一种海藻液的提取方法
阅读说明：本技术 一种海藻液的提取方法 (Extraction method of seaweed liquid ) 是由 姚振领 于 2021-01-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种海藻液的提取方法,其特征在于,将海藻加入到水中,经酸解和酶解后,即得海藻液,所述酸解pH为2～3；所述酶是糖化酶和纤维素酶。本申请提取的海藻液水溶性好,固含量高。使用本方法对新鲜海藻提取,可以制备出固含量高的绿色海藻液。(The invention relates to a seaweed liquid extraction method which is characterized in that seaweed is added into water, and the seaweed liquid is obtained after acidolysis and enzymolysis, wherein the pH value of the acidolysis is 2-3; the enzyme is saccharifying enzyme and cellulase. The seaweed liquid extracted by the method is good in water solubility and high in solid content. The method can be used for extracting fresh seaweed to prepare green seaweed liquid with high solid content.)
技术领域
本发明涉及一种海藻液的提取方法。
背景技术
目前采用化学提取海藻液的方法分为碱解、酸解或者二者相结合的提取方式，采用碱解在高温下提取，制备的提取液是黑褐色或黑色，随着提取时间的延长颜色加深且有香味发出，最终提取液中水溶性产物的固含量较低，致使部分有效物质流失。而直接采用酸在低温提取，虽然可以减少对有效成分的破坏，但是其生成的是海藻胶，产品流动性变差，不利于后续操作，给生产者和使用者带来了不便，同时也存在水溶性固含量低的问题。为了防止酸解后产品流动性变差，便于生产和方便使用，通常先采用碱提取，再采用酸提取，然而由于前边碱提取对海藻有效成分的破坏，即使后期采用酸提取，制备出的产物也是黑色，且水溶性固含量也较低。如专利号为CN 1269339A，就给出了先碱解后酸解的技术方案。
目前尚未有采用酸提取，既不破坏海藻的有效成分，又可以使产品具有很好的流动性，同时还可以进一步提高提取液的固含量，且能够保证最终制备的产品质量稳定的方法。
发明内容
本发明提供一种海藻液的提取方法，解决技术问题是1）减少对海藻有效成份破坏，可以使产品具有很好的流动性；2）进一步提高海藻提取液中水溶性固含量并使提取的海藻液质量稳定。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
海藻液的提取方法，按照以下步骤进行：
1）酸解：将海藻加入到水中，在pH为2～3的条件下进行提取，得酸解液；
2）酶解：将酸解液的pH调至4.2～6.5，加入酶，进行酶解；
3）海藻液：步骤2）所得酶解液即为海藻液，或
将酶解液进行过滤，所得滤液即为海藻液；
所述酶是糖化酶和纤维素酶。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1～2:3～6。
步骤1）所述提取条件为温度5～30℃，转速65～100r/min，时间20～40min。
所述酶解分为糖化酶酶解和纤维素酶酶解；海藻和酶的质量比是10000:0.1～5；酶解温度是26～62℃，酶解时间是6～72h；所述糖化酶解和纤维素酶解不同时进行。
所述糖化酶酶解按照以下步骤进行：
将酸解液的pH调至4.0～4.5，加入糖化酶，进行酶解，得糖化酶解海藻液。
所述纤维素酶酶解按照以下步骤进行：
将酸解液的pH调至5.5～6.5，加入纤维素酶，进行酶解，得纤维素酶解海藻液。
所述纤维素酶酶解按照以下步骤进行：
将糖化酶解液的pH调至5.5～6.5，加入纤维素酶，进行酶解，得纤维素酶解海藻液，即为海藻液；或
将纤维素酶解液经过滤后，即得海藻液。
所述糖化酶酶解按照以下步骤进行：
将纤维素酶酶解液的pH调至4.0～4.5，加入糖化酶，进行酶解，得糖化酶解海藻液，即为海藻液；或
将糖化酶解液经过滤后，即得海藻液。
所述糖化酶酶解的酶解温度为55～62℃，酶解时间为6～24h；还包括酶解后进行灭酶，灭酶温度是90～120℃，灭酶时间是2～5min；
所述纤维素酶酶解的酶解温度为26～35℃，酶解时间为6～48h；还包括酶解后进行灭酶，灭酶温度是90～120℃，灭酶时间是2～5min。
所述纤维素酶酶解还包括酶解前通入氮气，至糖化酶解液或酸解液中氧气含量低于0.2mg/L；
所述糖化酶酶解还包括酶解前通入氮气，至糖化酶解液或酸解液中氧气含量低于0.2mg/L。
发明具有以下有益技术效果：
1.本申请通过低温酸解，减少酸对海藻内物质的破坏，同时，通过前期酸处理，获得酸解液，通过后期酶提取，既可以减少对海藻成份的破坏，又可以使提取液具有较好的流动性，还可以进一步提高海藻提取液中水溶性固含量。
2.本申请通过采用糖化酶和纤维素酶对海藻进行酶解，并采用分步进行酶解，可以提高海藻液中水溶性固含量，其中糖化酶针对α-1，4-和α-1，6-配糖键进行水解，纤维素酶针对1,4-β糖苷键水解，二者共同作用可以提高海藻多糖的提取率。
3.本申请可以有效防止提取液颜色变化，使产品质量更稳定。
具体实施方式
下面结合具体实例进一步说明本发明。
实施例1
海藻液的提取方法，按照以下步骤进行：
1）酸解：将海藻加入到水中，在pH为2.2的条件下进行提取，得酸解液；
2）酶解：将酸解液的pH调至6.0，加入酶，进行酶解，得酶解液；
3）海藻液：将酶解液在温度为95℃条件下灭酶3min，进行过滤，所得滤液即为海藻液。
所述酶是糖化酶和纤维素酶按照质量比1:1的混合物；所述海藻是新鲜马尾藻，含水量为80%。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3。
步骤1）所述提取条件为温度15℃，转速65r/min，时间30min。
步骤2）中酶加入量和海带的质量比为0.4:10000，其中糖化酶的活力是50000U/g，纤维素酶的活力是100000U/g，酶解条件为酶解温度30℃，酶解时间24h。
步骤3）过滤，滤网孔径为400目。
上述步骤中涉及海藻质量比中的海藻以干基计。
实施例2
海藻液的提取方法，按照以下步骤进行：
1）酸解：将海藻加入到水中，在pH为2.2的条件下进行提取，得酸解液；
2）酶解：将酸解液的pH调至4.2，加入酶，进行酶解，得酶解液；
3）海藻液：将酶解液在温度为95℃条件下灭酶3min，进行过滤，所得滤液即为海藻液。
所述酶是糖化酶和纤维素酶按照质量比1:1的混合物；所述海藻是新鲜马尾藻，含水量为80%。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3。
步骤1）所述提取条件为温度15℃，转速65r/min，时间30min。
步骤2）中酶加入量和海带的质量比为0.4:10000，其中糖化酶的活力是50000U/g，纤维素酶的活力是100000U/g，酶解条件为酶解温度60℃，酶解时间24h。
步骤3）过滤，滤网孔径为400目。
上述步骤中涉及海藻质量比中的海藻以干基计。
实施例3
海藻液的提取方法，按照以下步骤进行：
1）酸解：将海藻加入到水中，在pH为2.2的条件下进行提取，得酸解液；
2）酶解：将酸解液的pH调至4.2，加入糖化酶，进行酶解，经灭酶后得糖化酶解海藻液；
将糖化酶解海藻液的pH调至6.0，加入纤维素酶，进行酶解，得纤维素酶解海藻液；
3）海藻液：将纤维素酶解海藻液在温度为95℃条件下灭酶3min，进行过滤，所得滤液即为海藻液。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3；所述海藻是新鲜马尾藻，含水量为80%。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3。
步骤1）所述提取条件为温度15℃，转速65r/min，时间30min。
步骤2）中糖化酶加入量和海带的质量比为0.2:10000，纤维素酶加入量和海带的质量比为0.2:10000，其中糖化酶的活力是50000U/g，纤维素酶的活力是100000U/g，
步骤2）中糖化酶酶解条件为酶解温度60℃，酶解时间12h；
纤维素酶酶解条件为酶解温度30℃，酶解时间12h。
步骤3）过滤，滤网孔径为400目。
上述步骤中涉及海藻质量比中的海藻以干基计。
实施例4
海藻液的提取方法，按照以下步骤进行：
1）酸解：将海藻加入到水中，在pH为2.2的条件下进行提取，得酸解液；
2）酶解：将酸解液的pH调至6.0，加入纤维素酶，进行酶解，经灭酶后得纤维素酶解海藻液；
将纤维素酶解海藻液的pH调至4.2，加入糖化酶，进行酶解，得糖化酶解海藻液；
3）海藻液：将糖化酶解海藻液在温度为95℃条件下灭酶3min，进行过滤，所得滤液即为海藻液。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3；所述海藻是新鲜马尾藻，含水量为80%。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3。
步骤1）所述提取条件为温度15℃，转速65r/min，时间30min。
步骤2）中糖化酶加入量和海带的质量比为0.2:10000，纤维素酶加入量和海带的质量比为0.2:10000，其中糖化酶的活力是50000U/g，纤维素酶的活力是100000U/g，
步骤2）中糖化酶酶解条件为酶解温度60℃，酶解时间12h；
纤维素酶酶解条件为酶解温度30℃，酶解时间12h。
步骤3）过滤，滤网孔径为400目。
上述步骤中涉及海藻质量比中的海藻以干基计。
实施例5
海藻液的提取方法，按照以下步骤进行：
1）酸解：将海藻加入到水中，在pH为2.2的条件下进行提取，得酸解液；
2）酶解：将酸解液的pH调至4.2并冲入氮气，至酸解液中氧气含量为0.1mg/L，加入糖化酶，在氮气保护下进行酶解，经灭酶后得糖化酶解海藻液；
将糖化酶解海藻液的pH调至6.0，加入纤维素酶，在氮气保护下进行酶解，得纤维素酶解海藻液；
3）海藻液：将纤维素酶解海藻液在温度为95℃条件下灭酶3min，进行过滤，所得滤液即为海藻液。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3；所述海藻是新鲜马尾藻，含水量为80%。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3。
步骤1）所述提取条件为温度15℃，转速65r/min，时间30min。
步骤2）中糖化酶加入量和海带的质量比为0.2:10000，纤维素酶加入量和海带的质量比为0.2:10000，其中糖化酶的活力是50000U/g，纤维素酶的活力是100000U/g，
步骤2）中糖化酶酶解条件为酶解温度60℃，酶解时间12h；
纤维素酶酶解条件为酶解温度30℃，酶解时间12h。
步骤3）过滤，滤网孔径为400目。
上述步骤中涉及海藻质量比中的海藻以干基计。
实施例6
海藻液的提取方法，按照以下步骤进行：
1）酸解：将海藻加入到水中，在pH为2.2的条件下进行提取，得酸解液；
2）酶解：将酸解液的pH调至6.0，并冲入氮气，至酸解液中氧气含量为0.1mg/L，加入纤维素酶，在氮气保护下进行酶解，经灭酶后得纤维素酶解海藻液；
将纤维素酶解海藻液的pH调至4.2，加入糖化酶，在氮气保护下进行酶解，得糖化酶解海藻液；
3）海藻液：将糖化酶解海藻液在温度为95℃条件下灭酶3min，进行过滤，所得滤液即为海藻液。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3；所述海藻是新鲜马尾藻，含水量为80%。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:3。
步骤1）所述提取条件为温度15℃，转速65r/min，时间30min。
步骤2）中糖化酶加入量和海带的质量比为0.2:10000，纤维素酶加入量和海带的质量比为0.2:10000，其中糖化酶的活力是50000U/g，纤维素酶的活力是100000U/g，
步骤2）中糖化酶酶解条件为酶解温度60℃，酶解时间12h；
纤维素酶酶解条件为酶解温度30℃，酶解时间12h。
步骤3）过滤，滤网孔径为400目。
上述步骤中涉及海藻质量比中的海藻以干基计。
实施例7
海藻液的提取方法，按照以下步骤进行：
1）酸解：将海藻加入到水中，在pH为2.5的条件下进行提取，得酸解液；
2）酶解：将酸解液的pH调至5.8，加入纤维素酶，进行酶解，经灭酶后得纤维素酶解海藻液；
将纤维素酶解海藻液的pH调至4.4，并冲入氮气，至酸解液中氧气含量为0.05mg/L，加入糖化酶，进行酶解，得糖化酶解海藻液；
3）海藻液：将糖化酶解海藻液在温度为100℃条件下灭酶2min，进行过滤，所得滤液即为海藻液。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:4；所述海藻是昆布。
步骤1）所述提取条件为温度10℃，转速80r/min，时间35min。
步骤2）中糖化酶加入量和海带的质量比为0.1:10000，纤维素酶加入量和海带的质量比为0.3:10000，其中糖化酶的活力是100000U/g，纤维素酶的活力是50000U/g，
步骤2）中糖化酶酶解条件为酶解温度56℃，酶解时间8h；
纤维素酶酶解条件为酶解温度28℃，酶解时间24h。
实施例8
海藻液的提取方法，按照以下步骤进行：
1）酸解：将海藻加入到水中，在pH为2.8的条件下进行提取，得酸解液；
2）酶解：将酸解液的pH调至4.5并冲入氮气，至酸解液中氧气含量为0.1mg/L，加入糖化酶，在氮气保护下进行酶解，经灭酶后得糖化酶解海藻液；
将糖化酶解海藻液的pH调至6.2，加入纤维素酶，进行酶解，得纤维素酶解海藻液；
3）海藻液：将纤维素酶解海藻液在温度为100℃条件下灭酶2min，进行过滤，所得滤液即为海藻液。
步骤1）所述海藻和水的质量比是1:2；所述海藻是紫菜。
步骤1）所述提取条件为温度25℃，转速65r/min，时间20min。
步骤2）中糖化酶加入量和海带的质量比为0.5:10000，纤维素酶加入量和海带的质量比为0.6:10000，其中糖化酶的活力是50000U/g，纤维素酶的活力是50000U/g，
步骤2）中糖化酶酶解条件为酶解温度56℃，酶解时间24h；
纤维素酶酶解条件为酶解温度32℃，酶解时间24h。
下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：
供试材料
1.1试验地点：由晟丰（烟台）农业科技有限公司委外检测。
1.2实验检测：水溶性固含量、始细胞分裂素含量（异戊烯腺嘌呤、玉米素、异戊烯腺苷、反式玉米素和赤霉素的总称）、终细胞分裂素含量（异戊烯腺嘌呤、玉米素、异戊烯腺苷、反式玉米素和赤霉素的总称）、始海藻多糖含量和终海藻多糖含量，并记录始颜色、终颜色，始颜色为刚产出时的颜色，始海藻多糖含量为刚产出时的；始细胞分裂素含量（异戊烯腺嘌呤、玉米素、异戊烯腺苷、反式玉米素和赤霉素的总称）为刚产出时的；终颜色为装入1L的聚乙烯瓶中室内放置6个月后的颜色，终细胞分裂素含量（异戊烯腺嘌呤、玉米素、异戊烯腺苷、反式玉米素和赤霉素的总称）为装入1L的聚乙烯瓶中室内放置6个月后的细胞分裂素含量（异戊烯腺嘌呤、玉米素、异戊烯腺苷、反式玉米素和赤霉素的总称）；终海藻多糖含量为装入1L的聚乙烯瓶中室内放置6个月后的海藻多糖含量。
1.3供试材料：空白（实施例2制备的酸解液）、对比1（除未经酸解外，其它制备方法均与实施例3一致）、对比2（除酶解中的酶仅采用纤维素酶外，其它制备方法均与实施例1一致）、对比3（除酶解中的酶仅采用糖化酶外，其它制备方法均与实施例2一致）、实施例1至实施例6。
1.4实验实施：固含量按照涂料固体含量测定法 GB1725-79，海藻多糖检测采用硫酸-苯酚法，细胞分裂素检测采用液相色谱-质谱联用法，颜色变化通过肉眼观察。
本申请除各处理不同外，其它实施均一致。
1.5实验现象：其中空白（实施例2中制备的酸解液）是海藻胶，丧失流动性；经酶处理后恢复流动性，且随着水溶性固含量的增加，流动性增加。
2结果与分析
水溶性固含量、始细胞分裂素含量（异戊烯腺嘌呤、玉米素、异戊烯腺苷、反式玉米素和赤霉素的总称）、终细胞分裂素含量（异戊烯腺嘌呤、玉米素、异戊烯腺苷、反式玉米素和赤霉素的总称）、始海藻多糖含量和终海藻多糖含量，始颜色、终颜色见表1
表1
注：空白（实施例2中制备的酸解液）制备出的是海藻胶，海藻胶是非水溶性的，粘性太大，无法过滤，因此未检测固含量。
由表1中空白（实施例2中制备的酸解液）和实施例2的数据比较可以看出，对酸解液进行酶解后，不光可以提高产品的流动性，同时还可以提高提取物中的固含量和海藻多糖的含量；
由表1中对比2（除酶解中的酶仅采用纤维素酶外，其它制备方法均与实施例1一致）和实施例1以及对比3（除酶解中的酶仅采用糖化酶外，其它制备方法均与实施例2一致）和实施例2的数据比较可以看出，采用糖化酶和纤维素酶联合提取，可以显著提高海藻液中的固含量以及多糖含量；由表1中对比1（除未经酸解外，其它制备方法均与实施例3一致）和实施例3的数据比较可以看出，经酸解和酶解联合提取的实施例3较仅经酶解的对比1固含量提高了12%，海藻多糖提高了4.4%，细胞分裂素减少了0.6μg/g。由实施例1、实施例2、实施例3和实施例4数据比较可以看出，采用糖化酶和纤维素酶分别提取的实施例3和实施例4的效果明显好于采用复合酶的实施例1和实施例2；由实施例3、实施例4、实施例5和实施例6的数据比较可以看出，酶解前通入氮气保护，可以明显提高海藻液质量的稳定性。
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