CN106117382A - 一种海参多糖分离及精制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种海参多糖分离及精制的方法，具体步骤为：取海参原料制浆，得到海参浆料；加水，调节pH至6.5～8.0，加复合蛋白酶，酶解2～6小时；离心分离，收集上清液；采用超滤膜反复浓缩过滤，收集最终浓缩液，即为海参多糖浓液；将海参多糖浓液冷冻干燥后，填充到树脂柱中，先采用65％酒精过柱，再采用95％酒精过柱；取出树脂柱中的海参多糖，置于硅胶干燥箱中干燥，待干燥结束即得到精制海参多糖。本发明方法使海参多糖产品纯度和质量上得到明显提高，降低海参多糖的颜色，从而扩大海参多糖的应用面，而且减少环境污染，降低淡水资源的消耗，可谓节能又环保。
Description
技术领域
本发明涉及海参深加工技术领域，具体涉及一种海参多糖分离及精制的方法。
背景技术
海参属于棘皮动物门海参纲，其生存已有5000万年之久。我国自古就有吃海参食补的传统，《食物本草》(公元1550年)中记载海参味咸，性温补，入肾经，生百脉血，补肾，益精，壮阳疗痿，除劳祛痰，滋阴利水，补正软坚，通肠润燥。《五杂俎》(公元1616年)中记载海参辽东之滨有之，其性温补足敌人参故名海参。
海参多糖是海参营养物质的重要组成成分，其含量约占干海参总有机物的6％以上。国内外研究表明，海参多糖主要有两种：一为海参糖胺聚糖(Glycosa minoglycan，GAG)或称粘多糖(HolothurianGlycosaminoglycan，HG)，是由D-N-乙酰氨基半乳糖、D-葡萄糖醛酸和L-岩藻糖组成的分支杂多糖，相对分子质量在4-5万道尔顿左右；另一种海参岩藻多糖(HolothurianFucan，HF)，是由L-岩藻糖构成的直链匀多糖，相对分子质量在8-10万道尔顿左右。
研究表明，海参多糖具有抗凝血、抗肿瘤、免疫调节、延缓衰老等多种生物活性，可应用于功能性食品、药品、化妆品等领域，海参多糖的开发利用，有极大的潜力和前景。但因海参多糖传统的提取方法，例如酸法、碱法、盐法以及热水浸提法等，其基本原理都是根据海产品的特性，改变蛋白质的外界环境，从而把多糖分离出来，分离多糖纯度低、腥味大、颜色深，制约了海参多糖的应用，而且这些提取过程中会使用大量的淡水、能源和酸碱盐，属于高能耗产业，排放的酸碱盐对周围环境产生一定的生态影响，不符合绿色可持续性经济发展模式。
发明内容
本发明的目的在于开发一种高纯度海参多糖的提取工艺，克服现有技术中腥味大、颜色深等问题，提高海参多糖的产品质量。
为实现上述目的，本发明提供了一种海参多糖分离及精制的方法，具体步骤为：
S1、原料预处理：取海参原料制浆，得到海参浆料，采用凯氏定氮测得所述海参浆料中总蛋白含量；
S2、酶解：向步骤S1制得的海参浆料中加入5～8倍体积的水，混合均匀，加入质量浓度为10％的NaOH溶液调节pH至6.5～8.0，加入所述海参浆料中蛋白总质量1～3％的复合蛋白酶，在45～60℃下酶解处理2～6小时，得到海参酶解液；
所述复合蛋白酶为胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶复配而成，所述胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶的质量配比＝1～3:1～3:1～2:2～7；
S3、采用管式离心机在10000～16000转/分钟的条件下离心分离步骤S2制得的海参酶解液，收集离心清液；
S4、采用截留分子量为3000～8000Da的超滤膜反复浓缩过滤步骤S3收集的上清液，收集最终浓缩液，即为海参多糖浓液；
每次浓缩过滤后，添加剩余浓缩液一半体积的水继续浓缩过滤，重复浓缩过滤3～5次；
S5、将步骤S4得到的海参多糖浓液冷冻干燥，得到粗制海参多糖粉；
此时得到的粗制海参多糖粉颜色很深并且带有腥味。
S6、将步骤S5制得的粗制海参多糖粉填充到圆形玻璃钢树脂柱中，先采用2～5倍所述粗制海参多糖粉填柱体积、体积浓度为65％的酒精过柱，再采用1～3倍所述粗制海参多糖粉填柱体积、体积浓度为95％的酒精过柱；
所述树脂柱径高比为1:10～15，所述粗制海参多糖粉的填充量为树脂柱体积的65～85％；
S7、取出所述树脂柱中的海参多糖，置于硅胶干燥箱中干燥除酒精，得到精制海参多糖。
优选方式下，步骤S1所述海参原料为海参体壁或海参肠；
步骤S1所述原料预处理的具体过程为：取海参体壁或海参肠，浸泡清洗、斩拌、制浆，得到海参浆料。
由于煮海参时，海参的糖类溶于蒸煮液中，海参蒸煮液中的糖类可达到2～5％，将海参蒸煮液直接排放会造成环境污染，同时，也是一种资源的浪费。因而，对本发明进一步优化，步骤S1所述海参原料为海参蒸煮浓缩液；
步骤S1所述原料预处理的具体过程为：将海参蒸煮液用截留分子量为3000～8000Da的超滤膜反复浓缩过滤，每次浓缩过滤后，添加剩余浓缩液一半体积的水继续浓缩过滤，重复浓缩过滤3～5次，得到浓缩海参蒸煮液，即所述海参浆液。
优选方式下，步骤S7所述硅胶干燥箱中放置有变色硅胶干燥剂。
相比与现有技术，本发明有益效果在于：
1、与酸法、碱法、盐法或热水浸提法等相比，本发明方法将生物酶解处理和超滤膜的浓缩过滤处理相结合用于提取海参多糖，最大限度地利用了原料海参和酶的价值，降低了原料消耗，且整个提取过程中反应环境温和，可保证海参多糖的活性和纯度，提高海参多糖的提取率，用海参体壁为原料时，其提取率可达20.15％。
2、本发明整个提取过程中，废水、废液排放量低，有利于降低能耗，符合绿色可持续经济发展的要求。
3、本发明采用树脂柱进行精制，可以降低酒精的使用量，节省成本，并能将海参多糖中蛋白和肽类完全清洗掉，提高海参多糖纯度；也能使醛类色素溶解分离，降低了海参多糖的腥味、颜色，使海参多糖的应用面更广，例如面膜和药品方面应用。
综上，本发明采用酶法处理，物理分子筛分离，冻干后装柱，仅使用少量的酒精即可洗掉残留的肽类、色素和腥味，使海参多糖产品纯度和质量上得到明显提高，降低海参多糖的颜色，从而扩大海参多糖的应用面，而且减少环境污染，降低淡水资源的消耗，可谓节能又环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述，需要说明的是，实施例并不构成对本发明要求保护范围的限制。
实施例1
采用海参体壁为原料生产
步骤一：原料海参体壁200kg浸泡清洗，先用斩拌机进行海参体壁切碎处理后，再用胶体磨磨成浆料。
步骤二：海参浆料与8倍体积的去离子水混合均匀放入酶解反应釜，调节温度为48℃、pH值为7.5，加入添加量为原料中蛋白质量的3％复合蛋白酶进行酶解处理4小时。所用复合蛋白酶为胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶复配而成，胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶的质量配比＝2:2:2:4
步骤三：酶解结束后，将酶解液经过管式离心机，在16000转/分钟的转速下连续离心分离。
步骤四：管式离心机离心完毕后，将离心液用截留分子量为5000Da的超滤膜进行反复浓缩过滤，每次浓缩后添加剩余料液一半体积水继续浓缩，反复3次。
步骤五：浓缩结束后得到截留液为海参多糖浓液，海参多糖浓液用冷冻干燥的方法去除水分即得海参多糖粉。
步骤六：海参多糖粉颜色很深并且带有腥味，将所得海参多糖粉添加到树脂柱中，树脂柱为径高比1：12，多糖填充量为树脂柱70％，用海参多糖填柱体积3倍体积的体积浓度65％食用酒精过柱，再用海参多糖填柱体积2倍体积的体积浓度95％食用酒精过柱。
步骤七：过柱结束后取出海参多糖放在硅胶干燥箱中干燥，硅胶干燥箱中为变色硅胶干燥剂，待干燥结束即得到精制海参多糖。
本实施例制得的精制海参多糖5.25kg，海参体壁中的海参多糖占海参质量10％左右，按照产品质量占海参总多糖质量计算5.25/200kg*10％，其提取率可达到26.25％。
按照SCT 3049-2015刺参及其制品中海参多糖的测定-高效液相色谱法测定海参多糖纯度80％以上。
本实施例制得的精制海参多糖颜色浅，无腥味，大大增加了海参多糖的应用范围。
实施例2
采用海参肠作为原料生产
步骤一：原料海参肠200kg浸泡清洗，先用斩拌机进行海参肠切碎处理后，清洗干净泥沙，再用胶体磨磨成浆料。
步骤二：海参肠浆料与6倍体积的去离子水混合均匀放入酶解反应釜，调节温度为48℃、pH值为7.5，加入添加量为原料中蛋白质量的2％复合蛋白酶进行酶解处理4小时。所用复合蛋白酶为胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶复配而成，胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶的质量配比＝3:2:2:3
步骤三：酶解结束后，将酶解液经过管式离心机，在16000转/分钟的转速下连续离心分离。
步骤四：管式离心机离心完毕后，将离心液用截留分子量为5000Da的超滤膜进行反复浓缩过滤，每次浓缩后添加剩余料液一半体积水继续浓缩，反复3次。
步骤五：浓缩结束后得到截留液为海参多糖浓液，海参多糖浓液用冷冻干燥的方法去除水分即得海参多糖粉。
步骤六：海参多糖粉颜色很深并且带有腥味，将所得海参多糖粉添加到树脂柱中，树脂柱为径高比1：12，多糖填充量为树脂柱70％，用海参多糖填柱体积3倍体积的体积浓度65％食用酒精过柱，再用海参多糖填柱体积2倍体积的体积浓度95％食用酒精过柱。
步骤七：过柱结束后取出海参多糖放在硅胶干燥箱中干燥，硅胶干燥箱中为变色硅胶干燥剂，待干燥结束即得到精制海参多糖。
本实施例制得的精制海参多糖8.81kg，海参肠中的海参多糖占海参质量20％左右，按照产品质量占海参总多糖质量计算8.81/200kg*20％，其提取率可达到22.025％。
按照SCT 3049-2015刺参及其制品中海参多糖的测定-高效液相色谱法测定海参多糖纯度85％以上。
本实施例制得的精制海参多糖颜色浅，无腥味，大大增加了海参多糖的应用范围。
实施例3
采用海参蒸煮液作为原料生产
由于煮海参时将海参糖类溶于蒸煮水中，使得海参蒸煮水中的糖类达到2-5％，直接排放造成污染的同时也是一种资源的浪费。
步骤一：原料海参蒸煮液4000kg用截留分子量为5000Da的超滤膜进行反复浓缩过滤，每次浓缩后添加剩余料液一半体积水继续浓缩，反复5次，得浓缩海参蒸煮液。
步骤二：浓缩海参蒸煮液与5倍体积的去离子水混合均匀放入酶解反应釜，调节温度为48℃、pH值为7.5，加入添加量为原料中蛋白质量的2％复合蛋白酶进行酶解处理4小时。所用复合蛋白酶为胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶复配而成，胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶的质量配比＝3:3:2:2
步骤三：酶解结束后，将酶解液经过管式离心机，在16000转/分钟的转速下连续离心分离。
步骤四：管式离心机离心完毕后，将离心液用截留分子量为5000Da的超滤膜进行反复浓缩过滤，每次浓缩后添加剩余料液一半体积水继续浓缩，反复3次。
步骤五：浓缩结束后得到截留液为海参多糖浓液，海参多糖浓液用冷冻干燥的方法去除水分即得海参多糖粉。
步骤六：海参多糖粉颜色很深并且带有腥味，将所得海参多糖粉添加到树脂柱中，树脂柱为径高比1：12，多糖填充量为树脂柱70％，用海参多糖填柱体积3倍体积的体积浓度65％食用酒精过柱，再用海参多糖填柱体积2倍体积的体积浓度95％食用酒精过柱。
步骤七：过柱结束后取出海参多糖放在硅胶干燥箱中干燥，硅胶干燥箱中为变色硅胶干燥剂，待干燥结束即得到精制海参多糖。
本实施例制得的精制海参多糖18.69kg，海参蒸煮液中的海参多糖质量占海参蒸煮液总质量3％左右，按照产品质量占海参总多糖质量计算18.69/4000kg*3％，其提取率可达到15.58％。
按照SCT 3049-2015刺参及其制品中海参多糖的测定-高效液相色谱法测定海参多糖纯度80％以上。
本实施例制得的精制海参多糖颜色浅，无腥味，本实施例不仅回收了宝贵资源，降低环境污染，同时精制后的海参多糖增加了海参多糖的应用范围。
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 (4)
1.一种海参多糖分离及精制的方法，其特征在于，具体步骤为：
S1、原料预处理：取海参原料制浆，得到海参浆料，采用凯氏定氮测得所述海参浆料中总蛋白含量；
S2、酶解：向步骤S1制得的海参浆料中加入5～8倍体积的水，混合均匀，加入质量浓度为10％的NaOH溶液调节pH至6.5～8.0，加入所述海参浆料中蛋白总质量1～3％的复合蛋白酶，在45～60℃下酶解处理2～6小时，得到海参酶解液；
所述复合蛋白酶为胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶复配而成，所述胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和胶原蛋白酶的质量配比＝1～3:1～3:1～2:2～7；
S3、采用管式离心机在10000～16000转/分钟的条件下离心分离步骤S2制得的海参酶解液，收集离心清液；
S4、采用截留分子量为3000～8000Da的超滤膜反复浓缩过滤步骤S3收集的上清液，收集最终浓缩液，即为海参多糖浓液；
每次浓缩过滤后，添加剩余浓缩液一半体积的水继续浓缩过滤，重复浓缩过滤3～5次；
S5、将步骤S4得到的海参多糖浓液冷冻干燥，得到粗制海参多糖粉；
S6、将步骤S5制得的粗制海参多糖粉填充到圆形玻璃钢树脂柱中，先采用2～5倍所述粗制海参多糖粉填柱体积、体积浓度为65％的酒精过柱，再采用1～3倍所述粗制海参多糖粉填柱体积、体积浓度为95％的酒精过柱；
所述树脂柱径高比为1:10～15，所述粗制海参多糖粉的填充量为树脂柱体积的65～85％；
S7、取出所述树脂柱中的海参多糖，置于硅胶干燥箱中干燥除酒精，得到精制海参多糖。
2.根据权利要求1所述海参多糖分离及精制的方法，其特征在于，步骤S1所述海参原料为海参体壁或海参肠；
步骤S1所述原料预处理的具体过程为：取海参体壁或海参肠，浸泡清洗、斩拌、制浆，得到海参浆料。
3.根据权利要求1所述海参多糖分离及精制的方法，其特征在于，步骤S1所述海参原料为海参蒸煮浓缩液；
步骤S1所述原料预处理的具体过程为：
将海参蒸煮液用截留分子量为3000～8000Da的超滤膜反复浓缩过滤，每次浓缩过滤后，添加剩余浓缩液一半体积的水继续浓缩过滤，重复浓缩过滤3～5次，得到浓缩海参蒸煮液，即所述海参浆液。
4.根据权利要求1所述海参多糖分离及精制的方法，其特征在于，步骤S7所述硅胶干燥箱中放置有变色硅胶干燥剂。
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