紫菜蛋白與多糖混合產品的交替雙頻逆流超聲輔助同時提取方法
2023-05-01 17:51:21 2
專利名稱：紫菜蛋白與多糖混合產品的交替雙頻逆流超聲輔助同時提取方法
技術領域：
紫菜蛋白與多糖混合產品的交替雙頻逆流超聲輔助同時提取方法，涉及海洋產品的開發利用，屬於紫菜精深加工技術領域。
背景技術：
條斑紫菜G0OrjD紅ra是一種營養價值很高的食用海藻類產品。研究發現，條斑紫菜中蛋白質和總糖含量很高(40. 22%和34. 07%)，是一種優質蛋白質和多糖的生產原料。紫菜蛋白和多糖具有良好的醫療保健功效，如紫菜多糖在降血脂、抗凝血、抗血栓形成、降血糖等方面具有顯著的功效；紫菜藻紅蛋白是一種重要的生理活性物質。因此，·目前人們對紫菜蛋白和多糖作為一種保健食用蛋白和多糖的興趣日益增加。目前大多數紫菜只是簡單幹燥成型後就直接食用，產品品種單一，而且紫菜產品的價值也沒有得到充分地利用，造成紫菜優質蛋白、多糖資源的嚴重浪費。因此，需要尋找一種紫菜蛋白和多糖的高效提取方法。目前紫菜蛋白和多糖的常規提取方法是鹼溶酸沉提取法和水提取法。紫菜蛋白鹼溶酸沉提取法會使產品含有大量的無機鹽，導致後期脫鹽處理成本增加，且提取效率較低。紫菜多糖水提取法的破壁和傳質效果較差，能量利用率不高，很難獲得較高的提取效率。目前超聲輔助提取技術作為替代傳統提取技術的應用水平在不斷地提升，在紫菜蛋白和多糖提取方面已有應用。超聲波可以利用其空化、熱和機械效應提高產品的提取效率，但是目前超聲輔助提取技術都是採用單一頻率的超聲模式。對於複雜的紫菜蛋白和多糖結構及存在形式，單一頻率的超聲很難取得理想的溶解促進效果和傳質強化效果，不能很好地達到縮短提取時間和提高提取得率的目的，針對該技術的發展瓶頸，急需尋求一個解決的方法。
發明內容
本發明為了克服上述現有技術的不足，提供一種紫菜蛋白與多糖混合產品的交替雙頻逆流超聲輔助同時提取方法。本發明所述的紫菜蛋白與多糖混合產品的交替雙頻逆流超聲輔助同時提取方法，按照下述步驟進行
(1)將幹紫菜片粉碎至40目，向紫菜粉中加1(Γ20倍紫菜粉重量的自來水溶解；調溫度為 6(Tl00°C，調 pH 為 8. 0 10· O ；
(2)在每升體積超聲功率200W的基準條件下，採用交替雙頻逆流超聲輔助提取，頻率為15 kHz和20 kHz的聚能式超聲波探頭相互呈一定角度安裝，料液自下而上以逆流循環的方式通過超聲波輻射區，兩支超聲換能器交替工作，超聲交替工作時間f 5s，提取時間30 80min ；(3)提取結束後，離心，將上清液濃縮、噴霧乾燥，得到紫菜蛋白與多糖混合產品。本發明所述得到的一種紫菜蛋白與多糖混合產品，含有蛋白質15. 50% 24. 18%，多糖 18. 21% 24. 00%ο本發明的優點
採用交替雙頻逆流超聲輔助提取技術對條斑紫菜中多糖和蛋白進行同步提取，較常規提取方法提取效率更高；較單頻超聲 輔助提取方法破壁和傳質效果更強，能量利用率更高，更節能，更好地達到縮短提取時間和提高提取得率的目的，為高附加值紫菜蛋白與多糖混合產品的工業化生產提供一條可行之路。
圖I是雙頻逆流超聲輔助提取設備結構圖，I為超聲控制器，2為超聲探頭，3為盛液器，4為循環泵。
具體實施例方式本發明中以蛋白和多糖的總得率來評價產品的提取得率，總得率定義為粗蛋白中純蛋白質量與原料質量的比值加上粗多糖中純多糖質量與原料質量的比值。粗蛋白中蛋白含量的測定採用福林酚比色法；粗多糖中多糖含量的測定採用苯酚硫酸比色法。圖I為本發明的交替雙頻逆流超聲輔助水提法採用的雙頻逆流超聲輔助提取設備，該設備配有超聲控制器1，可控制兩支超聲探頭2 Cf1和f2)分別發出頻率為15kHz和20kHz的超聲波；其中超聲探頭2 (f\)和超聲探頭2 (f2)相互呈一定角度(3(Γ60度)安裝；超聲探頭2插入盛液器3中進行超聲輔助提取，啟動循環泵4對提取液進行逆流循環。通過超聲控制器I號控制超聲探頭工作功率、超聲交替工作時間和提取總時間。
對照例I:常規提取
在交替雙頻逆流超聲輔助提取的最優工藝下，採用不加超聲的常規水提法進行紫菜蛋白和多糖的提取試驗。將紫菜片粉碎至40目，取60g紫菜粉，按料液比14mg/mL加4. 3L自來水溶解，加熱至41 °C，調節pH至9. 0，浸提88min，5000rpm離心lOmin，取上清液，濃縮，將其噴霧乾燥，得到紫菜蛋白與多糖混合產品，測得紫菜蛋白和多糖的總得率為17. 95%，其中蛋白和多糖的得率分別為7. 19%和10. 76%。對照例2 :單頻逆流超聲輔助提取
在單頻逆流超聲輔助提取的最優工藝下，以與交替雙頻逆流超聲輔助提取具有相同單位體積料液超聲功率(200W/L)為比較基準，採用單一頻率超聲進行紫菜蛋白和多糖的提取試驗。將紫菜片粉碎至40目，取20g紫菜粉，按料液比19mg/mL加I. IL自來水溶解，加熱至40°C，調節pH至9. O，進行紫菜蛋白和多糖的單頻逆流超聲輔助提取。單頻逆流超聲輔助提取條件為超聲頻率20kHz、超聲脈衝工作時間4s、超聲脈衝間隔時間2 S、提取時間85min，料液以逆流循環的方式通過超聲探頭。提取結束後，5000rpm離心IOmin,取上清液,濃縮，將其噴霧乾燥，得到紫菜蛋白與多糖混合產品，測得紫菜蛋白和多糖的總得率為32. 14%，其中蛋白和多糖的得率分別為13. 42%和18. 72%。實施例I :在每升體積超聲功率為200W的基準條件下，米用兩個頻率超聲進行紫菜蛋白和多糖的提取試驗。將紫菜片粉碎至40目，取60g紫菜粉，按料液比10mg/mL加6L自來水溶解，加熱至80°C，調節pH至9. 0，進行紫菜蛋白和多糖的交替雙頻逆流超聲輔助提取。交替雙頻逆流超聲輔助提取條件為15 kHz和20 kHz雙頻交替工作、超聲交替工作時間3 S、提取時間30 min,料液以逆流循環的方式通過超聲探頭。提取結束後,5000rpm離心IOmin,取上清液，濃縮，將其噴霧乾燥，得到紫菜蛋白與多糖混合產品，測得紫菜蛋白和多糖的總得率為40. 15%，其中蛋白和多糖的得率分別為21. 02%和19. 13%。實施例2:
試驗處理過程同實施例1，其不同在於其中料液比為15mg/mL，溫度為80°C，提取時間為40min，紫菜蛋白和多糖的總得率為48. 18%，其中蛋白和多糖的得率分別為24. 18%和24. 00%ο實施例3:
試驗處理過程同實施例1，其不同在於其中料液比為20mg/mL，溫度為80°C，提取時間為50min，紫菜蛋白和多糖的總得率為38. 02%，其中蛋白和多糖的得率分別為15. 50%和22. 52%。實施例4:
試驗處理過程同實施例1，其不同在於其中溫度為60°C，提取時間為40min，紫菜蛋白和多糖的總得率為37. 56%，其中蛋白和多糖的得率分別為19. 35%和18. 21%。實施例5:
試驗處理過程同實施例1，其不同在於其中溫度為100°c，提取時間為40min，紫菜蛋白和多糖的總得率為45. 15%，其中蛋白和多糖的得率分別為22. 99%和22. 16%。實施例6:
試驗處理過程同實施例1，其不同在於其中提取時間為50min，紫菜蛋白和多糖的總得率為43. 10%，其中蛋白和多糖的得率分別為22. 58%和20. 52%。實施例7
試驗處理過程同實施例1，其不同在於其中溫度為40°C，提取時間為80min，料液比15mg/mL，超聲交替工作時間ls，紫菜蛋白和多糖的總得率為46. 19%，其中蛋白和多糖的得率分別為23. 32%和22. 87%。實施例8:
試驗處理過程同實施例1，其不同在於其中溫度為40°C，提取時間為80min，料液比15mg/mL，超聲交替工作時間5s，紫菜蛋白和多糖的總得率為47. 68%，其中蛋白和多糖的得率分別為24. 04%和23. 64%ο實施例9
試驗處理過程同實施例1，其不同在於其中溫度為40°C，提取時間為60min，料液比20mg/mL,提取pH8. O,紫菜蛋白和多糖的總得率為35. 59%，其中蛋白和多糖的得率分別為15. 58% 和 20. 01%。實施例10
試驗處理過程同實施例1，其不同在於其中溫度為40°C，提取時間為60min，料液比20mg/mL，提取ρΗΙΟ. 0，紫菜蛋白和多糖的總得率為36. 25%，其中蛋白和多糖的得率分別為15. 68% 和 20. 57%。 表I不同實施例紫菜蛋白和多糖總得率
瓦理方式I總得率(％)
對比例「17. 95 對比例32.14 實施例I '40.15 —
實施例2 '48.18 —
實施例3 ' 38. 02 —
實施例4 ' 37. 56 — 實施例5 '45.15 —
實施例6 '43.10 —
實施例7 _46. 19 —
實施例47. 68實施例f 35. 59實施例10 |36. 25
由表I可以看出交替雙頻逆流超聲輔助提取與常規提取和單頻逆流超聲輔助提取相t匕，可以顯著提高紫菜蛋白和多糖的提取得率。
權利要求
1.紫菜蛋白與多糖混合產品的交替雙頻逆流超聲輔助同時提取方法，其特徵在於按照下述步驟進行 (1)將幹紫菜粉碎至40目，向紫菜粉中加10 20倍紫菜粉重量的自來水溶解；調溫度為60 100 V，調pH為8. 0 10· O ； (2)在每升體積超聲功率200W的基準條件下，採用交替雙頻逆流超聲輔助提取，頻率為15 kHz和20 kHz的聚能式超聲波探頭相互呈一定角度安裝，料液自下而上以逆流循環的方式通過超聲波輻射區，兩支換能器交替工作，超聲交替工作時間f 5s，提取時間30 80min ； (3)提取結束後，離心取上清液，將上清液濃縮，噴霧乾燥，得到紫菜蛋白與多糖混合產品ο
全文摘要
本發明提供紫菜蛋白與多糖混合產品的交替雙頻逆流超聲輔助同時提取方法，涉及海洋產品的開發利用領域。將幹紫菜粉碎至40目，向紫菜粉中加10～20倍紫菜粉重量的自來水溶解；調溫度為60~100℃，調pH為8.0~10.0；在每升體積超聲功率200W的基準條件下，採用交替雙頻逆流超聲輔助水提法進行提取，具體參數為15kHz和20kHz雙頻交替工作、超聲交替工作時間1~5s、提取時間30~80min，料液以逆流循環的方式通過超聲探頭；提取結束後，離心取上清液，將上清液濃縮、噴霧乾燥，得到產品。本方法較常規提取方法提取效率更高；較單頻超聲輔助提取方法破壁和傳質效果更強，能量利用率更高。
文檔編號A23L1/09GK102860538SQ201210318838
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月3日 優先權日2012年9月3日
發明者馬海樂, 曲文娟, 任曉鋒, 王婷 申請人:江蘇大學