阅读说明：本技术 一种用于羊栖菜多糖的脱色方法 (Decolorizing method for sargassum fusiforme polysaccharide ) 是由 金旭东 汪财生 丁浩淼 李贵锋 钱国英 王俊琪 李沁清 白雪 陈雪佳 于 2020-04-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于羊栖菜多糖的脱色方法,包括以下步骤：(1)氧化铝活化,按一定配比将氧化铝、氧化镁以及白陶土混合均匀,将蒸馏水搅拌均匀,装入层析柱,压柱；(2)将待脱色的羊栖菜多糖溶于水中配制成一定浓度的羊栖菜多糖溶液,离心取上清；(3)将上清液过层析柱,洗脱,真空冷冻干燥得脱色后的羊栖菜多糖。与现有技术相比,本发明对羊栖菜多糖的生物活性影响较小,吸附效果好,且脱色效率高,可实现在线洗脱,进而实现连续生产,达到规模化的要求。(The invention relates to a decolorizing method for sargassum fusiforme polysaccharide, which comprises the following steps: (1) activating alumina, uniformly mixing the alumina, the magnesium oxide and kaolin according to a certain ratio, uniformly stirring distilled water, and filling into a chromatographic column and a compression column; (2) dissolving sargassum fusiforme polysaccharide to be decolorized in water to prepare sargassum fusiforme polysaccharide solution with a certain concentration, and centrifuging to obtain supernatant; (3) and (4) passing the supernatant through a chromatographic column, eluting, and carrying out vacuum freeze drying to obtain the decolorized sargassum fusiforme polysaccharide. Compared with the prior art, the method has the advantages of small influence on the biological activity of the sargassum fusiforme polysaccharide, good adsorption effect and high decolorization efficiency, can realize online elution, further realize continuous production and meet the requirement of large scale.)

一种用于羊栖菜多糖的脱色方法

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种用于羊栖菜多糖的脱色方法。

背景技术

羊栖菜多糖是一种羊栖菜的提取物，具有抑制血中胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇的增长，升高高密度脂蛋白胆固醇含量的作用。采用传统提取方法得到的羊栖菜多糖，通常含有大量色素，将其直接作为原料生产食品或化妆品，会影响产品的感官评价，因而需要脱色处理。现有的多糖的脱色方法有活性炭脱色、大孔树脂脱色、双氧水脱色等，采用现有的多糖脱色方法对羊栖菜多糖进行脱色存在诸多问题，例如：用活性炭进行脱色时，需要将其进行预处理，且存在脱色时间长和多次重复脱色等问题；利用双氧水进行脱色处理时，由于双氧水氧化活性强，因而会对羊栖菜多糖的生物学活性造成影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术而提供一种用于羊栖菜多糖的脱色方法，该脱色方法脱色效率高、脱色效果好且不影响羊栖菜多糖生物活性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于羊栖菜多糖的脱色方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)氧化铝活化，按一定配比将活化后的氧化铝、氧化镁以及白陶土混合均匀，将蒸馏水搅拌均匀，装入层析柱，在一定压力下压柱，获得氧化铝-氧化镁-白陶土复合层析柱；

(2)将待脱色的羊栖菜多糖溶于水中配制成一定浓度的羊栖菜多糖溶液，离心取上清；

(3)将上述步骤(2)中获得的上清液过上述氧化铝-氧化镁-白陶土复合层析柱，洗脱，真空冷冻干燥得脱色后的羊栖菜多糖。

进一步，所述步骤(1)中氧化铝、氧化镁以及白陶土的混合质量份数比为：1～2:1～4:1～2。从而能使混合物更好的发挥吸附作用，且氧化铝能更好地发挥助滤剂的作用，更好地解决层析流速缓慢的问题，并能使吸附后的液体更加澄清透明。

进一步，所述步骤(1)中的压柱压力为10bar～100bar。从而实现平稳压柱，无压力抖动。

进一步，所述步骤(2)的羊栖菜多糖溶液的浓度为1/15～1/10。

进一步，所述步骤(1)中氧化铝的活化过程为：将氧化铝用蒸馏水浸泡后自然沉降，至上清无浑浊为止，取沉淀200～250℃干燥4～12h。

进一步，所述步骤(1)中的层析柱的材质为能耐100bar～150bar的耐压玻璃或金属。

进一步，所述步骤(2)中的离心转速为6000rpm～10000rpm，离心时间20min～40min，从而保证离心效果。

进一步，所述步骤(3)中的洗脱条件为：洗脱液为蒸馏水，洗脱压力为100bar，洗脱速度为2BV/h～3BV/h，洗脱体积为3BV～5BV。采用较高压力进行洗脱，结合上述复合填料，避免了单一氧化镁柱流速低下甚至堵塞柱子的问题，为实现工业化生产打下基础。

进一步，作为优选，所述氧化铝为中性氧化铝。

进一步，作为优选，所述氧化镁为轻质氧化镁。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明采用物理吸附法进行脱色，与传统的采用化学脱色方法相比，本发明在脱色过程中对羊栖菜多糖的生物活性影响较小。

(2)本发明将氧化铝、氧化镁以及白陶土作为层析填料进行吸附，与同为物理吸附的常用的活性炭相比，吸附效果更佳，吸附后液体更为澄清透明。

(3)本发明将氧化铝、氧化镁与白陶土混合后作为层析填料进行吸附，与单一采用氧化铝相比，吸附量更大，吸附效果更好。

(4)本发明将氧化铝、氧化镁与白陶土混合后作为层析填料进行吸附，与单一采用氧化镁相比，由于氧化镁粒径较细，在层析过程中，层析柱堵塞现象严重，导致流速极为缓慢，随着试验的进行，单一的氧化镁会出现上样液无法泵入的现象；本方法将活化后氧化铝与氧化镁混合后作为层析填料，氧化铝本身具有吸附能力，又同时充当了助滤剂，解决了层析流速缓慢的问题；而白陶土的加入，能更为广谱的吸附色素与小颗粒，使吸附后的液体更为澄清透明。

(5)本发明可实现在线洗脱，进而实现连续生产，达到规模化的要求。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

一种用于羊栖菜多糖的脱色方法，包括以下步骤：

(1)将5g酸性氧化铝用蒸馏水浸泡后自然沉降至上清无浑浊，取沉淀200℃干燥8h，酸性氧化铝活化。取10g轻质氧化镁、5g白陶土与活化后的酸性氧化铝混合，加蒸馏水搅匀，装入不锈钢层析柱，100bar压柱，制得酸性氧化铝-氧化镁-白陶土复合层析柱。

(2)将10g羊栖菜粗多糖溶于100g水中，8000rpm离心30min，取上清。

(3)将上清液过上述酸性氧化铝-氧化镁-白陶土复合层析柱，洗脱液为蒸馏水，洗脱压力为100bar，洗脱速度为2.5BV/h，洗脱体积为4BV，洗脱液置于真空冷冻机内干燥24h，得脱色后的羊栖菜多糖。

实施例2：

一种用于羊栖菜多糖的脱色方法，包括以下步骤：

(1)将5g中性性氧化铝用蒸馏水浸泡后自然沉降至上清无浑浊，取沉淀200℃干燥8h，中性氧化铝活化。取10g轻质氧化镁、5g白陶土与活化后的中性氧化铝混合，加蒸馏水搅匀，装入不锈钢层析柱，100bar压柱，制得中性氧化铝-氧化镁-白陶土复合层析柱。

(2)将10g羊栖菜粗多糖溶于100g水中，8000rpm离心30min，取上清。

(3)将上清液过上述酸性氧化铝-氧化镁-白陶土复合层析柱，洗脱液为蒸馏水，洗脱压力为100bar，洗脱速度为2.5BV/h，洗脱体积为4BV，洗脱液置于真空冷冻机内干燥24h，得脱色后的羊栖菜多糖。

实施例3：

一种用于羊栖菜多糖的脱色方法，包括以下步骤：

(1)将5g碱性氧化铝用蒸馏水浸泡后自然沉降至上清无浑浊，取沉淀200℃干燥8h，碱性氧化铝活化。取10g轻质氧化镁、5g白陶土与活化后的酸性氧化铝混合，加蒸馏水搅匀，装入不锈钢层析柱，100bar压柱，制得碱性氧化铝-氧化镁-白陶土复合层析柱。

(2)将10g羊栖菜粗多糖溶于100g水中，8000rpm离心30min，取上清。

(3)将上清液过上述碱性氧化铝-氧化镁-白陶土复合层析柱，洗脱液为蒸馏水，洗脱压力为100bar，洗脱速度为2.5BV/h，洗脱体积为4BV，洗脱液置于真空冷冻机内干燥24h，得脱色后的羊栖菜多糖。

上述实施例1、实施例2以及实施例3主要通过不同性质的氧化铝的对比，来列举本发明的脱色方法的具体实现方式，上述实施例仅用于解释本发明，不用于限定本发明，例如：上述各实施例中步骤(2)的羊栖菜多糖溶液的浓度为1/15～1/10，即除了上述各实施例中将10g羊栖菜粗多糖溶于100g水外，也可以将10g羊栖菜粗多糖溶于150g水；压柱压力为10bar～100bar，即除了上述各实施例步骤(1)中压柱压力为100bar，也可以为10bar、50bar或70bar等；氧化铝活化过程中沉淀的干燥条件为：200～250℃干燥4～12h，即除了上述各实施例中沉淀200℃干燥8h，也可以在250℃干燥4h，或者在200℃干燥12h。层析柱除采用上述各实施例的不锈钢层析柱外，也可以采用玻璃层析柱，只要满足层析柱的材质能够耐100bar～150bar的压力即可。各实施例步骤(2)的离心条件除采用8000rpm离心30min，可在以下离心条件范围内自由选择：离心转速为6000rpm～10000rpm，离心时间20min～40min。氧化镁可选用轻质氧化镁或重质氧化镁，由于轻质氧化镁的吸附效果优于重质氧化镁，因此上述各实施例中均选用轻质氧化镁。

脱色功效试验

分别收集上述实施例1、实施例2以及实施例3的洗脱液。准确称量经处理的活性炭、硅胶(100～200目)填料20g，采用湿法装柱，分别装入层析柱中，取与上述各实施例中相同的上清液分别过活性炭层析柱和硅胶层析柱，洗脱液为蒸馏水，洗脱压力为100bar，洗脱速度为2.5BV/h，洗脱体积为4BV。分别收集洗脱液，与实施例1、实施例2以及实施例3中得到的洗脱液进行检测对比。

(一)：脱色率的测定

以ddH₂O作为对照，在450nm波长处测定吸光度，计算脱色率。脱色率P计算公式如下：脱色率＝(A₁-A₂)/A₁×100％，式中：A₁代表脱色前吸光度；A₂代表脱色后吸光度，测定结果如表1所示。由测定结果可知，酸性氧化铝-轻质氧化镁脱色效果最好，脱色率达到了87.56％，酸性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土、中性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土、碱性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土脱色效果均优于硅胶和活性炭。

表1：各填料脱色率

评价标准：脱色率越高脱色效果越好

(二)：多糖保留率的测定

采用硫酸-苯酚法测定羊栖菜粗多糖含量，按照下式计算多糖保留率P，P＝脱色后多糖含量/脱色前多糖含量×100％，测定结果如表2所述。由测定结果可知，多糖保留率最高的是硅胶，达到84.24％，多糖保留率最低的是碱性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土，为45.01％。活性炭的多糖保留率要优于酸性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土、中性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土、碱性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土。中性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土与酸性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土的多糖保留率属于可接受范围。

表2：各填料多糖保留率

(三)：多糖DPPH自由基清除能力测定

多糖氧化性能力试验采用DPPH抗氧化性检测，利用DPPH溶液的特征紫红色团的吸收峰，以分光光度法测定，加抗氧化剂后OD₅₁₄吸收的下降表示其对有机自由基消除能力。DPPH先用少量乙醇溶解，并以10％乙醇配制成1×10^-4mol/L，避光保存。羊栖菜多糖具有抗氧化能力，含有羊栖菜多糖的洗脱液在这里充当抗氧化剂，清除率P1按下式计算，P1＝[A₀－(A_i-A_j)]/A₀×100％，式中：A₀为2mLDPPH溶液+2mL溶剂的吸光度，A_i为2mL DPPH溶液+2mL羊栖菜多糖溶液的吸光度，A_j为2mL羊栖菜多糖溶液+2mL溶剂的吸光度，测定结果如表3所述。由测定结果可知，经由碱性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土脱色后的多糖清除DPPH自由基能力最强，其次为中性氧化铝-轻质氧化镁-白陶土，经由硅胶脱色的多糖清除DPPH自由基能力最弱，IC₅₀值仅为18μg/mL。

表3：各填料洗脱后多糖DPPH自由基清除能力

(四)：填料成分对流速及脱色率的影响

改变层析柱填料各成分的比例，恒流泵设置流速为1ml/min，用量筒收集流出液60min并测量体积，计算流速及脱色率，试验结果如表4所示。由试验结果可知，随着填料成分中轻质氧化镁比例的下降，层析柱的流速显著上升，但脱色率却有一定程度的下降，综合考虑节省时间成本与保证产品质量，需要选择合适的柱填料比例，因此本发明中氧化铝、氧化镁以及白陶土的混合质量份数比优选为：1～2:1～4:1～2。

表4：填料成分对流速及脱色率的影响