bào)道，這樣會(huì)造成海藻其它沒(méi)有充分分解和提取的有效成分流失。
[0003] 現(xiàn)有的海藻加工技術(shù)有：（1)現(xiàn)有技術(shù)1 :期刊《廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)》中《帶狀蜈蚣藻粗 多糖的提取工藝優(yōu)化》通過(guò)單因素試驗(yàn)和L9(33)正交試驗(yàn)對(duì)熱水浸提法提取帶狀蜈蚣藻多 糖的工藝進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)選方案為料液比1 : 70、浸取溫度95°C、浸取時(shí)間4. 5 h、醇沉濃度 95%。在此條件下，帶狀蜈蚣藻多糖提取率為20. 20%，得率為67. 3% ; (2)現(xiàn)有技術(shù)2 :期刊 《食品與機(jī)械》中《超聲波輔助提取蜈蚣藻多糖的工藝優(yōu)化研究》采用單因素試驗(yàn)和L9(33) 正交試驗(yàn)研究溫度、超聲處理時(shí)間、提取次數(shù)和超聲波功率對(duì)多糖提取率的影響。最佳工藝 為超聲波提取溫度70°C、超聲處理時(shí)間15min、超聲波功率為450W、提取3次；多糖提取率 為18. 83%，得率為62. 75% ；(3)現(xiàn)有技術(shù)3 :發(fā)明專利《水溶性海藻粉的制造方法》（專利公 告號(hào)：CN101012286B)，采用酶解法制備，以纖維素酶和蛋白酶為主要成分的復(fù)合酶，重量比 例為50 : 1?1 : 1，酶解條件為pH 3?10，溫度35°C?65°C，滅酶過(guò)濾，取濾餅加濃度 為20%的Na2C03溶液至全部溶解，再將濾餅溶解液和過(guò)濾時(shí)所得濾液混合后調(diào)節(jié)pH值到 中性，干燥制粉。
[0004] 現(xiàn)有的這些提取蜈蚣藻多糖的技術(shù)，如熱水提取法、醇沉提取法及超聲波提取法 存在多糖提取率較低，且長(zhǎng)時(shí)間高溫及超聲波處理可能會(huì)對(duì)蜈蚣藻中的有效成分造成破壞 等缺點(diǎn)。另蜈蚣藻細(xì)胞壁主要成分為纖維素和瓊膠，現(xiàn)有技術(shù)3中的復(fù)合酶法采用纖維素 酶和蛋白酶，酶解后產(chǎn)生大量的濾餅，需要引入大量似20)3、1(20) 3進(jìn)一步將濾餅溶解提純。還 有現(xiàn)有方法較難提取半胱氨酸、組氨酸、脯氨酸、色氨酸、鋅、鐵等組分，造成提取的有效成 分流失。再加上現(xiàn)有技術(shù)中常采用鹽酸、硫酸調(diào)節(jié)pH，鹽酸及硫酸酸性強(qiáng)，腐蝕性大，添加條 件難控制，實(shí)施過(guò)程中難操作，提取方法繁瑣，且提取物應(yīng)用于食品、化妝品安全性低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在問(wèn)題和不足，提供一種可最大程度地破壞蜈蚣藻 細(xì)胞壁，將絕大部分不溶物降解為可溶物，使蜈蚣藻中的有效物質(zhì)充分溶出，從而確保全成 分蜈蚣藻提取物的純度和提高了蜈蚣藻有效成分的提取率，且提取方法操作簡(jiǎn)易的用雙酶 法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法。此外本發(fā)明中的提取液安全性高，可適合應(yīng)用于 食品、化妝品領(lǐng)域中。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的： 本發(fā)明所述用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法，其特點(diǎn)是包括以下步驟： (一)、稱取所需量的蜈蚣藻，清洗后加去離子水，攪拌均勻，形成底料； (二)、在上述底料中加入無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH至6. 5?7. 5 ; (三)、稱取0. 25%?0. 39%底料重的瓊膠酶，用去離子水溶解后加入上述調(diào)好PH值的底 料中，攪拌均勻；再在反應(yīng)鍋內(nèi)進(jìn)行第一次酶解，酶解的溫度為20?35°C，時(shí)間為7?9h ; (四)、在上述酶解液中加入乳酸、山梨酸鉀，攪拌均勻，使pH控制在4. 8?5. 2范圍內(nèi)； (五)、稱取0. 17%?0. 22%底料重的纖維素酶，用去離子水溶解后加入步驟（四)的溶液 中，攪拌均勻后在反應(yīng)鍋內(nèi)進(jìn)行第二次酶解，酶解的溫度為45?55°C，時(shí)間為ll_14h ； (六)、反應(yīng)結(jié)束后，將酶解完成液進(jìn)行離心或抽濾，得清液； (七)、在清液中加入無(wú)水碳酸鈉調(diào)整酸堿度，調(diào)pH至6. 5?7. 5后加熱進(jìn)行滅菌滅 酶(放涼待用)，所得溶液即為全成分蜈蚣藻提取液，所述全成分蜈蚣藻提取液的提取率為 26. 32% ?27. 92%,得率為 87. 73% ?93. 07%。
[0007] 因?yàn)樯a(chǎn)條件應(yīng)控制在酶的最適范圍內(nèi)，溫度的高低及pH的大小都會(huì)影響酶的 活性大小或?qū)е旅傅氖Щ?，所以瓊膠酶的最佳溫度是25°C，最佳pH值是7 ;纖維素酶的最佳 溫度是50°C，最佳pH值是5。
[0008] 同時(shí)因是用乳酸調(diào)節(jié)pH，乳酸溫和，可用于食品、化妝品，反應(yīng)條件易控制，操作安 全性高。
[0009] 其中上述步驟(三）和步驟(五）中采用的瓊膠酶和纖維素酶的活力為30000單位。 上述步驟(一）中去離子水的加入量一般為蜈蚣藻量的30-50倍。上述步驟(二）中無(wú)水碳 酸鈉的加入量一般為底料重的0. 01%?0. 016%。上述步驟（四）中上述酶解液中乳酸的加 入量一般為底料重的0. 02%?0. 032%。上述步驟(七）中無(wú)水碳酸鈉的加入量一般為底料 重的 0. 03% ?0. 037%。
[0010] 本發(fā)明由于采用纖維素酶和瓊膠酶配合使用來(lái)對(duì)蜈蚣藻進(jìn)行全成分提取的方法， 通過(guò)這兩種酶對(duì)全成分蜈蚣藻提取物提取的協(xié)同增效和促進(jìn)作用，可最大程度地破壞蜈蚣 藻細(xì)胞壁，將絕大部分不溶物(主要為瓊膠、卡拉膠等）降解為可溶物，使蜈蚣藻中的有效物 質(zhì)充分溶出（如用其它方法較難提取的半胱氨酸、組氨酸、脯氨酸、色氨酸、鋅、鐵等有效物 質(zhì)的提取率得到大大提高)，最大程度的保留蜈蚣藻的有效成分，提高了全成分蜈蚣藻提取 物的提取率。這是因?yàn)轵隍荚寮?xì)胞壁的主要成分是瓊膠和纖維素，瓊膠酶能夠破壞蜈蚣藻 的細(xì)胞壁，有利于細(xì)胞內(nèi)含物中的多糖及其它成分溶出，并且能夠降低蜈蚣藻液的粘度，有 利于纖維素酶與底料結(jié)合，從而降低纖維素酶的添加量，提高蜈蚣藻有效成分的提取率。同 時(shí)酶解過(guò)程中產(chǎn)生的瓊膠降解物寡糖還具有抗病毒、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力等作用。由于本發(fā) 明還采用食用乳酸代替鹽酸及硫酸，乳酸溫和，可用于食品、化妝品，反應(yīng)條件易控制，操作 安全性高。本發(fā)明技術(shù)中的酶解反應(yīng)充分、溫和，提取率高，不溶物濾餅極少，不需要再加碳 酸鈉溶解濾餅、可節(jié)省勞力物力，且操作方法簡(jiǎn)易，同時(shí)確保全成分蜈蚣藻提取物的純度， 這些技術(shù)效果是現(xiàn)有的蜈蚣藻提取方法所無(wú)法達(dá)到的，創(chuàng)造性高。 【具體實(shí)施方式】
[0011] 本發(fā)明所述用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法，其特點(diǎn)是包括以下步 驟： (一)、稱取所需量的蜈蚣藻，清洗后(用水洗凈，確保無(wú)沙石、泥土或其它雜質(zhì))，加去離 子水，攪拌均勻，形成底料； (二)、在上述底料中加入無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH至6?8范圍內(nèi)； (三)、稱取0. 25%?0. 39%底料重的瓊膠酶，用去離子水溶解后加入上述調(diào)好pH值的底 料中，攪拌均勻；再在反應(yīng)鍋內(nèi)進(jìn)行第一次酶解，酶解的溫度為20?35°C，時(shí)間為7?9h ; (四)、在上述酶解液中加入乳酸、山梨酸鉀，攪拌均勻，使pH控制在4. 8?5. 2范圍內(nèi)； (五)、稱取0. 17%?0. 22%底料重的纖維素酶，用去離子水溶解后加入步驟（四）的溶液 中，攪拌均勻后在反應(yīng)鍋內(nèi)進(jìn)行第二次酶解，酶解的溫度為45?55°C，時(shí)間為ll_14h ； (六)、反應(yīng)結(jié)束后，將酶解完成液進(jìn)行離心或抽濾，得清液； (七)、在清液中加入無(wú)水碳酸鈉調(diào)整酸堿度，調(diào)pH至6. 5?7. 5后加熱進(jìn)行滅菌滅酶 (可放涼待用），所得溶液即為全成分蜈蚣藻提取液，所述全成分蜈蚣藻提取液的提取率為 26. 32% ?27. 92%,得率為 87. 73% ?93. 07%。
[0012] 本發(fā)明在提取的過(guò)程中，可通過(guò)纖維素酶和瓊膠酶這兩種酶對(duì)全成分蜈蚣藻提取 物提取的協(xié)同增效和促進(jìn)作用，可最大程度地破壞蜈蚣藻細(xì)胞壁，將絕大部分不溶物(主要 為瓊膠、卡拉膠等）降解為可溶物，使蜈蚣藻中的有效物質(zhì)充分溶出，最大程度的保留蜈蚣 藻的有效成分，提高了全成分蜈蚣藻提取物的提取率。
[0013] 其中瓊膠酶的最佳pH值是7 ;纖維素酶的最佳pH值是5。上述步驟(三）和步驟 (五)中一般采用的瓊膠酶和纖維素酶的活力為30000單位。上述步驟(一)中去離子水的加 入量一般為蜈蟻藻量的30-50倍。優(yōu)選是35倍。
[0014] 為進(jìn)一步的提高本發(fā)明的提取率和得率，上述步驟(二）中無(wú)水碳酸鈉的加入量 一般為底料重的0. 01%?0. 016%。上述步驟(七）中無(wú)水碳酸鈉的加入量一般為底料重的 0. 03%?0. 037%。上述步驟（四）中上述酶解液中乳酸的加入量一般為底料重的0. 02%? 0.032%。
[0015] 上述山梨酸鉀的主要作用是作為防腐劑，視情況添加即可。
[0016] 本發(fā)明可最大程度地破壞蜈蚣藻細(xì)胞壁，將絕大部分不溶物降解為可溶物，使蜈 蚣藻中的有效物質(zhì)充分溶出，從而確保全成分蜈蚣藻提取物的純度和提高了蜈蚣藻有效成 分的提取率，且提取方法操作簡(jiǎn)易、提取液安全性高，可廣泛適合應(yīng)用于食品、化妝品領(lǐng)域 中。
[0017] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作本一步詳細(xì)的描述： 實(shí)施例一：稱取2kg的蜈蚣藻，加入70kg去離子水，攪勻，加入7. 2g無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH 至7。加入200g的瓊膠酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)25°C加熱8h。加入144g山梨酸鉀、23mL的 乳酸，攪勻，調(diào)pH至5.0。加入122g的纖維素酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)50°C加熱12h。反應(yīng)結(jié) 束后，將酶解液離心(渣為576g)。在離心清液中加入22g無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH至7，加熱至 100°C滅菌滅酶，所得溶液即為全成分蜈蚣藻提取液，放涼待用。全成分蜈蚣藻提取液的提 取率為27. 74%，得率為92. 47%。
[0018] 實(shí)施例二 ：稱取2kg的蜈蚣藻，加入70kg去離子水，攪勻，加入8. 4g無(wú)水碳酸鈉， 調(diào)pH至7. 5。加入240g的瓊膠酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)25°C加熱8h。加入144g山梨酸鉀、 25mL的乳酸，攪勻，調(diào)pH至5. 1。加入140g的纖維素酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)52°C加熱12h。 反應(yīng)結(jié)束后，將酶解液離心(渣為920g)。在離心清液中加入20g無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH至7，加 熱至100°C滅菌滅酶，所得溶液即為全成分蜈蚣藻提取液，放涼待用。全成分蜈蚣藻提取液 的提取率為26. 83%，得率為89. 43%。
[0019] 實(shí)施例三：稱取2kg的蜈蚣藻，加入70kg去離子水，攪勻，加入7. 2g無(wú)水碳酸鈉， 調(diào)pH至7。加入144g的瓊膠酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)25°C加熱8h。加入144mL山梨酸鉀、 23mL的乳酸，攪勻，調(diào)pH至5.0。加入72g的纖維素酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)50°C加熱12h。反 應(yīng)結(jié)束后，將酶解液離心(渣為1728g)。在離心清液中加入22g無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH至7，加 熱至100°C滅菌滅酶，所得溶液即為全成分蜈蚣藻提取液，放涼待用。全成分蜈蚣藻提取液 的提取率為24. 53%，得率為81. 77%。
[0020] 在該實(shí)施例中，因瓊膠酶及纖維酶的添加量減少，導(dǎo)致細(xì)胞壁破壞不完全，不溶物 增多，提取率下降。
[0021] 實(shí)施例四：稱取2kg的蜈蚣藻，加入70kg去離子水，攪勻，加入7. 2g無(wú)水碳酸鈉， 調(diào)pH至8.0。加入200g的瓊膠酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)45°C加熱8h。加入144g山梨酸鉀、 23mL的乳酸，攪勻，調(diào)pH至6.0。加入122g的纖維素酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)65°C加熱12h。 反應(yīng)結(jié)束后，將酶解液離心(渣為6840g)。在離心清液中加入22g無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH至7， 加熱至100°C滅菌滅酶，所得溶液即為蜈蚣藻提取液，放涼待用。蜈蚣藻提取液的提取率為 19. 88%，得率為 66. 27%。
[0022] 該實(shí)施例中各組分的提取率低的原因是：反應(yīng)條件在瓊膠酶及纖維酶的最適條件 夕卜，酶活性下降或失活，導(dǎo)致提取率下降。
[0023] 實(shí)施例五：稱取2kg的蜈蚣藻，加入70kg去離子水，144g山梨酸鉀、23mL的乳酸， 攪勻，調(diào)pH至4. 8。加入122g的纖維素酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)50°C加熱12h。反應(yīng)結(jié)束后， 將酶解液離心(渣為2448g)。在離心清液中加入22g無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH至7，加熱至100°C 滅菌滅酶，所得溶液即為蜈蚣藻提取液，放涼待用。蜈蚣藻提取液的提取率為24. 32%，得率 為 81. 07%。
[0024] 本實(shí)施例因沒(méi)有加瓊膠酶，細(xì)胞壁破壞不完全，導(dǎo)致提取率下降。
[0025] 實(shí)施六：稱取2kg的蜈蚣藻，加入70kg去離子水，攪勻，加入6. 5g無(wú)水碳酸鈉，調(diào) pH至6. 5。加入200g的蛋白酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)25°C加熱8h。加入144g山梨酸鉀、21mL 的乳酸，攪勻，調(diào)pH至5.0。加入122g的纖維素酶，攪勻，在反應(yīng)鍋內(nèi)50°C加熱12h。反應(yīng) 結(jié)束后，將酶解液離心(渣為6344g)。在離心清液中加入22g無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH至7，加熱至 100°C滅菌滅酶，所得溶液即為蜈蚣藻提取液，放涼待用。蜈蚣藻提取液的提取率為20. 24%， 得率為67. 45%。
[0026] 該實(shí)施例由于采用其它雙酶法來(lái)提取蜈蚣藻，導(dǎo)致渣多、提取率低。
[0027] 以下為各實(shí)施例提取液主要營(yíng)養(yǎng)成分分析表(測(cè)定組分的單位mg/ml)
【權(quán)利要求】
1. 一種用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法，其特征在于包括以下步驟： (一)、稱取所需量的蜈蚣藻，清洗后加去離子水，攪拌均勻，形成底料； (二)、在上述底料中加入無(wú)水碳酸鈉，調(diào)pH至6. 5?7. 5 ; (三)、稱取0. 25%?0. 39%底料重的瓊膠酶，用去離子水溶解后加入上述調(diào)好pH值的底 料中，攪拌均勻；再在反應(yīng)鍋內(nèi)進(jìn)行第一次酶解，酶解的溫度為20?35°C，時(shí)間為7?9h ; (四）、在上述酶解液中加入乳酸、山梨酸鉀，攪拌均勻，并使pH控制在4. 8?5. 2范圍 內(nèi)； (五)、稱取0. 17%?0. 22%底料重的纖維素酶，用去離子水溶解后加入步驟（四)的溶液 中，攪拌均勻后在反應(yīng)鍋內(nèi)進(jìn)行第二次酶解，酶解的溫度為45?55°C，時(shí)間為ll_14h ； (六)、反應(yīng)結(jié)束后，將酶解完成液進(jìn)行離心或抽濾，得清液； (七)、在清液中加入無(wú)水碳酸鈉調(diào)整酸堿度，調(diào)pH至6. 5?7. 5后加熱進(jìn)行滅菌滅 酶，所得溶液即為全成分蜈蚣藻提取液，所述全成分蜈蚣藻提取液的提取率為26. 32%? 27. 92%，得率為 87. 73% ?93. 07%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法，其特征在于 上述步驟(三）和步驟(五）中采用的瓊膠酶和纖維素酶的活力為30000單位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法，其特征在于 上述步驟(一）中去離子水的加入量為蜈蚣藻量的30-50倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法，其特征在于 上述步驟(二）中無(wú)水碳酸鈉的加入量為底料重的0. 01%?0. 016%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法，其特征在于 上述步驟（四）中上述酶解液中乳酸的加入量為底料重的0. 02%?0. 032%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用雙酶法高效提取全成分蜈蚣藻提取液的方法，其特征在于 上述步驟(七）中無(wú)水碳酸鈉的加入量為底料重的0. 03%?0. 037%。
【文檔編號(hào)】C08B37/04GK104045735SQ201410278752
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月21日
【發(fā)明者】莊鎧燕, 林展新, 謝紹河 申請(qǐng)人:廣東紹河珍珠有限公司