CN104739868A

CN104739868A - 海参加工废液的综合利用方法

Info

Publication number: CN104739868A
Application number: CN201510082173.7A
Authority: CN
Inventors: 宋爽; 殷廷; 黄璐; 付颖寰; 陈鑫; 张立鹏; 黄茵; 乔凯旗; 朱蓓薇
Original assignee: Dalian Polytechnic University
Current assignee: Dalian Polytechnic University
Priority date: 2015-02-15
Filing date: 2015-02-15
Publication date: 2015-07-01

Abstract

本发明公开了一种海参加工废液的综合利用方法，包括如下步骤：S1.将海参加工废液浓缩后，加入乙醇醇沉后，得醇沉冻干粉及上清液；S2.醇沉冻干粉与无水乙醇、正己烷或二者混合有机溶剂以1:5～15的比例混匀，静置8～24h；沉淀挥干溶剂，得除脂后粉末；S3.除脂后粉末加水，除去水溶性杂质后，离心分离沉淀，得海参蛋白多糖粉；S4.步骤S1所得上清液，经减压回收溶剂，残留液用弱极性大孔吸附树脂吸附；用水洗脱至洗脱液无色，再用三个浓度的乙醇溶液洗脱；收集乙醇洗脱液，回收溶剂后得到两种纯度的海参皂苷产品。本发明方法简单高效的由海参加工废液生产海参蛋白多糖粉和海参皂苷产品，具有成本低、产出高、品质高的特点。

Description

海参加工废液的综合利用方法

技术领域

本发明涉及海参加工废液的综合利用工艺，操作简单，绿色环保，涉及海参加工废液中的蛋白质、多糖、皂苷的综合利用。

背景技术

海参具有很高的营养价值和保健作用，被誉为“海中人参”。现代研究表明，海参体内富含胶原蛋白，可促进机体细胞的再生和机体受损后的修复，还可提高机体的免疫能力和抗疲劳能力。海参中所富含的皂苷类物质具有广泛的生理学和药理学活性,如抗真菌、抗肿瘤、抗炎、抗病毒、提高免疫力等，其中抗真菌作用最为突出。

海参具有如此高的营养价值和药用价值，近十年来海参的养殖和加工量突飞猛进。国内产量由1998年的2000吨增长到2013年的19.37万吨，增加约96倍。养殖规模的增大带动了加工技术和加工产业的发展。由于海参具有极强的自溶能力，为避免海参的自溶，在加工中首先要用沸水煮制灭酶，因此海参加工生产线中热加工环节生成了大量的水煮液。经检测，其中富含水溶性蛋白、海参皂苷等营养成分。然而，目前海参水煮液一般都作废液排放，这不仅对生产场所周边水体环境造成压力，也是对海参这一高价值生物资源的浪费。

中国专利200810139514.X公开了“利用海参加工废液提取海参多糖的方法”，其工艺是将海参水煮液浓缩、醇沉、除皂苷、离子交换柱除盐后，获得海参多糖。中国专利201210122880.0公开了一种海参水煮液冻干粉的制备方法，采用陶瓷膜对海参水煮液进行浓缩，再经冷冻干燥获得冻干粉。2013年《海参加工液的高值化综合利用》的学位论文中,采用乙醇/硫酸铵双水相盐析萃取技术对海参加工液中的多糖、黑色素和皂苷的预分离，并用正己烷-醇-海参加工液双液相体系，使蛋白和多糖以固体形式分布在下相，皂苷和油脂被萃取到上相，但有机溶剂用量较大。

经测定，海参水煮液冻干粉中油脂含量约占10～20％。油脂的存在不仅会降低蛋白多糖的相对含量，而且由于油脂易于氧化，将造成产品品质劣化。但目前还未见去除海参水煮液中油脂的工艺报道。目前已有的海参加工废液再利用技术，主要是设备或加工成本较高，而产出较低，因此一般企业都放弃了对海参加工废液的再利用。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足，提出一种可对海参加工废液进行再利用的技术，简单高效的由海参加工废液生产海参蛋白多糖粉和海参皂苷产品，旨在提供一种成本低、产出高、品质高的海参加工废液回收利用技术。

为了达到上述目的，本发明一种海参加工废液的综合利用方法，鲜活海参经水煮灭酶得海参加工废液，包括如下步骤：

S1.将所述废液浓缩后，加入乙醇醇沉；滤布滤出沉淀，待挥发至无醇味后，冻干，得醇沉冻干粉；同时，醇沉得上清液；

S2.所述醇沉冻干粉与无水乙醇、正己烷或二者混合有机溶剂以1:5～15的比例混匀，静置8～24h；沉淀挥干溶剂，得除脂后粉末；

S3.所述除脂后粉末加入20～30倍的水，混合均匀搅拌或超声以除去包括盐分的水溶性杂质，静置，4000～10000r/min离心40～10min；重复以上操作1～2次，合并沉淀，冻干，得海参蛋白多糖粉；

S4.步骤S1所得上清液，经减压回收乙醇溶剂至低于原体积的20％后，残留液用弱极性大孔吸附树脂吸附；用水洗脱至洗脱液无色，再用15～30％的乙醇溶液洗脱2～4个柱体积，45～60％的乙醇溶液洗脱2～4个柱体积，85～100％的乙醇溶液洗脱3～5个柱体积；收集45～60％和85～100％的乙醇洗脱液，回收溶剂后得到两种纯度的海参皂苷产品。

优选方式下，步骤S2混合有机溶剂中无水乙醇与正己烷以体积比为2:1。

此外，步骤S2完成后倾倒出的清液，蒸馏后，回收溶剂。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

本发明所述工艺获得的蛋白多糖粉中蛋白质含量可达60％左右，显著高于《海参加工液的高值化综合利用》中报道的45.53％。产品蛋白多糖粉中脂肪含量可低于1％；采用固液萃取形式，使用的有机溶剂体积小，易于回收再利用。

利用有机溶剂处理、干燥后蛋白复溶难的特点，采用水洗法除去灰分，蛋白回收率为80％，灰分含量4.35％，方法简便，效果好。

以大孔树脂吸附醇沉上清液得到的海参皂苷纯度可达60％以上，显著高于大孔树脂直接吸附海参加工废液(30％、60％、90％的乙醇洗脱部分的皂苷含量分别为0.48％、5.54％、25.66％)。

具体实施方式

本发明海参加工废液综合利用技术，主要针对鲜活海参经水煮灭酶得到的海参加工废液，具体包括如下步骤：

S1.将海参加工废液浓缩后，加入乙醇醇沉；滤布滤出沉淀，待挥发至无醇味后，冻干，得海参加工废液醇沉冻干粉；醇沉上清液，经减压回收乙醇后，用于制备海参皂苷。

S2.海参加工废液醇沉冻干粉与有机溶剂以1:5～15的比例充分搅拌混匀，静置8h～24h。倾倒出上清液，溶剂蒸馏后，可回收利用；沉淀挥干溶剂，得除脂后粉末；

S3.除脂后粉末加入20～30倍的水，混合均匀反复搅拌或超声以除去包括盐分的水溶性杂质，静置，4000～10000r/min离心40～10min；重复以上操作1～2次，合并沉淀，冻干，得海参蛋白多糖粉；

S4.S1中所得上清液，经减压回收溶剂至低于原体积的20％后，残留液用弱极性大孔吸附树脂吸附；用水洗脱至洗脱液无色，再用15～30％的乙醇溶液洗脱2～4个柱体积，45～60％的乙醇溶液洗脱2～4个柱体积，85～100％的乙醇溶液洗脱3～5个柱体积；收集45～60％和85～100％的乙醇洗脱液，回收溶剂后得到两种纯度的海参皂苷产品。

其中S2中的有机溶剂可以是无水乙醇、正己烷或二者混合溶液，其中以无水乙醇与正己烷以体积比2:1比例混合除脂效果最佳。无水乙醇可浸提除去原料中的极性脂类，正己烷浸提除去原料中的非极性脂类。

S2和S3步骤不能调换，调换后将影响水洗除盐和除其它水溶性杂质的效果。

实施例1

(1)将海参加工废液加热浓缩至原体积的1/3。浓缩液与乙醇以体积比1:1.3混合，搅拌均匀，醇沉8h；用滤布将沉淀与上清液分离。沉淀部分转移至冻干盘，60℃加热挥干乙醇，待挥发至无醇味后，冻干，得海参加工废液醇沉冻干粉；

(2)分别取海参加工废液醇沉冻干粉用三种方法除脂：(a)与无水乙醇以1:9比例混合，(b)与正己烷以1：7比例混合，(c)与无水乙醇和正己烷的混合液(体积比1:2)以1:15比例混合，然后搅拌0.5h，静置过夜，沉淀挥去溶剂，得除脂后粉末。索氏抽提法测得不同方法除脂后的脂肪含量如下：

(3)称取除脂后粉末10g，加入300mL去离子水，持续搅拌或超声30min，使其混合均匀，10000r/min离心10min；重复以上操作，合并沉淀，冻干，得海参蛋白多糖粉。根据GB5009.5-2010中凯氏定氮法测得蛋白质含量为57％。

(4)海参加工废液醇沉之后的上清液旋转蒸发浓缩至约为原体积的5％，然后NAK-9大孔吸附树脂吸附，然后用水洗至无色，再分别以30％、60％、90％的乙醇洗脱3个柱体积，收集洗脱液，减压旋转蒸发除去溶剂，冻干，得到三种粗皂苷组分，采用香草醛-冰醋酸法测定其中皂苷含量分别为4.92％、36.74％和67.01％，60％和90％的乙醇洗脱部分可作为海参皂苷产品。

实施例2

(2)称取海参加工废液醇沉冻干粉50.02g，无水乙醇与正己烷以体积比1:2比例混合均匀。海参加工废液醇沉冻干粉与混合液以料液比为1:15比例混合，持续搅拌30min。静置过夜。倒出上清液。沉淀部分只含有少量无水乙醇与正己烷，快速挥发得除脂后粉末44.70g。

(3)称取除脂后粉末40.03g，加入1000mL去离子水，持续搅拌或超声30min，使其混合均匀，10000r/min离心10min；重复以上操作，合并沉淀，冻干，得海参蛋白多糖粉16.44g。根据GB5009.5-2010中凯氏定氮法测得蛋白质含量为59％。

(4)海参加工废液醇沉之后的上清液旋转蒸发浓缩至约为原体积的5％，然后NAK-9大孔吸附树脂吸附，然后用水洗至无色，再分别以30％、60％、90％的乙醇洗脱3个柱体积，收集洗脱液，减压旋转蒸发除去溶剂，冻干，得到三种粗皂苷组分，采用香草醛-冰醋酸法测定其中皂苷含量分别为6.09％、34.08％和63.51％，60％和90％的乙醇洗脱部分可作为海参皂苷产品。

反例1

(2)取海参加工废液醇沉冻干粉，加入去离子水，持续搅拌或超声30min，使其混合均匀，10000r/min离心10min；重复以上操作，合并沉淀，冻干。

(3)除盐后粉末，加入无水乙醇与正己烷以体积比1:2比例混合均匀。海参加工废液醇沉冻干粉与混合液以料液比为1:15比例混合，持续搅拌30min。静置过夜。倒出上清液，挥发除去有机溶剂后，得粉末。根据GB5009.5-2010中凯氏定氮法测得该粉末中蛋白质含量为47.2％，灰分含量为7％。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种海参加工废液的综合利用方法，鲜活海参经水煮灭酶得海参加工废液，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述海参加工废液的综合利用方法，其特征在于，步骤S2混合有机溶剂中无水乙醇与正己烷的体积比为2:1。

3.根据权利要求1所述海参加工废液的综合利用方法，其特征在于，步骤S2完成后倾倒出的清液，蒸馏后，回收溶剂。