一種從海水與苦滷中提取的活性糖複合物及其製備方法和它的組合物的製作方法
2023-12-03 13:48:56
專利名稱：一種從海水與苦滷中提取的活性糖複合物及其製備方法和它的組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種活性糖複合物，具體來說是涉及一種從海水與苦滷中提取的活性糖複合 物及其製備方法，還涉及以該糖複合物為功能成分的組合物。
背景技術：
海水作為地球上最大的資源庫之一，不僅蘊含著大量的無機物質資源，還儲藏著種類豐 富的有機物質資源。隨著近年來陸地資源的日益匱乏，人類越來越重視海洋資源的開發。從 海水或苦滷中提取諸如NaCl、 KC1、 MgCl2、 MgS04等無機鹽的技術已經實現工業化生產，並產 生了巨大的經濟效益。糖類特別是多糖類物質是海水中最主要的有機物質資源之一，海水苦 滷由於在提取氯化鈉過程中得到高倍濃縮，其中的糖類物質含量更高， 一般是海水的十倍甚 至幾十倍。近年來的研究表明天然海洋多糖類物質不僅可以供給機體能量，還具有保水、防 凍、提高免疫力、抗疲勞、抗腫瘤、抗病毒、抗輻射等一系列生理功能和藥理功能，因此天 然海洋多糖類物質的提取必將給人類提供一種健康的綠色資源，它的廣泛應用也將為人類安 全和健康作出重要貢獻。
海水鹽業作為傳統產業曾為國民健康和社會進步作出了巨大貢獻，然而海水鹽業對海水 資源的利用率很低，特別是對天然海水提取氯化鈉後的母液即海水苦滷的利用率更低。目前 對海水苦卣的利用僅限於提取其中的K、 Mg等無機元素，且實現再利用的僅佔苦滷總排放量 的20%。這不僅造成了大量的資源浪費，而且苦滷的就近排放嚴重汙染了近海和附近農田的 環境，給傳統鹽業的發展套上沉重的枷鎖。從苦滷中製取天然活性糖，以實現苦滷的高值化 利用，不僅會給傳統鹽業發展注入新的活力的同時，也將會帶來巨大的社會效益和環境效益。
然而，到目前為止尚沒有從海水或其苦滷中獲取多糖類物質的成熟技術。
發明內容
本發明的目的是以海水或其苦滷為原料開發出一種具有生物活性的糖複合物，另一目的 是提供該糖複合物的製備方法，再有一個目的是提供以該糖複合物為功能成分的組合物。
本發明以海水或其苦滷為原料，依次經初級淨化、脫鹽、濃縮、乙醇沉澱、分離、乾燥 等步驟，得到活性糖複合物，並得到以該糖複合物為功能成分的組合物，從而實現了本發明 的目的。
本發明的一種活性糖複合物，其特徵是以總組成為質量分數100%計，含糖類15% 35%， 餘下含無機鹽類、維生素、水，所述糖類中還原糖為複合物總組成的5% 11%，並由以下的 步驟製備得到-
(1) 海水或苦滷的初級淨化；
(2) 將淨化後的海水或苦滷脫鹽；
(3) 將海水或苦滷脫鹽後的料液在40 10(TC， 10 50kPa下蒸發濃縮至粘稠液，經幹 燥，得到活性糖複合物。
所述的糖類是指總糖，包括多糖、低聚糖和單糖，步驟(1)所述的淨化，目的是除去顆 粒、膠體等雜質和漂浮有機汙染物，可以採用常規方法，如離心分離法或過濾法或過濾一離 心聯合法，過濾法可以將海水及其苦滷通過石濾層、木炭濾層或沙濾層中的一種或幾種；離 心分離的轉速最好是1500 2500r7min,離心時間可以是15 20min。
步驟(2)所述的脫鹽，目的是除去絕大部分無機鹽，可以根據海水和苦滷的含鹽量不同採 用不同的工藝，如電滲析或離子交換膜電滲析法，為了提高脫鹽率和電流效率還可以釆用多 級多段式工藝，如多級離子交換膜電滲析法；電滲析的調節流速最好是1 3cm/s，電流密度 最好是2 5A/dm2,溫度最好是50 80°C;多級離子交換膜電滲析法最好處理至鹽度為2 5。
為了兼顧蒸發效率和避免溫度過高造成糖類和維生素類的損失，步驟(3)最好採用兩斷式 蒸發，即先用敞開式加熱法預濃縮至溶液溫度達105X:，繼而改用在40 100'C， 10 50kPa 壓力下旋轉蒸發濃縮至獲得粘稠液；得到的粘稠液可以直接冷凍乾燥得到活性糖複合物，也 可以在粘稠液中加入95%乙醇，使糖複合物結晶沉澱出來，然後進行固液分離，將所得結晶 進行乾燥，得到活性糖複合物，料液與乙醇的體積比控制在1 : 2 1 : 5之間，所述的固液分 離可以採用常規的方法如離心分離法或加壓過濾法，所述的離心分離的速率最好是1000 2000 r/min，所述的加壓過濾法的壓力最好在20 50 kPa，步驟(3)所述的千燥可以採用真 空乾燥法或紅外乾燥法或冷凍乾燥法等。
本發明的活性糖複合物的製備方法及其中的優化條件如上所述。
一種含本發明活性糖複合物的組合物，其特徵是按質量份數計由質量分數70%的山梨醇6 份,甘油5份，本發明糖複合物0. 3份，聚乙烯醇2. 6份，羧甲基纖維素1. 0份,凱松0. 01份， 香精0. 5份，去離子水95份組成。
上述組合物的製備方法是將聚乙烯醇用山梨醇浸溼，加到有凱松的水溶液中，加熱至70 'C，不斷攪拌使其混合均勻，靜置過夜，次日加入其餘組分，充分攪勻即可。該組合物用作 營養保溼面膜。
本發明的活性糖複合物可應用在化妝品、食品飲料、海水養殖、飼料加工等工業領域中。 本發明的優點是
(1)所得的糖複合物中含有大量多糖類、低聚糖類、少量維生素及礦物質等多種生物活 性物質，其中海藻多糖及低聚糖類不僅可以給機體提供能量，還具有保水、防凍、提高免疫
力、抗疲勞、抗腫瘤、抗病毒、抗輻射等一系列保健功能和藥用功能，且沒有毒副作用，維 生素和礦物質也是生物生長發育不可或缺的營養素；
(2) 本發明技術無需將各不同多糖一一分離，不僅簡便易行，且提取物更符合天然海水 中的原始自然配比，因此更加適應生物體的生理需求；
(3) 本發明採用的溶劑都是無毒無害的，不但保證了安全，而且符合環保的要求，因此 為海水及其苦滷資源的高值化綠色利用提供了新思路和新途徑。
具體實施例方式
以下實施例是對本發明的進一步說明，但本發明不限於下述實施例。 實施例1
取海水樣品200L，依次經木炭濾層、沙濾層、活性炭濾層過濾淨化後，將濾液進行電滲 析，調節流速3cra/s、電流密度為3A/dm2、溫度6CTC，用多級離子交換膜電滲析法處理至鹽 度低於3。所得脫鹽液先用敞開式加熱法預濃縮至溶液溫度達105°C，然後在4CTC, 10 kPa 壓力下旋轉蒸發至淡黃色粘稠狀，用蒸餾水將所得粘稠液稀釋至500mL，加入2L 95%乙醇攪 拌，0 5。C低溫結晶提取10h，混合物20 kPa下過濾並用少量乙醇洗滌結晶，濾液蒸餾回收 乙醇溶劑，剩餘濾液重複95%乙醇結晶、過濾、洗滌步驟兩次，合併所得晶體，真空乾燥即 得微黃色的本發明活性糖複合物，硫酸-苯酚法測得該複合物中含有糖類(以葡萄糖計)31%， 以高錳酸鉀滴定法測得其中還原糖為11%，餘下為無機鹽類、維生素、水等物質。
實施例2
取海水樣品400L，依次經木炭濾層、沙濾層、活性炭濾層過濾淨化後，將濾液進行電滲 析，調節流速3cm/s、電流密度為2A/dm2、溫度8(TC，用多級離子交換膜電滲析法處理至鹽 度低於3。所得脫鹽液先用敞開式加熱法預濃縮至溶液溫度達105t:，然後在10(TC， 50kPa 壓力下旋轉蒸發至淡黃色粘稠狀，用蒸餾水將所得粘稠液稀釋至1000mL，加入2L95y。乙醇攪 拌，0 5。C低溫結晶提取10h，混合物50 kPa下過濾並用少量乙醇洗滌結晶，濾液蒸餾回收 乙醇溶劑，剩餘濾液重複95%乙醇結晶、過濾、洗滌步驟兩次，合併所得晶體，真空乾燥即 得微黃色的本發明活性糖複合物，同實施例1中方法測得該複合物中含有糖類(以葡萄糖計) 15% (其中還原糖5%)，餘下為無機鹽類、維生素、水等物質。
實施例3
取海水樣品400L，在1500r/min轉速下離心分離20min，將上清液進行電滲析，調節流 速3cm/s、電流密度為5A/dm2、溫度6(TC，用多級離子交換膜電滲析法處理至鹽度低於3。 所得脫鹽液先敞開式常壓蒸發，加熱至10(TC，並保持直至溫度達到105'C;然後再在4(TC， 10 kPa壓力下旋轉蒸發至粘稠狀，用蒸餾水將所得粘稠液稀釋至800mL，加入2. 5L 95%乙醇 攪拌，0 5。C低溫結晶提取12h，混合物在1000r/min轉速下離心分離30min，傾出上清夜， 蒸餾法回收乙醇，將所得結晶真空乾燥即得微黃色的本發明活性糖複合物，同實施例1中方 法測得其中含糖類(以葡萄糖計)30% (其中還原糖9%)，餘下為無機鹽類、維生素、水等物質。
實施例4
取海水苦滷樣品20L，經木炭濾層、沙濾層過濾後，將濾液在2500r/min轉速下離心15min， 上清夜進行電滲析，調節流速lcm/s、電流密度為3A/dm2、溫度5(TC，用多級離子交換膜電 滲析法處理至鹽度低於5。所得溶液在40'C， 10kPa壓力下旋轉蒸發至粘稠狀，用蒸餾水將 所得粘稠液稀釋至500mL，加入2.5L 95%乙醇攪拌，0 5。C低溫結晶提取12h，過濾並用少 量乙醇洗滌結晶，濾液蒸餾回收乙醇溶劑，剩餘濾液重複95%乙醇結晶、過濾、洗滌步驟兩 次，合併所得固體，紅外燈乾燥即得淡黃色的本發明活性糖複合物，同實施例1中方法測得 其中含有糖類(以葡萄糖計)35% (其中還原糖8%)，餘下為無機鹽類、維生素、水等物質。
實施例5
取海水苦滷樣品40L，經木炭濾層、沙濾層、活性炭濾層過濾後，將濾液在2500r/min 轉速下離心15min，上清夜進行電滲析，調節流速lcm/s、電流密度為3A/dm2、溫度6(TC， 用多級離子交換膜電滲析法處理至鹽度為2。所得溶液在80。C， 20 kPa壓力下旋轉蒸發至粘 稠狀，用蒸餾水將所得粘稠液稀釋至900 mL，加入3L 95%乙醇攪拌，0 5。C低溫結晶提取 12h，加壓過濾並用少量乙醇洗滌結晶，濾液蒸餾回收乙醇溶劑，剩餘濾液重複95%乙醇結晶、 過濾、洗滌步驟兩次，合併所得固體，在60。C、 30 kPa壓力下乾燥5h即得淡黃色的本發明 活性糖複合物，同實施例1中方法測得其中含糖類(以葡萄糖計)30% (其中還原糖7%)，餘 下為無機鹽類、維生素、水等物質。
實施例6
取海水苦滷樣品20L，經木炭濾層、沙濾層過濾後，將濾液在2500r/min轉速下離心15min， 上清夜進行電滲析，調節流速lcm/s、電流密度為3A/dm2、溫度6(TC,用多級離子交換膜電 滲析法處理至鹽度低於5。所得溶液在40T， lkPa壓力下旋轉蒸發至粘稠狀，所得粘稠液經 冷凍乾燥即得乳黃色的本發明活性糖複合物，同實施例1中方法測得其中含糖類(以葡萄糖 計)21% (其中還原糖7%)，餘下為無機鹽類、維生素、水等物質。
實施例7
將實施例1中得到的糖複合物作為功能組分，按如下配方配製成天然海洋活性多糖營養 營養保溼面膜濃度70%的山梨醇6g，甘油5g,海洋生物活性糖複合物0. 3g，聚乙烯醇2. 6g， 羧甲基纖維素1. Og，凱松0. Olg，香精0. 5g,去離子水95g。配置方法如下將聚乙烯醇用山梨 醇浸溼，加到有凱松的水溶液中，加熱至7(TC，不斷攪拌使其混合均勻，靜置過夜，次曰加 入其餘組分，充分攪勻即可。經試用證明，該面膜具有良好的長效保溼效果，且能較好地營 養皮膚，用過可令肌膚倍增光澤。
實施例8
在lKg速溶海水晶(市售"魚寶牌"，產自廣東徐聞鹽場)中通過分級混合加入1. Og實
施例2中得到的糖複合物，製得複合型人工海水製劑，用於養殖海洋生物，海洋生物的開口 攝食期由20天縮短至8天，成活率提高約30%，生長速度增加40%左右，抗病能力也明顯提 咼<=
實施例9
在lKg普通雞飼料中加入0.2g實施例4中得到的糖複合物，用於詞養普通肉雞，發現所 飼養的肉雞生長期縮短30%左右，且肉質也大有改善。
權利要求
1.一種活性糖複合物在飼料中的應用，所述的活性糖複合物以總組成為質量分數100％計，含糖類15％～35％，餘下含無機鹽類、維生素、水，所述糖類中還原糖為複合物總組成的5％～11％，並由以下的步驟製備得到(1)海水或苦滷的初級淨化；(2)將淨化後的海水或苦滷脫鹽；(3)將海水或苦滷脫鹽後的料液在40～100℃，10～50kPa下蒸發濃縮至粘稠液，經乾燥，得到活性糖複合物。
2. 根據權利要求l的一種活性糖複合物在飼料中的應用，所述的飼料是海洋生物飼料和 雞飼料。
3. 根據權利要求1或2的一種活性糖複合物在飼料中的應用，所述的糖類是指總糖，步 驟(1)所述的淨化採用離心分離法或過濾法或過濾一離心聯合法，步驟(2)所述的脫鹽採 用電滲析或離子交換膜電滲析法或多級離子交換膜電滲析法，電滲析的調節流速是l 3cm/s, 電流密度是2 5A/dm2，溫度是50 80T，步驟(3)先用敞開式加熱法預濃縮至溶液溫度到 達105。C,繼而改用在40 100。C， 10 50 kPa壓力下旋轉蒸發濃縮至獲得粘稠液，乾燥。
4. 根據權利要求3的一種活性糖複合物在詞料中的應用，所述的總糖是多糖、低聚糖和 單糖，步驟(1)所述的過濾法是將海水及其苦滷通過石濾層、木炭濾層或沙濾層中的一種或 幾種，所述的離心分離的轉速是1500 2500r/min,離心時間是15 20min，步驟(2)所述的 多級離子交換膜電滲析處理至鹽度為2 5，步驟(3)中在所述的粘稠液中加入95%乙醇，料液與乙醇的體積比控制在i: 2 1 :5之間，使糖複合物結晶沉澱出來，然後以iooo 2000r/min離心分離或在20 50 kPa下過濾進行固液分離，將所得結晶進行真空乾燥法或紅外幹 燥法或冷凍乾燥法。
全文摘要
本發明涉及一種從海水與苦滷中提取的活性糖複合物及其製備方法，其特徵是，含糖類15％～35％(其中還原糖為5％～11％)，餘下含無機鹽類、維生素、水，並通過海水或苦滷的初級淨化，脫鹽，脫鹽後的料液在40～100℃，10～50kPa下蒸發濃縮至粘稠液，乙醇結晶，乾燥等步驟得到。本發明還涉及一種以該活性糖複合物為功能成分的組合物，用作營養保溼面膜。本發明的活性糖複合物中所含的物質有保健功能和藥用功能，無毒副作用，並符合天然海水的自然配比，因此更適應生物體的生理需求，可應用在化妝品、食品飲料、海水養殖、飼料加工等工業領域中。本發明的製備方法簡便易行，安全環保，為海水及苦滷的高值化綠色利用提供了新途徑。
文檔編號A23K1/00GK101185477SQ20071019395
公開日2008年5月28日 申請日期2005年8月30日 優先權日2005年8月30日
發明者孫大儒, 孫恢禮, 君 李, 翁世兵, 鄭建祿 申請人:中國科學院南海海洋研究所