一种海带酶解液或水解液中褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺的制作方法_5

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萃应选取 最小的分配比。综合考虑反萃率、分配比、反萃物含量,最终确定的相比为1:1。
[0257] 3.转速对反萃率、反萃液pH及分配比的影响
[0258] 量取20mL饱和负载有机,按照1:1的相比加入双蒸水,在60°C时分别以300、400、 500、600、700r/min的转速搅拌反应5min,反应液倒入125mL分液漏斗中,分层后测定水相 中褐藻多糖硫酸酯浓度,计算反萃率、分配比。
[0259] 从图13、14可以看出,随着转速的增加,反萃率逐渐上升,反萃液pH先快速下降再 逐渐趋于平稳,分配比亦逐渐下降。转速的增加,使两相间的传质更加均匀、快速,同时提供 了足够的外部能量打破萃合物结构,使得褐藻多糖硫酸酯更易与水中氢键结合,从负载有 机中反萃出来。最终选定转速为600r/min。
[0260] 小结:
[0261] (1)采用浓硫酸对原料液进行预处理,每20mL原料液加入I. 50mL浓硫酸即可将其 中的海藻酸盐沉淀完全,得到海藻酸〇. 〇650g。
[0262] (2)筛选出了两种较优萃取剂配方:csl号及cs2号萃取剂。通过单因素试验,比 较了 csl号、cs2号萃取剂的萃取能力,发现cs2号萃取剂在饱和容量、萃取率、分层效果方 面均优于csl号萃取剂。最终选定cs2号萃取体系(50% CS2+50% A1416)为萃取剂。
[0263] (3)在单因素试验及正交试验确定的最优条件下进行8级逆流萃取,调整工艺参 数,最终控制原料液pH为0. 46,浓度为0. 35g/L,在20°C的条件下以500r/min的转速常温 萃取5min,8级逆流萃取率可达96%,满足工艺要求。
[0264] (4)经单因素及正交试验优化了反萃工艺,试验结果表明在60°C恒温水浴中,以 1:1的相比在700r/min的转速下反萃取5min,反萃率可达48%。在此条件下进行8级逆流 反萃,总反萃率可达91 %,满足工艺要求。
[0265] (5)再生有机相经循环使用后,总萃取率保持在90%左右,相对新萃取剂萃取率 没有明显下降,表明cs2号萃取剂具有较好的循环使用性能。
[0266] 膳食纤维的提取分离工艺研究
[0267] 海带酶解液或水解液中主要物质为海带渣,其含量可达海带酶解液或水解液总量 的90 %。海带酶解液或水解液经过滤、离心后得到的海带渣可以用于提取膳食纤维,既符合 绿色工艺的要求,又能提升工艺附加值。由于水溶性膳食纤维在过滤时已溶于滤液,所以滤 渣中所剩主要成分为水不溶性膳食纤维,所以下面是关于水不溶性膳食纤维的提取分离。
[0268] (1)海带渣成分分析表明,每100g海带渣干物质中粗纤维含量为31. 14g,灰分含 量为36. 00g,蛋白质含量为2. 03g,脂肪含量为2. 40g,碳水化合物含量为28. 43g。
[0269] (2)海带渣干燥时间为3h,由Cubic模型拟合得到海带渣脱水速率方程:Xt = I. 0187t3-15. 2708t2+73. 4104t-16. 0978
[0270] (3)通过单因素、正交试验优化出海带渣最佳消化条件:以1:100 (g/mL)的料液比 向海带渣中加入浓度20g/L的Na2CO3溶液,在80°C的水浴中消化12min。最终海带渣消化 率稳定在75% -80%之间。
[0271] (4)采用两步漂白法、以双氧水为漂白剂对海带渣进行漂白,首先采用浓度6wt % 的双氧水以1:75 (g/mL)的料液比加入消化后的海带渣,保持漂白溶液的pH为6. 0,在80°C 水浴中漂白2h,再加入3mL浓度30wt %的双氧水漂白2h (每0. 5000g消化后的海带渣原料, 二次漂白的时候加入3mL浓度30wt %的双氧水),所得产品不溶性膳食纤维干物质为米白 色;每100g水不溶性膳食纤维干物质含粗纤维80. 53g,灰分19. 06g,脂肪和蛋白质含量分 别为0.58、1.018,膨胀力为1.5011117^,持水力为643.17%,松装密度为0.16728/111匕
[0272] 实施例 D2-1 ~D2-19
[0273] 实施例D2-1~D2-19与实施例2的区别在于:
[0274] 主萃取剂为正丁胺、十二胺、十八烷基伯胺、1,4- 丁二胺、1,10-癸二胺、二乙胺、 二丙胺、二己胺、二辛胺、三乙胺、三丙胺、三己胺、甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、N,N-二甲基甲酰 胺、苯甲酰胺、丁二酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺。稀释剂为:正癸醇。相调节剂为:正辛醇。
[0275] 在实施例D2-1~D2-19中,步骤2)中萃取操作的萃取率分别为:
[0276] 95 %、92 %、87 %、95 %、93 %、85 %、86 %、91 %、94 %、85 %、87 %、88 %、75 %、 78%、80%、76%、92%、88%、81%。
[0277] 步骤3)中反萃操作的总反萃率为:
[0278] 94 %、95 %、98 %、87 %、91 %、88 %、89 %、93 %、95 %、87 %、95 %、95 %、90 %、 92%、93%、86%、92%、95%、97%。
[0279] 步骤4)中所得粗褐藻多糖硫酸酯的纯度为:
[0280] 95 %、93 %、90 %、89 %、91 %、93 %、81 %、83 %、92 %、88 %、89 %、90 %、87 %、 91%、94%、90%、86%、90%、93%。
[0281] 实施例 D2-20 ~D2-38
[0282] 主萃取剂为正丁胺、十二胺、十八烷基伯胺、1,4-丁二胺、1,10-癸二胺、二乙胺、 二丙胺、二己胺、二辛胺、三乙胺、三丙胺、三己胺、甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、N,N-二甲基甲酰 胺、苯甲酰胺、丁二酰亚胺、领苯二甲酰亚胺。稀释剂为:十二醇。相调节剂为:异辛醇。
[0283] 在实施例D2-20~D2-38中,步骤2)中萃取操作的萃取率分别为:
[0284] 94 %、95 %、88 %、92 %、90 %、88 %、82 %、94 %、92 %、88 %、87 %、89 %、78 %、 87%、82%、77%、90%、90%、86%。
[0285] 步骤3)中反萃操作的总反萃率为:
[0286] 95 %、93 %、97 %、88 %、90 %、89 %、90 %、91 %、93 %、86 %、93 %、91 %、94 %、 91%、94%、87%、90%、95%、96%。
[0287] 步骤4)中所得粗褐藻多糖硫酸酯的纯度为:
[0288] 90 %、92 %、91 %、88 %、90 %、94 %、83 %、84 %、91 %、90 %、90 %、91 %、86 %、 92%、93%、91%、88%、91%、91%。
[0289] 实施例 D2-39 ~D2-56
[0290] 主萃取剂为:正丁胺、1,4-丁二胺、二乙胺、二辛胺、三乙胺和三己胺中的依次选 择一种,与甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和丁二酰亚胺中的依次选择一种,按照体积比为1:1 组成。稀释剂为:脱芳煤油。相调节剂为:正辛醇。
[0291] 在实施例D2-39~D2-56中,步骤2)中萃取操作的萃取率分别为:
[0292] 96 %、92 %、87 %、90 %、91 %、85 %、86 %、93 %、91 %、88 %、86 %、90 %、82 %、 88%、84%、79%、91%、94%、88%。
[0293] 步骤3)中反萃操作的总反萃率为:
[0294] 90 %、91 %、95 %、89 %、92 %、89 %、91 %、95 %、96 %、89 %、91 %、93 %、97 %、 92%、96%、89%、91%、94%、93%。
[0295] 步骤4)中所得粗褐藻多糖硫酸酯的纯度为:
[0296] 91 %、95 %、92 %、89 %、91 %、90 %、87 %、88 %、90 %、91 %、92 %、90 %、88 %、 94%、95%、90%、89%、92%、89%。
【主权项】
1. 一种海带酶解液或水解液中褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,其特征在于,所述工 艺包括如下步骤: 1) 将海带酶解液或水解液进行预处理得预处理液; 2) 将预处理液进行萃取操作得萃取液; 3) 将萃取液进行反萃取操作得褐藻多糖硫酸酯水溶液。2. 根据权利要求1所述的提取分离工艺,其特征在于,所述海带酶解液或水解液进行 预处理包括如下步骤: a. 向所述海带酶解液或水解液中加入硫酸; b. 对所述加硫酸后的海带酶解液或水解液进行粗过滤得滤渣和滤液; c. 所述滤渣收集备用,所述滤液进行离心操作,收集离心液; 所述离心液为所述预处理液。3. 根据权利要求2所述的提取分离工艺,其特征在于:所述海带酶解液或水解液含 有海带渣、海藻酸盐和褐藻多糖硫酸酯;所述海带酶解液或水解液中海藻多糖的浓度为 0. 01-35g/L ;所述海带酶解液或水解液的pH值为0-14 ;每20.0 ml海带酶解液或水解液中 加入0. l-15ml硫酸,所述硫酸的浓度为20-98wt% ;所述粗过滤为用100-500目滤布进行 过滤;所述离心操作的转速200-10000r/min,时间为l-100min。4. 根据权利要求1所述的提取分离工艺,其特征在于:所述萃取操作的相比为 1-5:1-2 ;所述萃取操作的萃取剂包括主萃取剂、稀释剂和/或相调节剂;所述主萃取剂选 自有机胺和酰胺一种或多种;所述稀释剂选自脱芳煤油或醇类,所述醇类为伯醇、仲醇、异 醇或叔醇;所述相调节剂选自碳原子数为5-18醇类。5. 根据权利要求4所述的提取分离工艺,其特征在于:所述萃取操作的相比为5:2 ;所 述萃取操作的萃取剂包括体积比为1:1的cs2号和19碳异构醇或体积比为3:5:2的csl 号、脱芳煤油和异辛醇。6. 根据权利要求1所述的提取分离工艺,其特征在于:所述萃取操作的萃取方式 为1-18级逆流萃取;所述萃取操作的萃取温度为15-95°C ;所述萃取操作的萃取时间为 l_60min ;所述萃取操作的萃取转速为50_600r/min。7. 根据权利要求6所述的提取分离工艺,其特征在于:所述萃取操作的萃取温度为 20°C ;所述萃取操作的萃取时间为5min ;所述萃取操作的萃取转速为500r/min。8. 根据权利要求1所述的提取分离工艺,其特征在于:所述反萃操作的反萃剂为 10-90°C的水、0_5mol/L的硫酸溶液或0-5mol/L的氢氧化钠溶液;优选的,所述反萃剂为 60°C的水。9. 根据权利要求1所述的提取分离工艺,其特征在于:所述反萃操作的相比为 1-3:1:2 ;所述反萃操作的萃取方式为逆流萃取;所述反萃操作的反萃温度为10-90°C ;所 述反萃操作的反萃时间为5-60min ;所述反萃操作的反萃转速为700-800r/min。10. 根据权利要求1-9所述的提取分离工艺,其特征在于:步骤1)中得到的海带渣脱 水后置于研钵中研磨粉碎,然后通过碱液消化,所述碱液为浓度大于lg/L的碳酸钠溶液, 消化温度为20-100摄氏度,消化时间大于1分钟,碱液消化时的固液比为1:1-1:200g/mL ; 消化之后的海带渣用氧化剂溶液进行漂白,所述氧化剂溶液为双氧水、高锰酸钾溶液、亚硫 酸钠溶液、亚硫酸氢钠溶液或次氯酸钠溶液,氧化剂溶液中氧化剂的浓度大于2wt%,海带 渣和氧化剂溶液混合后形成的漂白溶液的pH为3-12,漂白温度为50-90°C,海带渣与氧化 剂溶液的料液比为1:50-1:200g/mL。
【专利摘要】本发明公开一种海带酶解液或水解液中褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,该工艺包括如下步骤:1)将海带酶解液或水解液进行预处理得预处理液;2)将预处理液进行萃取操作得萃取液;3)将萃取液进行反萃取操作得褐藻多糖硫酸酯水溶液。本发明采用的溶剂萃取法易于工业化和连续化操作,萃取剂可以回收利用,降低生产成本;提取过程具有较高的选择性,所得粗多糖产品纯度较高。
【IPC分类】C08B37/04
【公开号】CN105017443
【申请号】CN201510390627
【发明人】任秀莲, 魏琦峰, 吴泽, 郭敬敬, 陈泳兴, 王晓飞
【申请人】哈尔滨工业大学(威海)
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月6日
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