本發(fā)明屬于食品加工領(lǐng)域，具體涉及一種高效制備江蘺硫酸酯多糖的方法。

背景技術(shù)：

江蘺（Gracilaria）是我國大型的海洋藻類資源，在沿海省份均有種植。江蘺除了用作食材之外，也是生產(chǎn)添加劑—瓊膠的重要原料。硫酸酯多糖是江蘺的重要生理活性成分，具有清熱解毒、利濕消化等功效，可用于治療感冒與便秘。有文獻(xiàn)報(bào)道，江蘺硫酸酯多糖在抗蛋白非酶糖基化、抗氧化、抗腫瘤等方面具有良好效果，其活性與硫酸基含量有關(guān)。

目前，多糖提取方法主要有水提法、酸堿浸提、超聲波以及生物酶法等。單一水提法存在耗時(shí)長、得率低的缺陷；酸堿浸提對(duì)pH控制極為嚴(yán)格，pH過高或過低均可能導(dǎo)致糖苷鍵斷裂，并影響硫酸基含量和生物活性，僅適用少數(shù)植物多糖的提??；超聲波法具有提取率高的優(yōu)勢(shì)，但存在產(chǎn)品熱穩(wěn)定性差的問題。

超低溫粉碎通常采用液氮為冷媒，將物料中的水分完全凍結(jié)提高材料的脆性，從而提高粉碎效能，實(shí)現(xiàn)更為充分的破碎。然而，對(duì)于纖維素含量高、韌性強(qiáng)的材料，超低溫粉碎的效果則受到影響。

過熱蒸汽是溫度超過同等壓力下飽和蒸汽的純水蒸汽，具有傳質(zhì)與傳熱效率高等顯著特點(diǎn)。過熱蒸汽爆破是將物料置于高溫高壓的過熱蒸汽環(huán)境中維壓一段時(shí)間，使物料內(nèi)部蓄集熱能和壓力能，瞬間泄壓使物料內(nèi)部的少量水分閃急蒸發(fā)、壓力瞬間釋放，產(chǎn)生爆破效應(yīng)達(dá)到破壞物料結(jié)構(gòu)的目的。

本發(fā)明旨在克服傳統(tǒng)方法制備江蘺硫酸酯多糖效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不高的問題，對(duì)提高江蘺加工利用水平、提升硫酸酯多糖產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效制備江蘺硫酸酯多糖的方法。以過熱蒸汽破壁、超低溫超微粉碎、水提和冷凍干燥為技術(shù)核心，高效率制備品質(zhì)佳的江蘺硫酸酯多糖。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高效制備江蘺硫酸酯多糖的方法，包括：新鮮江蘺為原料，經(jīng)過清洗、切分、預(yù)干燥、過熱蒸汽破壁、超低溫超微粉碎、水提、減壓濾縮、醇沉、水洗、冷凍干燥、粉碎制得江蘺硫酸酯多糖。

具體步驟如下：

（1）清洗：用清水反復(fù)清洗江蘺，洗去泥沙雜質(zhì)后瀝干；

（2）切分：將洗凈的江蘺切分成5mm~5cm；

（3）預(yù)干燥：將新鮮江蘺干燥至含水率35wt%~55wt%；

（4）過熱蒸汽破壁：將預(yù)干燥的江蘺置于過熱蒸汽膨化機(jī)的膨化室中，將膨化室抽真空至絕對(duì)壓力20Pa，向抽真空后的膨化室中通入溫度為140℃~200℃、壓力為2MPa~5MPa的過熱蒸汽，維持20 s~120 s，在0.5 s以內(nèi)快速泄壓，進(jìn)行初步破破壁，得破壁江蘺；

（5）超低溫超微粉碎：采用深冷粉碎機(jī)，以液氮為介質(zhì)，工作溫度為-80℃~-196℃使破壁江蘺達(dá)到玻璃化凍結(jié)，以5000r/min~7000r/min轉(zhuǎn)速進(jìn)行超微粉碎，實(shí)現(xiàn)深度破壁，得超微粉，所得超微粉平均粒度為20μm~50μm；

（6）水提：將微粉碎浸于溫度為40℃~70℃水中，料水重量比為1:30~1:50，提取30min~60min后，依次過100目絹網(wǎng)、200目絹網(wǎng)，得濾液；

（7）減壓濃縮：將濾液降在絕對(duì)壓力0.02MPa~0.04MPa條件下濃縮至0.5g/mL~1.5g/mL，得濃縮液；

（8）醇沉：向濃縮液中加入體積濃度95%乙醇，靜置6h~12h，去除上清液得沉淀物；

（9）水洗：將沉淀物用蒸餾水洗滌3次后，以8000r/min~15000r/min離心，得濕多糖；

（10）冷凍干燥：采用真空冷凍干燥機(jī)干燥濕多糖，干燥室壓力為20Pa，初始溫度為-55℃，干燥至含水率12wt%以下，得干燥多糖；

（11）粉碎：采用粉碎機(jī)粉碎干燥多糖，過80目篩得硫酸酯多糖成品。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)：

（1）采用過熱蒸汽爆破較高含水率的江蘺，有效膨脹體積并破壞細(xì)胞壁（破壁率大于50%），而且滿足了超低溫凍結(jié)時(shí)保證物料脆性所需的含水率（大于30wt%）；（2）采用液氮快速凍結(jié)經(jīng)熱蒸汽爆破的江蘺并進(jìn)行機(jī)械粉碎，實(shí)現(xiàn)了玻璃化凍結(jié)和超微粉碎，從而使細(xì)胞壁充分破碎（破壁率大于90%），為高效水提取江蘺硫酸酯多糖提供保障；（3）采用較低溫度水提取膨脹且破壁江蘺中的硫酸酯多糖，提取條件溫和；采用減壓濃縮和冷凍干燥，工作溫度較低，因此產(chǎn)品得率高、硫酸基含量較高、色澤好。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的方法具體通過以下技術(shù)步驟實(shí)現(xiàn)：

一種高效制備江蘺硫酸酯多糖的方法，具體步驟為：

（1）清洗：用清水反復(fù)清洗江蘺，洗去泥沙等雜質(zhì)后瀝干；

（2）切分：將洗凈的江蘺切分成5mm~5cm；

（3）預(yù)干燥：將新鮮江蘺干燥至含水率35wt%~55wt%；

（4）過熱蒸汽破壁：將預(yù)干燥的江蘺置于過熱蒸汽膨化機(jī)的膨化室中，將膨化室抽真空至絕對(duì)壓力20Pa，向抽真空后的膨化室中通入溫度為140℃~200℃、壓力為2MPa~5MPa的過熱蒸汽，維持20s~120s，在0.5s以內(nèi)快速泄壓，得破壁江蘺；

（5）超低溫超微粉碎：采用深冷粉碎機(jī)，以液氮為介質(zhì)，工作溫度為-80℃~-196℃，轉(zhuǎn)速為5000r/min~7000r/min，對(duì)破壁江蘺進(jìn)行超低溫玻璃化凍結(jié)和超微粉碎，得平均粒度為20μm~50μm的粉碎物；

（6）水提：將粉碎后的江蘺浸于溫度為40℃~70℃水中，料水重量比為1:30~1:50，提取30min~60min后，依次過100目絹網(wǎng)、200目絹網(wǎng)，得濾液；

（7）減壓濃縮：將濾液在絕對(duì)壓力0.02MPa~0.04MPa條件下濃縮至0.5g/mL~1.5g/mL，得濃縮液；

（8）醇沉：向濃縮液中加入體積濃度95%乙醇，靜置6h~12h，去除上清液，得沉淀物；

（9）水洗：將沉淀物用蒸餾水洗滌3次后，以8000r/min~15000r/min離心得濕多糖；

（10）冷凍干燥：采用真空冷凍干燥機(jī)干燥濕多糖，干燥室絕對(duì)壓力為20Pa，初始溫度為-55℃，干燥至含水率12wt%以下，得干燥多糖；

（11）粉碎：采用粉碎機(jī)粉碎干燥多糖，過80目篩得硫酸酯多糖成品。

為了充分公開本發(fā)明一種高效制備硫酸酯多糖的方法，以下結(jié)合實(shí)施例加以說明。

實(shí)施例1

（1）清洗：用清水反復(fù)清洗江蘺，洗去泥沙雜質(zhì)后瀝干；

（2）切分：將洗凈的江蘺切分成5cm；

（3）預(yù)干燥：將新鮮江蘺干燥至含水率55wt%；

（4）過熱蒸汽破壁：將預(yù)干燥的江蘺置于過熱蒸汽膨化機(jī)的膨化室中，將膨化室抽真空至絕對(duì)壓力20Pa，向抽真空后的膨化室中通入溫度為140℃、壓力為2MPa的過熱蒸汽，維持120s，在0.5s以內(nèi)快速泄壓，得破壁江蘺；

（5）超低溫超微粉碎：采用深冷粉碎機(jī)，工作溫度為-196℃，轉(zhuǎn)速為7000r/min，對(duì)破壁江蘺進(jìn)行超低溫玻璃化凍結(jié)和超微粉碎，得平均粒度為20μm的粉碎物；

（6）水提：將粉碎后的江蘺浸于溫度為40℃水中，料水重量比為1:30，提取60min后，依次過100目絹網(wǎng)、200目絹網(wǎng)，得濾液；

（7）減壓濃縮：將濾液在絕對(duì)壓力0.02MPa條件下濃縮至1.5g/mL，得濃縮液；

（8）醇沉：向濃縮液中加入體積濃度95%乙醇，靜置12h，去除上清液，得沉淀物；

（9）水洗：將沉淀物用蒸餾水洗滌3次后，以8000r/min離心，得濕多糖；

（10）冷凍干燥：采用真空冷凍干燥機(jī)干燥濕多糖，干燥室絕對(duì)壓力為20Pa，初始溫度為-55℃，干燥至含水率12wt%以下，得干燥多糖；

（11）粉碎：采用粉碎機(jī)粉碎干燥多糖，過80目篩得硫酸酯多糖成品。

采用本實(shí)施例制備的江蘺硫酸酯多糖，得率為25.92%，硫酸基含量10.5%。

實(shí)施例2

（1）清洗：用清水反復(fù)清洗江蘺，洗去泥沙雜質(zhì)后瀝干；

（2）切分：將洗凈的江蘺切分成3cm；

（3）預(yù)干燥：將新鮮江蘺干燥至含水率42wt%；

（4）過熱蒸汽破壁：將預(yù)干燥的江蘺置于過熱蒸汽膨化機(jī)的膨化室中，將膨化室抽真空至絕對(duì)壓力20Pa，向抽真空后的膨化室中通入溫度為170℃、壓力為3.5MPa的過熱蒸汽，維持80s，在0.5s以內(nèi)快速泄壓，得破壁江蘺；

（5）超低溫超微粉碎：采用深冷粉碎機(jī)，工作溫度為-140℃，轉(zhuǎn)速為6000r/min，對(duì)破壁江蘺進(jìn)行超低溫玻璃化凍結(jié)和超微粉碎，得平均粒度為40μm的粉碎物；

（6）水提：將粉碎后的江蘺浸于溫度為50℃水中，料水重量比為1:40，提取45min后，依次過100目絹網(wǎng)、200目絹網(wǎng)，得濾液；

（7）減壓濃縮：將濾液在絕對(duì)壓力0.03MPa條件下濃縮至1.0g/mL，得濃縮液；

（8）醇沉：向濃縮液中加入體積濃度95%乙醇，靜置8h，去除上清液，得沉淀物；

（9）水洗：將沉淀物用蒸餾水洗滌3次后，以12000r/min離心，得濕多糖；

（10）冷凍干燥：采用真空冷凍干燥機(jī)干燥濕多糖，干燥室絕對(duì)壓力為20Pa，初始溫度為-55℃，干燥至含水率12wt%以下，得干燥多糖；

（11）粉碎：采用粉碎機(jī)粉碎干燥多糖，過80目篩得硫酸酯多糖成品。

采用本實(shí)施例制備的江蘺硫酸酯多糖，得率為25.23%，硫酸基含量10.3%。

實(shí)施例3

（1）清洗：用清水反復(fù)清洗江蘺，洗去泥沙雜質(zhì)后瀝干；

（2）切分：將洗凈的江蘺切分成5mm；

（3）預(yù)干燥：將新鮮江蘺干燥至含水率35wt%；

（4）過熱蒸汽破壁：將預(yù)干燥的江蘺置于過熱蒸汽膨化機(jī)的膨化室中，將膨化室抽真空至絕對(duì)壓力20Pa，向抽真空后的膨化室中通入溫度為200℃、壓力為5MPa的過熱蒸汽，維持20s，在0.5s以內(nèi)快速泄壓，得破壁江蘺；

（5）超低溫超微粉碎：采用深冷粉碎機(jī)，工作溫度為-80℃，轉(zhuǎn)速為5000r/min，對(duì)破壁江蘺進(jìn)行超低溫玻璃化凍結(jié)和超微粉碎，得平均粒度為50μm的粉碎物；

（6）水提：將粉碎后的江蘺浸于溫度為70℃水中，料水重量比為1:50，提取30min后，依次過100目絹網(wǎng)、200目絹網(wǎng)，得濾液；

（7）減壓濃縮：將濾液在絕對(duì)壓力0.04MPa條件下濃縮至0.5g/mL，得濃縮液；

（8）醇沉：向濃縮液中加入體積濃度95%乙醇，靜置6h，去除上清液，得沉淀物；

（9）水洗：將沉淀物用蒸餾水洗滌3次后，以15000r/min離心得濕多糖；

（10）冷凍干燥：采用真空冷凍干燥機(jī)干燥濕多糖，干燥室絕對(duì)壓力為20Pa，初始溫度為-55℃，干燥至含水率12wt%以下，得干燥多糖；

（11）粉碎：采用粉碎機(jī)粉碎干燥多糖，過80目篩得硫酸酯多糖成品。

采用本實(shí)施例制備的江蘺硫酸酯多糖，得率為26.25%，顯著高于普通水提法的15.0%；硫酸基含量10.9%，大于普通水提法的7.0%；色澤乳白。本發(fā)明較好地保護(hù)了硫酸基，大幅提高了硫酸酯多糖得率，品質(zhì)好。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。