一種高純度海藻多酚的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及海藻多酚的技術領域，尤其涉及一種高純度海藻多酚的制備方法。
【背景技術】
[0002] 海藻是海洋植物多酚的主要來源，其結構與陸源植物多酚存在很大不同：陸源植 物多酚是由沒食子酸和糅花酸衍生而來；海藻多酚則是間苯三酚的衍生物。研究顯示，海藻 多酚在抗氧化、改善代謝綜合癥、防治退行性疾病等方面有特效，且安全無毒。因此，歐美國 家已相繼投入巨資實施海藻多酚的開發(fā)應用。高純度海藻多酚具有生物活性強、醫(yī)用價值 高、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，是生物醫(yī)藥領域迫切需求的產(chǎn)品。
[0003] 然而，由于海藻多酚存在于海藻細胞內部的藻泡中，被藻膠、纖維素等深度包 埋，常規(guī)萃取技術很難獲得高產(chǎn)率，生產(chǎn)成本極高，純度較低。例如，中國發(fā)明專利申請 CN102579508A《一種羊棲菜褐藻多酚的制備方法》，公開以羊棲菜為原料，采用甲醇加熱提 ?。?0°C )，然后采用不同溶劑萃取及超濾截留手段制備得到褐藻多酚；中國發(fā)明專利申 請CN102397300A《一種褐藻多酚的提取方法》，公開以新鮮海帶、鼠尾藻、海黍子為原料， 采用機溶劑提取、大孔樹脂純化制備得到3種褐藻多酚，其產(chǎn)率分別為0. 3%。、2. 5%。、3%。； 中國發(fā)明專利申請CN103610704A《一種褐藻多酚的提取方法》，公開以新鮮馬尾藻屬褐藻 或海帶為原料，破碎后采用有機溶劑在熱水浴中浸提，經(jīng)大孔樹脂純化、洗脫、濃縮、冷凍干 燥后得到褐藻多酚提取物，產(chǎn)率為2. 5%。；中國發(fā)明專利申請CN104382951A《一種海藻多 酚的提取方法》，公開以蛋白核小球藻、裸藻、鹽藻三種藻類為原料，以乙醇為溶劑，采用微 波聯(lián)合提取技術，提取液過濾后經(jīng)冷凍干燥得到3種海藻的多酚提取物；中國發(fā)明專利授 權CN102935093B《一種海藻多酚的提取方法》，公開以40目的海藻粉為原料，采用微波輔 助水提法進行提取，然后經(jīng)大孔樹脂純化得到純度75%左右的多酚提取物；中國發(fā)明專利 授權CN102166230B《微波輔助海藻多酚的方法》，公開以海藻粉為原料，以醇-丙酮-水混 合溶劑，結合微波技術提取海藻多酚，經(jīng)過濾、冷凍干燥得到海藻多酚粗提物，提取率可達 2. 26 %。上述制備海藻多酚的方法缺乏對褐藻膠等主要成分的綜合利用，資源浪費嚴重；同 時上述制備海藻多酚的工藝技術還存在以下問題：1)分離效果差，純度低。海藻多酚易與 海藻膠、蛋白以非共價鍵的形式形成復合物，在后續(xù)的純化過程很難將其分離，導致海藻多 酚的回收率低；此外，提取的海藻多酚中還含有大量脂溶性色素，傳統(tǒng)柱層析技術無法實現(xiàn) 有效分離，導致產(chǎn)品的純度低。2)結構破壞大，活性低。海藻多酚極不穩(wěn)定，易氧化，加工過 程中的高溫、堿性PH值、氧等均會破壞其生物活性。雖然微波技術、超聲波輔助萃取技術能 夠提高海藻洋多酚的得率，但提取過程會產(chǎn)生高溫，加上缺乏有效保護措施，在氧的作用下 加速了海洋多酚的氧化，導致活性喪失。3)生產(chǎn)工藝復雜，成本高。目前用于加工海藻多酚 的工藝包括粉碎、提取、離心、過濾、上柱、洗脫、樹脂再生、多次濃縮、干燥等多道工序；常規(guī) 柱層析純化海藻多酚還必須配備恒流栗、玻璃柱、收集裝置等設備，導致生產(chǎn)時間長，設備 要求高，限制了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。這是導致海藻多酚產(chǎn)業(yè)化應用的關鍵技術瓶頸。
[0004] 有鑒于此，本發(fā)明人研究和設計了一種高純度海藻多酚的制備方法，本案由此產(chǎn) 生。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種高純度海藻多酚的制備方法，包括海藻多糖與海藻渣 的分離、海藻渣的酶解破壁、海藻多酚的高效提取、海藻多酚的分離純化、高純度海藻多酚 的獲得等工藝步驟，以實現(xiàn)海藻多糖、海藻多酚、海藻渣的全藻綜合利用。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是：
[0007] -種高純度海藻多酚的制備方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟一、海藻多糖與海藻渣的分離：首先將含水量為20%的干海藻用自來水浸 泡，漂洗除去泥沙雜質后用打漿機打漿；海藻漿送入攪拌機中，并按海藻漿：去離子水體積 比為1 :5加入去離子水，室溫下以120轉/min轉速攪拌30分鐘；海藻衆(zhòng)用低速離心機以 1000轉/min的轉速離心5min，分別收集上清液和海藻渣；海藻渣按上述步驟及條件經(jīng)攪拌 機攪拌、離心機離心處理后，再次分別收集上清液和海藻渣；合并兩次上清液，經(jīng)噴霧干燥 后得到海藻多糖；收集海藻渣，用于提取制備海藻多酚；
[0009] 步驟二、海藻渣的酶解破壁：將由纖維素酶與果膠酶按重量比1 :1組成的復合酶 按重量比為1:1000加入到所述海藻渣中，室溫下水解5h，實現(xiàn)海藻細胞壁破壁；
[0010] 步驟三、海藻多酚的高效提?。簩⒑Ｔ宥喾颖Ｗo劑溶解于去離子水中，然后與食品 級無水乙醇按體積比為1 :4混合，并按體積比加入醋酸，使醋酸終體積濃度為0. 1%，混勻 后為海藻多酚的提取液；所述提取液與海藻渣按體積/重量比為5:1進行混勻，室溫下提取 I. 5h，以3000轉/min的轉速離心5min，分別收集上清液和海藻渣；海藻渣繼續(xù)用所述提取 液重復前述步驟進行二次提取，分別收集上清液和海藻渣；海藻渣經(jīng)干燥后用于飼料添加 劑原料；合并兩次上清液，用于海藻多酚的分離純化；
[0011] 步驟四、海藻多酚的分離純化：將步驟三制得的上清液倒入含有硅膠的吸附池進 行靜態(tài)吸附脫色2h，硅膠吸附的色素進一步用于制備巖藻黃質活性物質；然后采用減壓濃 縮法在40°C下將海藻多酚提取液濃縮至50%體積后，采用國產(chǎn)XDA-7大孔吸收樹脂對海藻 多酚進行固相萃取2h ;將XDA-7大孔樹脂用去離子水快速漂洗，除去糖、小肽雜質；然后將 XDA-7大孔樹脂用食品級無水乙醇浸泡0. 5h，將吸附于大孔樹脂上的海藻多酚洗脫并溶解 于乙醇中，得到乙醇浸泡液；
[0012] 步驟五、海藻多酚的制備：將所述乙醇浸泡液在40°C下減壓濃縮至干，在50°C下 真空干燥2h，得到海藻多酚產(chǎn)品。
[0013] 作為實施例的優(yōu)選方式，所述海藻為海帶、裙帶菜、羊犧菜、海黍子、鼠尾藻和甘苔 中的至少一種。
[0014] 作為實施例的優(yōu)選方式，所述步驟三的海藻多酚保護劑為維生素C或植酸或由維 生素C與植酸組成的復合物。
[0015] 作為實施例的優(yōu)選方式，所述步驟三的提取液中含有質量體積比為0. 05-0. 5%的 維生素C。
[0016] 作為實施例的優(yōu)選方式，所述步驟三的提取液中含有體積比為0. 01-0. 1 %的植 酸。
[0017] 作為實施例的優(yōu)選方式，所述步驟三的提取液中含有質量體積比為0. 05-0. 1%的 維生素C及體積比為0. 01-0. 05%的植酸。
[0018] 作為實施例的優(yōu)選方式，所述海藻多酚產(chǎn)品為白色粉末；所述海藻多酚的提取率 為 L 5-6. 5 % ;純度為 90-95 %。
[0019] 本發(fā)明采用以上技術方案后，具有以下有益效果：
[0020] 1.本發(fā)明可實現(xiàn)海藻多糖、海藻多酚、巖藻黃質、海藻渣的全藻資源利用，是海藻 加工業(yè)迫切需求的核心技術；
[0021] 2.本發(fā)明采用固相萃取技術實現(xiàn)海藻多酚的高效分離純化，減少常規(guī)海藻多酚生 產(chǎn)工藝中的過濾、柱層析純化、濃縮等單元操作，簡化工藝流程，縮短生產(chǎn)時間，提高了產(chǎn)品 質量，產(chǎn)品純度均多90質量％ ;
[0022] 3.本發(fā)明針對海藻多酚易氧化降解的特點，在提取過程中通過添加保護劑提高了 海藻多酚的穩(wěn)定性，從而提高了提取效率。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面詳細描述本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的工藝流程圖，如圖1所示。通過參考附圖 描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。實施例中 未注明具體技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產(chǎn)品說明書 進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0025] 以下實施例所用的復合酶為1:1 (w/w)的果膠酶和纖維素酶復合酶；提取液中的 保護劑為〇. 05質量％與0. 01體積％植酸。
[0026] 實施例1 :海帶制備高純度海藻多酚
[0027] (1)取含水量為20質量％干海帶1kg，用自來水浸泡漂洗除去泥沙等雜質后用打 漿機打漿，得到海藻漿0. 6L ;送入攪拌器中，并加入3L去離子水，溫下以120轉/min轉速 攪拌30min ;海藻衆(zhòng)然后用低速離心機以1000轉/min的轉速離心5min，分別收集上清液和 海藻渣；海藻渣按上述步驟及條件經(jīng)攪拌機攪拌、離心機離心處理后，再次分別收集上清液 和海藻渣。合并兩次上清液，經(jīng)噴霧干燥后得到海藻多糖；收集得到海藻渣342g，用于提取 制備海藻多酚。
[0028] (2)取上述濕海帶渣與I. 71g復合酶混合均勻，室溫下水解5h，實現(xiàn)海藻細胞壁破 壁。
[0029] (3)將海藻多酚保護劑溶解于去離子水中，然后與食品級無水乙醇按體積比為1 : 4(v:v)混合，并按體積比加入醋酸，使醋酸終濃度為0. 1% (v:v)，混勻后為海藻多酚的提 取液，提取液中含〇. 05質量％與0. 01體積％植酸。I. 71L提取液加入到上述酶解破壁的海 藻渣中并混勾，室溫下提取I. 5h ;然后以3000轉/min的轉速離心5min，分別收集上清液和 海藻渣。海藻渣繼續(xù)用上述提取液重復前述步驟進行二次提取，分別收集上清液和海藻渣。 海藻渣經(jīng)干燥后用于飼料添加劑原料；合并兩次上清液3. 2L，用于海藻多酚的分離純化。
[0030] (4)將上述上清液倒入裝有硅膠的吸附池，使液面與硅膠齊平，進行靜態(tài)吸附脫色 2h，硅膠吸附的色素可進一步用于制備巖藻黃質等活性物質；然后采用減壓濃縮法在40°C 下將海藻多酚提取液濃縮至I. 6L體積后，將濃縮液倒入裝有國產(chǎn)XDA-7大孔吸收樹脂的吸 附池，使液面與大孔樹脂齊平，對海藻多酚進行固相萃取2h ;用濾網(wǎng)將大孔樹脂撈出，用去 離子水快速漂洗，除去糖、小肽等雜質；然后將大孔樹脂放入裝有食品級無水乙醇的解吸附 池，使乙醇液面與大孔樹脂齊平，浸泡0. 5h，使吸附于大孔樹脂上的海藻多酚洗脫并溶解于 乙醇中。解吸附的大孔樹脂經(jīng)去離子水漂洗后再用于下一次海藻多酚的吸附；解吸附池中 乙醇可多次反復使用，以達到富集海藻多酚的目的。
[0031] (5)上述解吸附的乙醇溶液于40°C下減壓濃縮至干，然后采用真空干燥于50°C干 燥2h，得到高純度海藻多酚粉末18. 4g，產(chǎn)品總酚含量為91. 5質量％。
[0032] 實施例2 :裙帶菜制備高純度海藻多酚
[0033] (1)取含水量為20質量％干裙帶菜1kg，用自來水浸泡、漂洗、打漿，得到海藻漿 0. 55L ;送入攪拌器后加入2. 75L去離子水，溫下以120轉/min轉速攪拌30min ;然后以 1000轉/min離心5min，分別收集上清液和海藻渣；重復上述