CN106366136B - 一种唾液酸及其制备方法、用途 - Google Patents
一种唾液酸及其制备方法、用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种燕碎中唾液酸及其制备方法、用途，所述的制备方法包括下述的步骤：A、浸泡除杂：将燕碎在室温条件下加入水浸泡后除杂，过滤清洗；B、干燥粉碎：将燕碎干燥后粉碎过筛；C、稀酸提取：将上述得到的燕碎粉加入到稀酸溶液中进行酸水解后提取；D、固液分离：将酸液进行过滤或离心分离；E、过滤除杂：将上清液再进行超滤收集透过液；F、树脂除杂：将透过液通过离子交换树脂柱；G、浓缩干燥：将上述树脂除杂后的溶液进行浓缩干燥，以得到唾液酸产品。制备得到的燕碎中的唾液酸转化为游离态的转化率大于99.9%，提取效率高、纯度高，并且不会降低燕窝蛋白的使用价值；本发明的原料来源广泛，是一种适合工业化规模生产的方法。
Description
技术领域
本发明属于燕窝加工技术领域，涉及一种唾液酸及其制备方法、用途。
背景技术
燕窝被采摘之后，称之为毛燕。一般毛燕加工为官燕需要经过数十个独立的步骤。在这些独立的加工过程过程中，会产生一定量的燕碎。此外，燕窝成品的水分含量一般低于15%，导致其在储藏、运输过程中，同样会产生大量的燕窝碎末。已有研究表明，整个环节中产生的燕碎约占燕窝原料总量的10%左右。目前，世界范围内燕窝的年产量在800吨左右，因此，每年产生的燕碎约在80吨左右。由于这些碎末无法成盏，导致其利用率较低。燕碎的营养价值和燕窝并无明显区别，燕窝是目前已知的食源性物质中唾液酸含量最高的食物，其唾液酸含量约占燕窝干重的10-15%。
唾液酸又称神经氨酸，广泛存在于动物组织及微生物中，具有提高婴儿智力和记忆力、抗老年痴呆、抗识别、抗病毒和提高肠道对维生素及矿物质的吸收等生理作用。随着人们对唾液酸生物学活性和应用的进一步研究和了解，由唾液酸生产的产品应运而生，对唾液酸的需求也随之增加。因此，利用燕碎制备具有高功能特性的唾液酸产品是燕碎综合利用的一大重要方向。
近年来，从食源性物质中提取唾液酸已有大量的相关报道。专利UN 1523031A 和CN 103060403 A 分别公布了从乳清和蛋黄粉中提取唾液酸的方法，但产品得率较低或者唾液酸纯度较低。专利CN104072544A公布了一种从燕窝中提取唾液酸的方法，该方法使用了大量的乙醇和非极性溶剂，存在一定的工业污染，此外由于采用的是结晶工艺，会导致唾液酸的提取率较低。因此，对于燕窝中唾液酸的提取分离方法仍需要进一步开发和研究。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是从燕碎中提取唾液酸，提取得到的游离态唾液酸纯度和提取率均较高，同时不影响提取后剩下的燕窝蛋白的再利用。
技术方案：本发明公开了一种燕碎中唾液酸及其制备方法、用途，所述的制备方法包括下述的步骤：
A、浸泡除杂：将燕碎在室温条件下加入燕碎质量6-50倍的去离子水，浸泡4~10 h，待燕碎轻软膨胀后除去杂质，再用纯净水过滤清洗2~6遍；
B、干燥粉碎：将上述充分除杂清洗后的燕碎干燥，再将干燥后的燕碎粉碎过筛；
C、稀酸提取：将上述得到的燕碎粉加入到稀酸溶液中进行酸水解，使燕窝中的唾液酸全部转化成游离态；其中酸溶液的pH值为0.5-3，其中提取温度为40-100℃；其中燕窝粉的质量与酸溶液的体积比为1:30-1:200；其中提取时间为5-120 min；
D、固液分离：将酸液进行过滤或离心分离，收集上清液；
E、过滤除杂：将上清液再进行超滤，超滤膜分子量为5KDa、3KDa和1KDa中的一种或几种组合，收集透过液；
F、树脂除杂：将透过液通过离子交换树脂柱，离子交换树脂为D301、D380、D314、D201和717树脂中的一种或几种；
G、浓缩干燥：将上述树脂除杂后的溶液进行浓缩干燥，以得到唾液酸产品。
进一步的，所述的步骤A中干燥的方式为晾干、晒干、热风干燥、真空干燥、微波干燥、红外干燥和冷冻干燥中的一种或者几种组合。
进一步的，所述的粉碎为粉碎机粉碎、气流粉碎和胶体磨粉碎中的一种或几种组合。
进一步的，所述的稀酸为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸、乳酸、草酸中的一种或几种组合。
进一步的，所述的步骤C中酸溶液的pH值为0.5-1.0；所述的提取温度为90-100℃；所述的提取时间为5-30 min。
进一步的，所述的浓缩为常压热浓缩、真空热浓缩、膜浓缩中的一种或几种组合。
进一步的，所述的干燥为热风干燥，真空干燥、微波干燥、红外干燥和冷冻干燥中的一种或者几种组合。
进一步的，所述的步骤F中上样浓度为5-30mg/mL，上样体积5-20BV，上样流速0.5-5mL/min。
以上任一所述的一种燕窝中唾液酸的制备方法制备得到的唾液酸。
所述的一种唾液酸在保健品、食品、药品、生物制品中的用途。
其中，固液分离步骤中，经过稀酸水解后，结合态的唾液酸全部转化为游离态的唾液酸，溶解在溶液中，而燕碎粉自身吸水溶胀，因此需要将溶解在溶液中的唾液酸与溶胀的燕碎粉固液分离。
其中，过滤除杂步骤中，经酸水解后，游离态唾液酸溶解在酸溶液中，但颗粒极细小的燕碎粉较难通过过滤或者离心除去，同时少量的蛋白质也会溶解在溶液中，因此需要将它们除去。
其中，树脂除杂步骤中，为了进一步除掉水解时使用的酸以提高唾液酸产品的纯度，使用离子交换树脂将酸吸附脱除。
有益效果：1）燕碎中的唾液酸近100%是以与蛋白质相结合的结合态存在，经过稀酸水解，燕碎中的唾液酸转化为游离态，转化率大于99.9%，提取效率高；
2）由于水解使用的酸的浓度较低，不仅可使唾液酸全部从结合态转化为游离态的同时，还可以保证燕窝蛋白不会被水解生成肽或者氨基酸，这为后续制备高纯度唾液酸奠定了基础。由于杂质较少，所需分离纯化步骤较少，从而保证提取得到的唾液酸产品的最终提取率在90%以上，唾液酸的纯度在80%以上；
3）由于使用稀酸水解，经固液分离后，得到的燕窝蛋白与水解前燕碎粉相比，在颜色和持水力等方面并无显著变化，不会降低蛋白的使用价值；
4）本发明在选择原料时，既可选择高等级的燕盏、燕条，也可选择低等级的燕饼等，但不会影响生产工艺和路线，是一种适合工业化规模生产的方法。
具体实施方式
实施例1
（1）将1kg燕碎在室温条件下加入30 kg去离子水浸泡8 h，并在浸泡过程中去除燕毛杂质，去离子水清洗5次；
（2）取清洗干净后的燕窝，在40℃条件下热风干燥，使燕碎水分含量低于20%；使用粉碎机将烘干后的燕碎粉碎，过60目筛，筛下物备用；
（3）称取500 g上述筛下物，加入到50 L，pH值为0.5的柠檬酸溶液中，100℃水解20min，冷却；
（4）使用离心机将上述溶液在4500 rpm/min下离心15min，取上清液；
（5）将上清液采用截留分子量为1KDa的超滤膜超滤，超滤温度为室温，超滤压力为40 psi，浓缩倍数为5倍；
（6）采用D301型阴离子树脂作为阴离子交换树脂去除柠檬酸，上样浓度为9.76mg/mL，上样体积9.5BV，上样流速1 mL/min；
（7）采用真空浓缩工艺将上述滤液进行浓缩，浓缩至固形物含量为55%，冷冻干燥，得到高纯度唾液酸产品。
实施例1在步骤(2)的条件下唾液酸提取率为99.98%。步骤（5）使用1KDa截留分子量的超滤膜可以有效除去蛋白质，使得唾液酸产品的纯度较高。
唾液酸产品成分分析
| 水分 | 灰分 | 唾液酸 | 蛋白质 | 总糖 | 柠檬酸 | |
| 含量（%） | 4.91±0.01 | 1.53±0.01 | 84.69±0.62 | 0.58±0.00 | 8.21±0.41 | 0 |
实施例2
（1）将1kg燕碎在室温条件下加入40 kg去离子水浸泡6 h，并在浸泡过程中去除燕毛杂质，去离子水清洗5次；
（2）取清洗干净后的燕窝，在45℃条件下热风干燥，使燕碎水分含量低于20%；使用粉碎机将烘干后的燕碎粉碎，过100目筛，筛下物备用；
（3）称取500 g上述筛下物，加入到50 L，pH值为0.5的柠檬酸溶液中，95℃水解20min，冷却；
（4）使用离心机将上述溶液在4500 rpm/min下离心25min，取上清液；
（5）将上清液采用截留分子量为3KDa的超滤膜超滤，超滤温度为室温，超滤压力为40 psi，浓缩倍数为5倍；
（6）采用D301型阴离子树脂作为阴离子交换树脂去除柠檬酸，上样浓度为9.76mg/mL，上样体积9.5BV，上样流速1 mL/min；
（7）采用真空浓缩工艺将上述滤液进行浓缩，浓缩至固形物含量为60%，冷冻干燥，得到高纯度游离态唾液酸产品。
实施例2在步骤(2)的条件下唾液酸提取率为99.13%。步骤（5）使用3KDa截留分子量的超滤膜，其除去蛋白质的能力较1KDa弱，使得唾液酸产品的纯度偏低。
唾液酸产品成分分析
| 水分 | 灰分 | 唾液酸 | 蛋白质 | 总糖 | 柠檬酸 | |
| 含量（%） | 4.83±0.02 | 1.63±0.01 | 80.51±0.95 | 3.53±0.00 | 9.41±0.31 | 0 |
实施例3
（1）将1kg燕碎在室温条件下加入50 kg去离子水浸泡4h，并在浸泡过程中去除燕毛杂质，去离子水清洗6次；
（2）取清洗干净后的燕窝，将其进行真空干燥，真空干燥温度为50℃，使燕碎水分含量低于20%；使用粉碎机将烘干后的燕碎粉碎，过100目筛，筛下物备用；
（3）称取500 g上述筛下物，加入到15L，pH值为0.5的苹果酸溶液中，100℃水解5min，冷却
（4）将上述溶液用滤布过滤，取滤液；
（5）将滤液采用截留分子量为5KDa的超滤膜超滤，超滤温度为室温，超滤压力为40psi，浓缩倍数为4倍；
（6）采用D380型阴离子树脂作为阴离子交换树脂去除苹果酸，上样浓度为5mg/mL，上样体积20BV，上样流速0.5mL/min；
（7）采用真空浓缩工艺将上述滤液进行浓缩，浓缩至固形物含量为50%，冷冻干燥，得到高纯度游离态唾液酸产品。
实施例3在步骤(2)的条件下唾液酸提取率为85.13%。步骤（5）使用5KDa截留分子量的超滤膜，其除去蛋白质的能力较3KDa更弱，使得唾液酸产品的纯度更低。
唾液酸产品成分分析
| 水分 | 灰分 | 唾液酸 | 蛋白质 | 总糖 | 苹果酸 | |
| 含量（%） | 4.63±0.02 | 1.48±0.01 | 70.51±0.89 | 13.49±0.00 | 9.61±0.21 | 0 |
实施例4
（1）将1kg燕碎在室温条件下加入20kg去离子水浸泡10h，并在浸泡过程中去除燕毛杂质，去离子水清洗2次；
（2）取清洗干净后的燕窝，在45℃条件下热风干燥，使燕碎水分含量低于20%；使用粉碎机将烘干后的燕碎粉碎，过100目筛，筛下物备用；
（3）称取500 g上述筛下物，加入到100L，pH值为2的乳酸溶液中，40℃水解120min，冷却；
（4）使用离心机将上述溶液在3000 rpm/min下离心30min，取上清液；
（5）将上清液采用截留分子量为10KDa的超滤膜超滤，超滤温度为室温，超滤压力为40 psi，浓缩倍数为6倍；
（6）采用D314型阴离子树脂作为阴离子交换树脂去除乳酸，上样浓度为30mg/mL，上样体积5BV，上样流速5mL/min；
（7）采用膜浓缩工艺将上述滤液进行浓缩，浓缩至固形物含量为60%，冷冻干燥，得到高纯度游离态唾液酸产品。
实施例4在步骤(2)的条件下唾液酸提取率仅为10.68%。步骤（5）使用10KDa截留分子量的超滤膜，其除去蛋白质的能力较5KDa更弱，使得唾液酸产品的纯度更低。
唾液酸产品成分分析
| 水分 | 灰分 | 唾液酸 | 蛋白质 | 总糖 | 乳酸 | |
| 含量（%） | 4.48±0.01 | 1.63±0.01 | 62.51±1.05 | 19.49±0.00 | 7.01±0.81 | 4.68±0.51 |
实施例5
（1）将1kg燕碎在室温条件下加入35 kg去离子水浸泡6 h，并在浸泡过程中去除燕毛杂质，去离子水清洗5次；
（2）取清洗干净后的燕窝，在45℃条件下热风干燥，使燕碎水分含量低于20%；使用粉碎机将烘干后的燕碎粉碎，过100目筛，筛下物备用；
（3）称取500 g上述筛下物，加入到50 L，pH值为0.5的盐酸溶液中，80℃水解30min，冷却；
（4）使用离心机将上述溶液在4000 rpm/min下离心20min，取上清液；
（5）将上清液采用截留分子量为30KDa的超滤膜超滤，超滤温度为室温，超滤压力为40 psi，浓缩倍数为4倍；
（6）采用D201型阴离子树脂作为阴离子交换树脂去除盐酸，上样浓度为7.6mg/mL，上样体积14BV，上样流速1.5mL/min；
（7）采用真空浓缩工艺将上述滤液进行浓缩，浓缩至固形物含量为60%，冷冻干燥，得到高纯度游离态唾液酸产品。
实施例5在步骤(2)的条件下唾液酸提取率为90.78%。然而步骤（5）使用30KDa截留分子量的超滤膜，其除去蛋白质的能力较10KDa更弱，使得唾液酸产品的纯度更低。
唾液酸产品成分分析
| 水分 | 灰分 | 唾液酸 | 蛋白质 | 总糖 | 盐酸 | |
| 含量（%） | 4.81±0.01 | 1.64±0.01 | 55.69±0.78 | 30.58±0.00 | 7.21±0.31 | 0 |
实施例6
（1）将1kg燕碎在室温条件下加入30 kg去离子水浸泡8h，并在浸泡过程中去除燕毛杂质，去离子水清洗5次；
（2）取清洗干净后的燕窝，在45℃条件下热风干燥，使燕碎水分含量低于20%；使用粉碎机将烘干后的燕碎粉碎，过100目筛，筛下物备用；
（3）称取500 g上述筛下物，加入到75 L，pH值为1.5的草酸溶液中，70℃水解30min，冷却；
（4）使用离心机将上述溶液在4000 rpm/min下离心20min，取上清液；
（5）将上清液采用截留分子量为30KDa的超滤膜超滤，超滤温度为室温，超滤压力为40 psi，浓缩倍数为4倍；
（6）采用717型离子交换树脂去除草酸，上样浓度为7.6mg/mL，上样体积14BV，上样流速1.5mL/min；
（7）采用真空浓缩工艺将上述滤液进行浓缩，浓缩至固形物含量为60%，热风干燥，得到高纯度游离态唾液酸产品。
实施例6在步骤(2)的条件下唾液酸提取率为85.78%。然而步骤（5）使用30KDa截留分子量的超滤膜，其除去蛋白质的能力较弱，使得唾液酸产品的纯度较低。
唾液酸产品成分分析
| 水分 | 灰分 | 唾液酸 | 蛋白质 | 总糖 | 草酸 | |
| 含量（%） | 5.01±0.01 | 1.84±0.01 | 52.48±1.82 | 32.68±1.00 | 8.21±0.31 | 0 |
对比例1
（1）将1kg燕碎在室温条件下加入35 kg去离子水浸泡6 h，并在浸泡过程中去除燕毛杂质，去离子水清洗5次；
（2）取清洗干净后的燕窝，在45℃条件下热风干燥，使燕碎水分含量低于20%；使用粉碎机将烘干后的燕碎粉碎，过100目筛，筛下物备用；
（3）称取500 g上述筛下物，加入到50 L，pH值为0.5的盐酸溶液中，80℃水解30min，冷却；
（4）使用离心机将上述溶液在4000 rpm/min下离心20min，取上清液；
（5）采用真空浓缩工艺将上述滤液进行浓缩，浓缩至固形物含量为60%，冷冻干燥，得到高纯度游离态唾液酸产品。
对比例1由于缺少除去蛋白质和盐酸的步骤，最后唾液酸产品中残留大量的盐酸和蛋白质，导致唾液酸的纯度极其低。
唾液酸产品成分分析
| 水分 | 灰分 | 唾液酸 | 蛋白质 | 总糖 | 盐酸 | |
| 含量（%） | 4.91±0.01 | 1.74±0.01 | 32.18±1.82 | 49.08±1.00 | 8.21±0.31 | 4.07±3.01 |
对比例2
（1）将1kg燕碎在室温条件下加入35 kg去离子水浸泡6 h，并在浸泡过程中去除燕毛杂质，去离子水清洗5次；
（2）取清洗干净后的燕窝，在45℃条件下热风干燥，使燕碎水分含量低于20%；使用粉碎机将烘干后的燕碎粉碎，过100目筛，筛下物备用；
（3）称取500 g上述筛下物，加入到50 L，pH值为0.5的盐酸溶液中，80℃水解30min，冷却；
（4）使用离心机将上述溶液在4000 rpm/min下离心20min，取上清液；
（5）采用D201型阴离子树脂作为阴离子交换树脂去除盐酸，上样浓度为7.6mg/mL，上样体积14BV，上样流速1.5mL/min；
（6）采用真空浓缩工艺将上述滤液进行浓缩，浓缩至固形物含量为60%，冷冻干燥，得到高纯度游离态唾液酸产品。
对比例2由于缺少去除蛋白质的工艺，导致最终的唾液酸产品中蛋白质含量偏高，纯度较低。
唾液酸产品成分分析
| 水分 | 灰分 | 唾液酸 | 蛋白质 | 总糖 | 盐酸 | |
| 含量（%） | 4.93±0.01 | 1.64±0.01 | 33.21±1.42 | 52.18±1.00 | 8.21±0.31 | 0 |
Claims (6)
1.一种燕碎中唾液酸的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括下述的步骤：
A、浸泡除杂：将燕碎在室温条件下加入燕碎质量6-50倍的去离子水，浸泡4~10 h，待燕碎轻软膨胀后除去杂质，再用纯净水过滤清洗2~6遍；
B、干燥粉碎：将上述充分除杂清洗后的燕碎干燥，再将干燥后的燕碎粉碎过筛；
C、稀酸提取：将上述得到的燕碎粉加入到稀酸溶液中进行酸水解使燕碎粉中的唾液酸全部转化成游离态；其中酸溶液的pH值为0.5-1，其中提取温度为90-100℃；其中燕碎粉的质量与酸溶液的体积比为1:30-1:200；其中提取时间为5-30 min；
D、固液分离：将酸液进行过滤或离心分离，收集上清液；
E、过滤除杂：将上清液再进行超滤，超滤膜截留分子量为5KDa、3KDa和1KDa中的一种或几种组合，收集透过液；
F、树脂除杂：将透过液通过离子交换树脂柱，离子交换树脂为D301、D380、D314、D201和717树脂中的一种或几种；
G、浓缩干燥：将上述树脂除杂后的溶液进行浓缩干燥，以得到唾液酸产品；
所述的稀酸为柠檬酸。
2.根据权利要求1所述的一种燕碎中唾液酸的制备方法，其特征在于，所述的步骤B中干燥的方式为晾干、晒干、热风干燥、真空干燥、微波干燥、红外干燥和冷冻干燥中的一种或者几种组合。
3.根据权利要求1所述的一种燕碎中唾液酸的制备方法，其特征在于，所述的粉碎为粉碎机粉碎、气流粉碎和胶体磨粉碎中的一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述的一种燕碎中唾液酸的制备方法，其特征在于，所述的浓缩为常压热浓缩、真空热浓缩、膜浓缩中的一种或几种组合。
5.根据权利要求1所述的一种燕碎中唾液酸的制备方法，其特征在于，所述的步骤G中干燥为热风干燥，真空干燥、微波干燥、红外干燥和冷冻干燥中的一种或者几种组合。
6.根据权利要求1所述的一种燕碎中唾液酸的制备方法，其特征在于，所述的步骤F中上样浓度为5-30mg/mL，上样体积5-20BV，上样流速0.5-5mL/min。
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