CN109576328A - 一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法 - Google Patents

一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，涉及寡糖生产技术领域。本发明包括以下步骤：（1）将龙须菜用盐水浸泡3‑5小时后，烘干；（2）将龙须菜在粉碎机中打碎，过滤，得到龙须菜泥；（3）将龙须菜泥加入水中，龙须菜泥的质量与水的质量比为1:21‑26，在温度为105‑115℃加热90‑105min，得到水提混合液；（4）将水提混合液进行微波加热、挤胶，得到琼胶溶液；（5）降温后加入缓冲剂、β‑琼胶酶，升温至38‑45℃，酶解3‑10h，得到龙须菜寡糖溶液；（6）将龙须菜寡糖溶液，进行干燥，得到龙须菜寡糖。本发明通过将龙须菜粉碎、加热、微波的过程提取琼胶，能够提高琼胶提取率高，并且制备出的琼胶寡糖抗氧化活性高，益菌活性高。

Description

一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法
技术领域
本发明涉及寡糖生产技术领域，具体涉及一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法。
背景技术
龙须菜是一种海藻类植物，藻体呈红褐色，多数生长在盘状固着器上，呈圆柱状线性直立生长，成熟的藻体分枝长、且分枝上部常长成鞭状。藻体喜欢生长在潮间带下部的沙沼中和有泥沙覆盖的岩石上下生长，当温度不适宜时，裸露在外的部分会死亡，当温度适宜其生长时，龙须菜又会长出新藻枝，目前在我国可大面积种植。
龙须菜含有多糖类、藻胆蛋白和氨基酸等成分，前两者含量占了绝大部分，
其中以糖类所占比重最大。目前对龙须菜的研究主要集中在多糖和藻胆蛋白的提取、分离纯化，以及抗氧化、增强机体免疫力等方面。
卢佳芳等对龙须菜多糖进行分离纯化及组分研究，确定半乳糖、3,6-内醚半乳糖等是组成龙须菜的单糖；张颖等采用红外光谱法对龙须菜多糖进行剖析，确定其为硫酸醋多糖；邓志峰等确定龙须菜多糖主要由琼胶二糖、琼胶糖前体等构成，该多糖具有抗肿瘤作用；朱地琴对龙须菜非胶体多糖进行提取和活性研究，表明非胶体多糖具有免疫活性。从龙须菜中提取的寡糖为琼胶寡糖中的一种。
琼胶寡糖具有抗过敏、抗肿瘤和调节免疫、抗氧化、促进肠道益生菌生长、抑制有害细菌生长的作用，同时也具备良好的益菌性，琼胶寡糖与益生菌复合配置成饲料可以优化水质，用于养殖大黄鱼、石斑鱼具有改善生长性能、提高胃肠道消化酶活性、提高免疫性的作用。
现有技术中提取琼胶寡糖通常会先采用化学法或者酶解法提取琼胶，化学法在提取琼胶的时候会用到强酸、强碱的化学物质，如申请号为CN201510019814.4的专利中公开了一种江蓠菜琼胶寡糖及其制备方法，生产过程安全性差，且会造成环境污染。不论是化学法或者酶解法都存在琼胶提取率低，生产出的琼胶寡糖的抗氧化活性差、益菌活性低的缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，该方法琼胶提取率高，制备的琼胶寡糖抗氧化活性高，益菌活性高。
本发明为一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将龙须菜用盐水浸泡3-5小时后，清洗，烘干、灭菌；
龙须菜在生长的过程中表面会带有油污、农药等杂质，用盐水浸泡除去表面的杂质，能够清洗掉表面的污染物，清洗过后灭菌，高压120℃灭菌20min左右。
（2）将龙须菜块茎在粉碎机中打碎，经由过滤网挤压过滤，过滤网的目数为100-150目，得到龙须菜泥；
在粉碎机中将龙须菜粉碎，再经过滤保证龙须菜的纤维被打碎，在提取琼胶的过程利于琼胶的溶出，在经过滤网过滤的时候应该使用刷子不断碾压，另外将过滤后的残渣进行二次粉碎，再过滤。
（3）将龙须菜泥加入水中，龙须菜泥的质量与水的质量比为1:21-26，混合均匀后加热，在温度为105-115℃加热90-105min，得到水提混合液；
料液比较小有利于龙须菜中琼胶的溶出，但是当料液比到达一定程度其比值的大小对琼胶的溶出率影响很小，本发明中料液比为1:21-26，琼胶的溶出率能够保持较高的水平。
（4）将所述水提混合液进行微波加热，微波火力为中火、高火，微波加热为间歇式加热，加热1-2min，停止4-6min，重复3-5次，再进行挤胶，得到琼胶溶液；
在经过高温以后龙须菜中的绝大部分的琼胶已经溶出，但是仍有部分为溶出，为了最大限度的提高琼胶的溶出率，再进行微波加热，微波能够穿破植物细胞壁，使植物细胞中的物质流出，有利于提高溶胶的提取率，为了避免爆沸采用间歇式微波。
（5）在所述琼胶溶液降温至室温加入缓冲剂，使琼胶溶液的pH值为6-8， 再加入β-琼胶酶，琼胶溶液与β-琼胶酶的质量比为1:0.08-0.12，升温至38-45℃，酶解3-10h，得到龙须菜寡糖溶液；
其中，缓冲剂为碳酸氢钠、醋酸铵、醋酸中的一种或多种。所述β-琼胶酶的比活力为500-800U/mL。
β-琼胶酶的活性与所处的环境中的温度和pH值有关，使溶液中的pH值保持在6-8，温度保持在38-45℃能够保证酶的活性处于较高的状态。琼胶酶分为两种类型α-琼胶酶和β-琼胶酶，琼胶经α-琼胶酶作用位点为α-1,3-糖苷键，产生琼寡糖系列；β-琼胶酶作用位点为β-1,4-糖苷键，产生新琼寡糖系列。新琼寡糖中包括新琼四糖、新琼六糖，这两种糖的抗氧化性和益菌性能很好，提高酶解后琼胶寡糖中新琼四糖、新琼六糖的含量可以改善其抗氧化性和益菌性能，新琼四糖、新琼六糖两中糖混合以后的效果没有单一的好，所以可以通过调节酶解的工艺参数提高特定种类的糖的含量，本发明的工艺参数有利于新琼四糖的产生，会提高其抗氧化性和益菌活性。
（6）将所述龙须菜寡糖溶液，进行干燥，得到龙须菜寡糖。
对于龙须菜寡糖溶液的干燥可以采用冷冻干燥的方式、也可以使用高压蒸发干燥。
本发明的一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，通过将龙须菜粉碎、加热、微波的过程提取琼胶，能够提高琼胶提取率高，并且制备出的琼胶寡糖抗氧化活性高，益菌活性高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。
实施例一
本发明为一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将龙须菜用盐水浸泡3小时后，清洗，烘干、灭菌；
（2）将龙须菜块茎在粉碎机中打碎，经由过滤网挤压过滤，过滤网的目数为100目，得到龙须菜泥；
（3）将龙须菜泥加入水中，龙须菜泥的质量与水的质量比为1:21，混合均匀后加热，在温度为105℃加热90min，得到水提混合液；
（4）将所述水提混合液进行微波加热，微波火力为高火，微波加热为间歇式加热，加热1min，停止4min，重复3次，再进行挤胶，得到琼胶溶液；
（5）在所述琼胶溶液降温至室温加入缓冲剂，使琼胶溶液的pH值为6， 再加入β-琼胶酶，琼胶溶液与β-琼胶酶的质量比为1:0.08，升温至38℃，酶解10h，得到龙须菜寡糖溶液；其中，缓冲剂为醋酸，所述β-琼胶酶的比活力为500U/mL；
（6）将所述龙须菜寡糖溶液，进行干燥，得到龙须菜寡糖。
实施例二
本发明为一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将龙须菜用盐水浸泡5小时后，清洗，烘干、灭菌；
（2）将龙须菜块茎在粉碎机中打碎，经由过滤网挤压过滤，过滤网的目数为150目，得到龙须菜泥：
（3）将龙须菜泥加入水中，龙须菜泥的质量与水的质量比为1:26，混合均匀后加热，在温度为115℃加热105min，得到水提混合液；
（4）将所述水提混合液进行微波加热，微波火力为中火，微波加热为间歇式加热，加热2min，停止6min，重复5次，再进行挤胶，得到琼胶溶液；
（5）在所述琼胶溶液降温至室温加入缓冲剂，使琼胶溶液的pH值为8， 再加入β-琼胶酶，琼胶溶液与β-琼胶酶的质量比为1: 0.12，升温至38℃，酶解3h，得到龙须菜寡糖溶液；其中，缓冲剂为碳酸氢钠，β-琼胶酶的比活力为800U/mL；
（6）将所述龙须菜寡糖溶液，进行干燥，得到龙须菜寡糖。
实施例三
本发明为一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将龙须菜用盐水浸泡4小时后，清洗，烘干、灭菌；
（2）将龙须菜块茎在粉碎机中打碎，经由过滤网挤压过滤，过滤网的目数为120目，得到龙须菜泥：
（3）将龙须菜泥加入水中，龙须菜泥的质量与水的质量比为1:24，混合均匀后加热，在温度为110℃加热100min，得到水提混合液；
（4）将所述水提混合液进行微波加热，微波火力为中火、高火，微波加热为间歇式加热，加热1.5min，停止5min，重复4次，再进行挤胶，得到琼胶溶液；
（5）在所述琼胶溶液降温至室温加入缓冲剂，使琼胶溶液的pH值为7， 再加入β-琼胶酶，琼胶溶液与β-琼胶酶的质量比为1:0.1，升温至43℃，酶解8h，得到龙须菜寡糖溶液；其中，缓冲剂为醋酸铵、醋酸混合，所述β-琼胶酶的比活力为700U/mL；
（6）将所述龙须菜寡糖溶液，进行干燥，得到龙须菜寡糖。
实施例一至实施例三中使用的龙须菜为同一种，对实施例一至实施例三制备方法中琼胶的提取率进行统计，琼胶提取率的测量方法为：称量干燥的龙须菜记录质量m0，取步骤（4）中琼胶溶液在-20℃下冷冻干燥，记录琼胶的干重m1，琼胶提取率= m1/ m0。同时按照CN201510019814.4中所述的方法进行琼胶的制备并进行琼胶提取率的测量，作为对照组，得到的测量结果如下表：
对实施例一至实施例三中制备出的琼脂寡糖进行抗氧化性检测，检测的项目为羟自由基清除能力，其检测方法参考，龙梦娴.琼脂降解相关酶类及酶法制备新琼寡糖的研究:[硕士学位论文].武汉:华中农业大学,2011，将制得的琼脂寡糖样品配置成浓度为1mg/mL的溶液进行检测，得到以下数据：
对实施例一至三中的琼脂寡糖进行益菌活性检测，检测方法为将乳酸菌培养基中的葡萄糖替换为琼胶寡糖，对嗜酸乳杆菌(La)在37℃下进行培养，同时以葡萄糖做对照。采用液体比浊法测定OD600，相对增菌率=样品组吸光值/对照组吸光值，测定嗜酸乳杆菌最终稳定以后的生长率，得到下表；
实施例一至实施例三中琼胶的提取率很高，明显高于现有技术，制备出的琼胶寡糖的益菌活性、抗氧化性也很好。
本发明的一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，通过将龙须菜粉碎、加热、微波的过程提取琼胶，能够提高琼胶提取率高，并且制备出的琼胶寡糖抗氧化活性高，益菌活性高。制备过程简单，不会使用强酸强碱的物质，产率高。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将龙须菜用盐水浸泡3-5小时后，清洗，烘干、灭菌；
（2）将龙须菜在粉碎机中打碎，经由过滤网挤压过滤，得到龙须菜泥；
（3）将龙须菜泥加入水中，龙须菜泥的质量与水的质量比为1:21-26，混合均匀后加热，在温度为105-115℃加热90-105min，得到水提混合液；
（4）将所述水提混合液进行微波加热，再进行挤胶，得到琼胶溶液；
（5）在所述琼胶溶液降温至室温加入缓冲剂、β-琼胶酶，琼胶溶液与β-琼胶酶的质量比为1:0.08-0.12，升温至38-45℃，酶解3-10h，得到龙须菜寡糖溶液；
（6）将所述龙须菜寡糖溶液，进行干燥，得到龙须菜寡糖。
2.根据权利要求1所述的一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，其特征在于，加入缓冲剂以后使琼胶溶液的pH值为6-8。
3.根据权利要求1所述的一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，其特征在于，所述缓冲剂为碳酸氢钠、醋酸铵、醋酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，其特征在于，所述微波加热的方式为在中火、高火。
5.根据权利要求4所述的一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，其特征在于，所述微波加热为间歇式加热，加热1-2min，停止4-6min，重复3-5次。
6.根据权利要求1所述的一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，其特征在于，所述β-琼胶酶的比活力为500-800U/mL。
7.根据权利要求1所述的一种龙须菜琼胶寡糖的制备方法，其特征在于，所述过滤网的目数为100-150目。
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