本發(fā)明涉及植物提取領(lǐng)域，具體而言，涉及一種海藻多酚的提取工藝及其制備方法。
背景技術(shù)：
：海藻多酚是從海藻中提取出來的多酚類化合物總稱，由于其生長環(huán)境獨特而具有多種生理功效，尤其作為天然食品添加劑中的抗氧化劑、防腐劑等方面具有重要的意義。此外，海藻多酚還具有抗腫瘤、抗病毒、化學防御、除臭等生物活性。傳統(tǒng)上，海藻尤其是海帶綜合利用產(chǎn)品主要是褐藻膠、甘露醇、碘和氯化鉀等。近年來，隨著對褐藻的次級代謝產(chǎn)物——褐藻多酚化合物研究的深入，其獨特的生物活性日益受到人們的關(guān)注。目前海藻多酚的提取方法主要有極性溶劑提取法、超臨界提取法等。但是，現(xiàn)有技術(shù)中采用的提取方法得到的海藻多酚的提取率較低，無法滿足人們對海藻多酚的需求。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種海藻多酚的提取工藝，能夠提高海藻多酚的提取率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種海藻多酚的制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。一種海藻多酚的提取工藝，包括酶輔助提取步驟：將海藻粉碎，加入第一乙醇、纖維素酶和果膠酶進行酶解，酶解溫度為40～60℃，酶解時間為100～120min，酶解ph為5～7.5，得到海藻酶解物；超聲波-微波復(fù)合提取步驟：然后將海藻酶解物依次進行超聲波提取和微波提取，得到海藻超微波提取物；以及浸提步驟：向海藻超微波提取物中加入第二乙醇，攪拌均勻，進行第一水浴振蕩，浸提1～2h，接著抽濾得到第一提取液和濾渣；將濾渣再重復(fù)浸提1次得到第二提取液，合并第一提取液和第二提取液得混合液，干燥混合液。優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實施例中，上述海藻多酚的提取工藝中纖維素酶的加入量為海藻的量的0.4～0.6％，果膠酶的加入量為海藻的量的0.6～1.2％。優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實施例中，上述海藻多酚的提取工藝中進行兩次超聲波-微波復(fù)合提取步驟，其中，進行第一次超聲波-微波復(fù)合提取時第一次超聲波的提取時間為1～3min，第一次微波的提取時間為1～2min，第一次微波的輻射功率為500～600W；間隔1～2min后進行第二次超聲波-微波復(fù)合提取：第二次超聲波的提取時間為0.5～1.5min，第二次微波的提取時間為0.5～1.5min，第二次微波的輻射功率為700～900W。優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實施例中，上述海藻多酚的提取工藝中第一乙醇的體積分數(shù)為40～60％，第一乙醇的加入量為海藻的質(zhì)量的30～40倍。優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實施例中，上述海藻多酚的提取工藝中第二乙醇的體積分數(shù)為70～80％，第二乙醇的加入量為海藻超微波提取物的質(zhì)量的5～8倍。優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實施例中，上述海藻多酚的提取工藝中第一水浴振蕩的溫度為50～70℃，第一水浴振蕩的振蕩功率為100～150r/min。優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實施例中，上述海藻多酚的提取工藝中在浸提步驟之后還包括分離純化步驟：將干燥后的混合液加水配制呈8～12mg/ml的海藻多酚粗提液，過大孔樹脂進行吸附和洗脫，洗脫液濃縮后冷凍干燥。優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實施例中，上述海藻多酚的提取工藝中在過大孔樹脂進行吸附時，進行第二水浴振蕩20～24h，第二水浴振蕩的水浴溫度為20～25℃，第二水浴振蕩的振蕩功率為140～180r/min。優(yōu)選地，在本發(fā)明的較佳實施例中，上述海藻多酚的提取工藝中大孔樹脂為XDA-1型大孔吸附樹脂，海藻多酚粗提液流過大孔樹脂的流速為3～4BV/h，吸附時間為2～3h。另外，一種海藻多酚的制備方法，其包括上述海藻多酚的提取工藝。本發(fā)明提供的一種海藻多酚的提取工藝及其制備方法的有益效果是：本發(fā)明結(jié)合了酶輔助提取、超聲波提取和微波提取，通過向粉碎后的海藻中加入纖維素酶和果膠酶以實現(xiàn)破壞海藻的細胞壁，在酶解時控制酶輔助提取的酶解溫度為40～60℃，酶解時間為100～120min，酶解ph為5～7.5，得到的海藻酶解物中海藻的大部分細胞壁被破碎，再結(jié)合超聲波-微波復(fù)合提取，進一步利用超聲波的機械粉碎和空化效應(yīng)破壞細胞壁，隨后利用微波加熱海藻，加快海藻內(nèi)分子的運動頻率和速度，從而加快海藻多酚溶解于乙醇中，提高了海藻多酚的溶解速度和溶出率，從而提高了海藻多酚的提取率。進一步地，該制備方法包括上述海藻多酚的提取工藝，該提取工藝能夠在相同的原料條件下，提取更多的海藻多酚，從而降低了海藻多酚的制備成本。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。下面對本發(fā)明實施例的一種海藻多酚的提取工藝和一種海藻多酚的制備方法進行具體說明。一種海藻多酚的提取工藝，其包括以下步驟：S1、酶輔助提取將海藻粉碎，加入第一乙醇、纖維素酶和果膠酶進行酶解，得到海藻酶解物。本實施例中酶解的溫度控制在40～60℃，酶解時間為100～120min，酶解ph為5～7.5。其中，纖維素酶的加入量為海藻的量的0.4～0.6％，果膠酶的加入量為海藻的量的0.6～1.2％。纖維素酶和果膠酶能夠使細胞壁的主要成分纖維素水解，從而破壞海藻的細胞壁的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生局部的坍塌、溶解、疏松，減少溶劑提取時來自細胞壁和細胞質(zhì)的阻力，加快有效成分溶出細胞的速率，提高提取效率，縮短提取時間。第一乙醇的體積分數(shù)為為40～60％，第一乙醇的加入量為海藻的質(zhì)量的30～40倍。纖維素酶和果膠酶將海藻的細胞壁破壞后，海藻內(nèi)的有效成分溶于第一乙醇內(nèi)，便于收集有效成分。S2、超聲波-微波復(fù)合提取將酶輔助提取獲得的海藻酶解物依次進行超聲波提取和微波提取，得到海藻超微波提取物。超聲波-微波復(fù)合提取可以進行一次或多次，本實施例中，優(yōu)選進行兩次該超聲波-微波復(fù)合提取步驟。具體地，在進行第一次超聲波-微波復(fù)合提取時第一次超聲波提取時間為1～3min，第一次微波的提取時間為1～2min，第一次微波的輻射功率為500～600W；第一次超聲波-微波復(fù)合提取完成后，間隔1～2min后進行第二次超聲波-微波復(fù)合提?。旱诙纬暡ǖ奶崛r間為0.5～1.5min，第二次微波的提取時間為0.5～1.5min，第二次微波的輻射功率為700～900W。本實施例中，將超聲波提取和微波提取復(fù)合提取，能夠有效提高海藻多酚的提取率。因為先通過超聲波的機械粉碎和空化效應(yīng)等作用，可使物質(zhì)分子運動的頻率和速度增大，溶劑的穿透力增強，組織內(nèi)部或膠體內(nèi)的有效成分溶出速度和溶出數(shù)量得到提高，再輔以微波的生理、物理效應(yīng)使極性分子隨微波頻率擺動并產(chǎn)生熱量，使體系更加分散，有利于物質(zhì)的溶出。超聲波處理后的樣品更適宜于微波發(fā)揮其功效，使原料內(nèi)部溫度在微波輻射下得以全面、快速、均勻升高，從而加快溶劑對多酚的提取過程，大大提高提取的效率。此復(fù)合提取法克服了傳統(tǒng)方法的缺點，具有操作簡便，經(jīng)濟、省時的優(yōu)點，所以在相同的時間內(nèi)大大提高了海藻多酚的浸出率。通過進行兩次超聲波-微波復(fù)合提取步驟，且控制兩次超聲波-微波復(fù)合提取步驟的不同工藝參數(shù)，使海藻內(nèi)的海藻多酚充分溶解，在第一次超聲波-微波復(fù)合提取時，第一次超聲波的3～5min提取時間能夠充分使物質(zhì)分子運動頻率和速度加大，第一乙醇的穿透力增強，便于海藻多酚溶出，此外，進行1～2min的第一次微波提取，并且控制第一次微波的輻射功率為500～600W，快速提高溶劑的溫度，進一步加快分子的運動頻率和速度，從而加快溶劑對海藻多酚的提取過程。在第一次超聲波-微波復(fù)合提取后，間隔1～2min，間隔的時間能夠使溶劑的運動趨于平穩(wěn)，同時降低溶劑的溫度，然后再次進行第二次超聲波-微波復(fù)合提取，有助于進一步加強海藻多酚的浸出率，提高海藻多酚的提取率，由于第一次超聲波-微波復(fù)合提取后海藻多酚大部分已被浸出，本實施例中通過縮短第二次超聲波-微波復(fù)合提取的時間，從而進行輔助提取，加強海藻多酚的提取率，同時增大第二次微波的輻射功率，使海藻內(nèi)部溫度進一步進行提高，加快海藻內(nèi)分子的運動頻率和速度，從而將第一次超聲波-微波復(fù)合提取未破碎或未溶出的海藻多酚進一步溶出。S3、浸提向海藻超微波提取物中加入第二乙醇，攪拌均勻，進行第一水浴振蕩，浸提1～2h，接著抽濾得到第一提取液和濾渣；將濾渣再重復(fù)浸提1次得到第二提取液，合并第一提取液和第二提取液得混合液，干燥混合液。具體地，第二乙醇的體積分數(shù)為70～80％，第二乙醇的加入量為海藻超微波提取物的質(zhì)量的5～8倍。由于低體積分數(shù)的第二乙醇含水量過高，促進了海藻中的許多粘性物質(zhì)和外來水分互溶形成膠團，從而影響浸出率，而高體積分數(shù)的第二乙醇揮發(fā)性較大，使提取液極性降低，也會影響浸出率。本實施例中，優(yōu)選第二乙醇的體積分數(shù)為70～80％，能使海藻多酚具有最佳的浸出率。第一水浴振蕩的溫度為50～70℃，第一水浴振蕩的振蕩功率為100～150r/min。溫度升高，分子運動加速，氫鍵更易斷裂，海藻多酚的滲透、溶解、擴散速度也加快，因而海藻多酚更容易從海藻中溶出。但高溫下海藻多酚易于氧化或降解，本實施例中，優(yōu)選第一水浴振蕩的溫度為50～70℃，該溫度下海藻多酚的浸出率較佳。此外，控制第一水浴振蕩的振蕩功率為100～150r/min，通過外界振蕩進一步加快海藻多酚的滲透、溶解和擴散，從而加快溶劑對多酚的提取過程，大大提高提取的效率。S4、分離純化將干燥后的混合液加水配制呈8～12mg/ml的海藻多酚粗提液，過大孔樹脂進行吸附和洗脫，洗脫液濃縮后冷凍干燥。在過大孔樹脂進行吸附時，進行第二水浴振蕩，具體地，第二水浴振蕩的水浴溫度為20～25℃，第二水浴振蕩的振蕩功率為140～180r/min。利用恒溫水浴對大孔樹脂的吸附過程進行振蕩，攪拌更均勻。大孔樹脂有多種類型，本實施例中，優(yōu)選大孔樹脂為XDA-1型大孔吸附樹脂，海藻多酚粗提液流過大孔樹脂的流速為3～4BV/h，吸附時間為2～3h。此外，本發(fā)明實施例還提供了一種海藻多酚的制備方法，包括提取工藝、分離純化、減壓濃縮、冷卻干燥等步驟，優(yōu)選該提取工藝選用上述提及的海藻多酚的提取工藝，其余工藝可參照現(xiàn)有技術(shù)進行。該提取工藝能夠在相同的原料條件下，提取更多的海藻多酚，從而降低了海藻多酚的制備成本。以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的特征和性能作進一步的詳細描述：實施例一本實施例提供了一種海藻多酚的提取工藝，包括以下步驟：S1、酶輔助提?。簩⒑Ｔ宸鬯?，加入體積分數(shù)為40％的第一乙醇、纖維素酶和果膠酶進行酶解，其中，第一乙醇的加入量為海藻的質(zhì)量的30倍，纖維素酶的加入量為海藻的質(zhì)量的0.4％，果膠酶的加入量為海藻的質(zhì)量的0.6％，酶解時間為100min，在酶解過程中，控制酶解溫度在40℃，酶解ph為5，得到海藻酶解物。S2、超聲波-微波復(fù)合提取將酶輔助提取步驟中獲得的海藻酶解物進行兩次超聲波-微波提取和微波提取，其中，在進行第一次超聲波-微波復(fù)合提取時第一次超聲波提取時間為3min，第一次微波的提取時間為2min，第一次微波的輻射功率為500W；第一次超聲波-微波復(fù)合提取完成后，間隔1min后進行第二次超聲波-微波復(fù)合提?。旱诙纬暡ǖ奶崛r間為1.5min，第二次微波的提取時間為1.5min，第二次微波的輻射功率為700W，兩次超聲波-微波提取后，得到海藻超微波提取物。S3、浸提向海藻超微波提取物中加入體積分數(shù)為70％的第二乙醇，第二乙醇的加入量為海藻超微波提取物的質(zhì)量的5倍，攪拌均勻，進行第一水浴振蕩1h，調(diào)節(jié)第一水浴振蕩的溫度為50℃，第一水浴振蕩的振蕩功率為100r/min，浸提2h，接著抽濾得到第一提取液和濾渣；將濾渣再重復(fù)浸提1次得到第二提取液，合并第一提取液和第二提取液得混合液，干燥混合液，得到海藻多酚提取物，海藻多酚的提取率為4.12％。實施例二本實施例提供了一種海藻多酚的提取工藝，包括以下步驟：S1、酶輔助提取：將海藻粉碎，加入體積分數(shù)為50％的第一乙醇、纖維素酶和果膠酶進行酶解，其中，第一乙醇的加入量為海藻的質(zhì)量的35倍，纖維素酶的加入量為海藻的質(zhì)量的0.5％，果膠酶的加入量為海藻的質(zhì)量的0.9％，酶解時間為110min，在酶解過程中，控制酶解溫度在50℃，酶解ph為6，得到海藻酶解物。S2、超聲波-微波復(fù)合提取將酶輔助提取步驟中獲得的海藻酶解物進行兩次超聲波-微波提取和微波提取，其中，在進行第一次超聲波-微波復(fù)合提取時第一次超聲波提取時間為2min，第一次微波的提取時間為2min，第一次微波的輻射功率為600W；第一次超聲波-微波復(fù)合提取完成后，間隔2min后進行第二次超聲波-微波復(fù)合提取：第二次超聲波的提取時間為1min，第二次微波的提取時間為1min，第二次微波的輻射功率為800W，兩次超聲波-微波提取后，得到海藻超微波提取物。S3、浸提向海藻超微波提取物中加入體積分數(shù)為80％的第二乙醇，第二乙醇的加入量為海藻超微波提取物的質(zhì)量的7倍，攪拌均勻，進行第一水浴振蕩，調(diào)節(jié)第一水浴振蕩的溫度為60℃，第一水浴振蕩的振蕩功率為120r/min，浸提1h，接著抽濾得到第一提取液和濾渣；將濾渣再重復(fù)浸提1次得到第二提取液，合并第一提取液和第二提取液得混合液，干燥混合液，得到海藻多酚提取物，海藻多酚的提取率為4.27％。S4、分離純化將干燥后的混合液加水配制呈10mg/ml的海藻多酚粗提液，過XDA-1型大孔吸附樹脂進行吸附，在過大孔樹脂進行吸附時，進行第二水浴振蕩20h，調(diào)節(jié)第二水浴振蕩的水浴溫度為23℃，第二水浴振蕩的振蕩功率為140r/min。海藻多酚粗提液流過XDA-1型大孔吸附樹脂的流速為3BV/h，吸附時間為2h。吸附完成后進行洗脫，獲得洗脫液，將洗脫液濃縮后冷凍干燥。經(jīng)過上述步驟得到的海藻多酚的純度為92.4％。實施例三本實施例提供了一種海藻多酚的提取工藝，包括以下步驟：S1、酶輔助提?。簩⒑Ｔ宸鬯?，加入體積分數(shù)為60％的第一乙醇、纖維素酶和果膠酶進行酶解，其中，第一乙醇的加入量為海藻的質(zhì)量的40倍，纖維素酶的加入量為海藻的質(zhì)量的0.6％，果膠酶的加入量為海藻的質(zhì)量的1.2％，酶解時間為120min，在酶解過程中，控制酶解溫度在60℃，酶解ph為7.5，得到海藻酶解物。S2、超聲波-微波復(fù)合提取將酶輔助提取步驟中獲得的海藻酶解物進行兩次超聲波-微波提取和微波提取，其中，在進行第一次超聲波-微波復(fù)合提取時第一次超聲波提取時間為1min，第一次微波的提取時間為1min，第一次微波的輻射功率為500W；第一次超聲波-微波復(fù)合提取完成后，間隔2min后進行第二次超聲波-微波復(fù)合提?。旱诙纬暡ǖ奶崛r間為0.5min，第二次微波的提取時間為0.5min，第二次微波的輻射功率為900W，兩次超聲波-微波提取后，得到海藻超微波提取物。S3、浸提向海藻超微波提取物中加入體積分數(shù)為80％的第二乙醇，第二乙醇的加入量為海藻超微波提取物的質(zhì)量的8倍，攪拌均勻，進行第一水浴振蕩，調(diào)節(jié)第一水浴振蕩的溫度為70℃，第一水浴振蕩的振蕩功率為150r/min，浸提2h，接著抽濾得到第一提取液和濾渣；將濾渣再重復(fù)浸提1次得到第二提取液，合并第一提取液和第二提取液得混合液，干燥混合液，得到海藻多酚提取物，海藻多酚的提取率為4.23％。S4、分離純化將干燥后的混合液加水配制呈12mg/ml的海藻多酚粗提液，過XDA-1型大孔吸附樹脂進行吸附，在過大孔樹脂進行吸附時，進行第二水浴振蕩24h，調(diào)節(jié)第二水浴振蕩的水浴溫度為25℃，第二水浴振蕩的振蕩功率為180r/min。海藻多酚粗提液流過XDA-1型大孔吸附樹脂的流速為4BV/h，吸附時間為3h。吸附完成后進行洗脫，獲得洗脫液，將洗脫液濃縮后冷凍干燥。經(jīng)過上述步驟得到的海藻多酚的純度為92.4％。對比例：海藻的種類較多，例如：紅藻、褐藻、綠藻等20種藻類，海藻中海藻多酚的含量約為0.09～6.6mg/g，在對比實驗中，選擇紅藻作為原料進行提取，紅藻的量為7000g，分別采用以下七種工藝進行提取.經(jīng)檢測，該紅藻內(nèi)的海藻多酚含量為5.4mg/g。根據(jù)以下公式計算海藻多酚的提取率：提取率＝提取量/紅藻內(nèi)的海藻多酚含量。需說明的是，在下述提取工藝中，未提及的部分，可參照現(xiàn)有技術(shù)。乙醇提?。簩⒑Ｔ迤扑楹螅尤胍掖歼M行提取，搖床水浴浸提2h，對提取后的濾液經(jīng)冷凍干燥得到海藻多酚提取物。超聲波提取：將海藻破碎后，加入乙醇攪拌均勻后，置于超聲波中提取6min，搖床水浴浸提2h，對提取后的濾液經(jīng)冷凍干燥得到海藻多酚提取物。微波提?。簩⒑Ｔ迤扑楹?，加入乙醇攪拌均勻后，置于微波中提取6min，搖床水浴浸提2h，對提取后的濾液經(jīng)冷凍干燥得到海藻多酚提取物。實施例一～實施例三可參照上述海藻多酚的提取工藝進行。實驗結(jié)果參照下表：提取方法原料用量(g)提取量(mg)提取率(％)乙醇提取1000437.40.81超聲波提取1000847.81.57微波提取10001042.21.93實施例一10002224.84.12實施例二10002305.84.27實施例三10002284.24.23根據(jù)對比例可知，采用本發(fā)明實施例提供的海藻多酚的提取工藝，可明顯提高海藻多酚的提取率。以上所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。當前第1頁1 2 3