海带多糖综合提取纯化工艺的研究

摘要

海带作为一种兼具食用价值和药用价值的天然食品，含有诸多活性物质，其中褐藻糖胶和海藻酸钠凭借自身多种生物学活性，已然成为近几年海带相关领域的研究热点。我国海带资源丰富，但海带中各成分的利用率不高，除了提取常见的海藻酸钠、碘和甘露醇外，较少涉及提取难度大但附加值高的褐藻糖胶，造成了严重的资源浪费。因此，探究一种高效提取褐藻糖胶和海藻酸钠的方法，对提高海带资源的利用率，提高经济效益具有重要的现实意义。本文以海带裙边为原料，在比较传统热水浸提法的基础上，研究了复合酶法高效提取海带中褐藻糖胶和海藻酸钠的工艺，并对其进行组成和品质分析。主要研究结果如下：
　　（1）复合酶法和热水浸提法提取褐藻糖胶工艺优化：对海带裙边进行成分分析后，以海带裙边为原料，以褐藻多糖得率、总糖得率和硫酸根得率为指标，分别采用复合酶法和热水浸提法提取褐藻糖胶。通过单因素实验和正交试验，考察了复合酶法中各种酶的添加量、酶解温度、酶解时间、pH和液固比对褐藻糖胶提取效果的影响，热水浸提法中温度、时间和液固比对褐藻糖胶提取效果的影响，优化确定两种方法的最佳工艺条件。结果表明：复合酶即纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、α-淀粉酶和酸性蛋白酶添加量的比例关系为18:11:11:1:5；复合酶法的最佳酶解条件是复合酶添加量480 U/g，酶解温度59℃，pH4.5，时间10 h，液固比（mL/g）30，在该条件下得到褐藻多糖平均得率约为2.04％，褐藻糖胶一次提取率为80.63%，其中总糖含量为67.43%，硫酸根含量为28.46%；热水浸提法的最佳提取条件是温度80℃，时间20 h，液固比（mL/g）25，在该条件下得到褐藻多糖平均得率为0.84%，褐藻糖胶提取率为33.20%，其中总糖含量为36.30%，硫酸根含量为14.63%，明显低于用复合酶法提取的褐藻糖胶的指标。
　　（2）褐藻糖胶的纯化：对复合酶法提取的褐藻糖胶采用Sevage法和透析法进行纯化，分别研究脱蛋白次数和透析时间对脱蛋白和脱盐的影响。结果表明：用 Sevage法处理2次后能够去除70.05%的蛋白质，透析48 h能够基本除去盐离子。最终纯化后的褐藻糖胶提取率为76.36%，总糖含量达到69.15%，硫酸根含量达到28.99%，蛋白质为1.12%。
　　（3）复合酶法和热水浸提法的比较：从环境扫描电镜下观察到经复合酶法处理的海带细胞壁受损较为严重，而经热水浸提法处理的海带仍存在很多完整的细胞壁结构；用柱前衍生高效液相色谱法对两种方法提取的褐藻糖胶进行单糖组分分析，结果表明两种方法提取的褐藻糖胶的单糖组成相同，但含量有所不同，复合酶法提取的褐藻糖胶中，L-岩藻糖和D-半乳糖的含量分别为27.18%和18.12%，均高于热水浸提法的13.17%和9.69%，两种方法得到的L-鼠李糖和D-氨基葡萄糖含量均为最低。
　　（4）复合酶-钙凝-离子交换法提取海藻酸钠：在复合酶法提取褐藻糖胶的同时提取海藻酸钠，研究提取过程中各种酶的添加量、温度、时间、pH和液固比对海藻酸钙提取的影响，而后比较酸化法和离子交换法对海藻酸钙转化成海藻酸钠提取的影响，并对海藻酸钠进行品质分析。结果表明：最终复合酶-钙凝-离子交换法的海藻酸钠得率为85.41%，比复合酶-钙凝-酸化法（68.11%）高17.30%，并且得到的海藻酸钠各项指标均符合国家标准。

目录

声明

1 前言

1.1 海带

1.2 褐藻糖胶的研究进展

1.3 海藻酸钠的研究进展

1.4 立题背景及研究目的意义

1.5 主要研究内容及技术路线

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 主要试剂

2.3 主要仪器

2.4 实验方法

3 结果与分析

3.1 海带裙边成分分析

3.2 复合酶法提取褐藻糖胶工艺的确定

3.3 热水浸提法提取褐藻糖胶工艺的确定

3.4 褐藻糖胶的纯化

3.5复合酶提取法和热水浸提法的比较

3.6 海藻酸钠的提取

4 讨论

4.1 原料的处理

4.2 酶种类的选择

4.3 褐藻糖胶的提取纯化工艺

4.4 两种提取方法的比较

4.5 海藻酸钠的提取工艺

4.6 褐藻糖胶和海藻酸钠的综合提取工艺

4.7 进一步研究方向

5 结论

参考文献

致谢

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