一种利用沼液生产海藻寡糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，采用沼液添加海盐调制后培养海藻，获得固定规格大小的海藻聚集体；收集培养的海藻聚集体加入絮凝剂调理使得海藻聚集体内的结合水变为自由水；将调理后的海藻聚集体进行浓缩去除自由水；将浓缩后的海藻进行破碎释放出海藻多糖，再进行酶解使得海藻多糖水解，获得海藻寡糖。本发明专利技术能够利用沼液培养海藻并生产制备出海藻寡糖，具有制备工艺简单，寡糖转换效率高，能够充分利用沼液变废为宝等优点效果。宝等优点效果。宝等优点效果。

【技术实现步骤摘要】
一种利用沼液生产海藻寡糖的方法


[0001]本专利技术涉及一种海藻寡糖生产的
，具体涉及一种利用沼液生产海藻寡糖的方法。

技术介绍

[0002]海藻寡糖是从海洋藻类中提取并经过一定加工过程生产的由多个相同或不相同的单糖基通过糖苷键相连而成的低分子碳水化合物。海藻寡糖的结构与病原菌细胞壁降解物相似，因此能够刺激植物细胞产生免疫应答，从而提升农作物的抗病性。海藻寡糖还能够激活植物体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等活性氧清除作用，增加植物的抗逆能力。
[0003]现有海藻寡糖的常规生产工艺通常包括三部分：（1）海洋藻类原料获取。通过自然打捞或近海养殖两种方式获取海洋藻类原料，将获取的海洋藻类原料经过干燥、防腐等工艺后，运往海藻寡糖生产工厂。(2)海洋藻类提取海藻多糖。通过甲醛、强碱、浸泡等多种物理化学方法将海洋藻类中的海藻多糖从海藻细胞内释放进入水中，然后再通过加入钙化剂、酸化剂、醇化剂等方法将溶于水中的海藻多糖沉淀收集。（3）海藻多糖水解生产海藻寡糖。通过强酸、强碱等化学试剂或者酶生物制剂将海藻多糖水解成2
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10个糖单元的海藻寡糖。例如CN11876453A公开的一种海藻寡糖的制备方法。将新鲜的海洋藻类植物洗净、除杂并剪碎，然后加热除菌，冷却，得到待酶解的海藻，制备含有海藻多糖水解酶的发酵液，向待酶解的海藻中加入发酵液和氯化钠，反应，过滤，得到降解，依次进行超滤分离、真空浓缩和微波真空干燥，制得海藻寡糖。以及CN106278493B所公开的一种分级酶解法制备含寡糖海藻有机肥的方法。将新鲜的海洋藻类植物洗净、除杂、浸泡、磨浆，并制备酶溶液，将酶溶液分次加入到海藻底料中，实现分级酶解。上述专利公开的方案均属于现有的常规海藻寡糖制备方式的应用。
[0004]这种现有的常规制备方法，存在以下缺陷：1海洋藻类原料获取通过自然打捞或近海养殖两种方式，导致海洋藻类品种斑杂，原料质量不可控导致产品质量不稳定。2海洋藻类生产区域、生产时间受自然条件影响，导致生产效率低。3打捞或近海养殖破坏海洋生态环境；而且海洋藻类原料干燥、防腐过程中会流失大量有效成分，导致降低制备效率。4海藻多糖水解时要考虑杂质的影响，导致步骤工序繁多，制备复杂且效率低下。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：怎样提供一种制备工艺更简单，寡糖转换效率更高的利用沼液生产海藻寡糖的方法；本方法还进一步充分利用了沼液生产，实现了变废为宝的效果。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，采用沼液添加海盐调制后培养海藻，获得固定规格大小的海藻聚集体；收集培养的海藻聚集体加入絮凝剂调理使得海藻
聚集体内的结合水变为自由水；将调理后的海藻聚集体进行浓缩去除自由水；将浓缩后的海藻进行破碎释放出海藻多糖，再进行酶解使得海藻多糖水解，获得海藻寡糖。
[0007]本方法中，通过沼液培养海藻，可以实现沼液的二次利用，实现变废为宝的效果。同时更重要的是采用自培养海藻的方式，可以获得单一品种的固定规格大小的海藻聚集体；使得后续制备过程，只需去除自由水，然后破碎释放出多糖，即可酶解（即水解）获得海藻寡糖；工艺步骤非常简单。同时该过程中，海藻聚集体为人工定向培养获得，其内部结构为单纯的海藻加结合水相互聚集而形成，在后续浓缩去除自由水过程中，自由水流出后可以将海藻聚集体表面的大部分沼液残留冲走，使得获得的海藻非常纯净且品质单一，海藻寡糖产品通常应用于农业，故少许的沼液残留也不会影响海藻寡糖品质。故本方法极大地保证了海藻酶解过程的高效，保证了较高的寡糖转换效率。
[0008]进一步地，海藻聚集体采用压滤进行浓缩，压滤时，压力大小为0.3
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0.5MPa，压滤至海藻浓度由5g/L浓缩至50g/L。
[0009]这样，压滤的方式可以更好地保证压出足够的结合水，保证后续酶解效果，且实施简单，成本低廉。
[0010]进一步地，压滤后的海藻采用超声振荡的方式进行破碎。
[0011]这样，是因为本方法定向培养的海藻聚集体品种单一，且海藻聚集体自身尺寸为固定规格的较小尺寸，再调理和压滤去除自由水后能够获得尺寸非常小的个体，故能够采用超声振荡的方式实现破碎，操作非常简单且能够保证很好的破碎效果。对海藻破碎后再进行水解，可以更好地释放出多糖，极大地提高了酶解的寡糖转换效率。
[0012]进一步地，海藻酶解时边搅拌边酶解，酶解过程pH值控制在8
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11，温度控制在30
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50度，时间控制为30
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40（最佳36）小时。
[0013]这样的参数和本方法处理获得的海藻情况对应，能够最好的保证海藻多糖的水解效果。
[0014]进一步地，海藻聚集体的尺寸大小为1
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2毫米。
[0015]这样，该尺寸的海藻聚集体不仅利于快速培养获得，而且可以使得后续简单压滤后即可依靠超声振荡实现破碎，极大地简化了后续处理工艺，保证了酶解效果。
[0016]进一步地，海藻为海洋单细胞微藻。
[0017]这样可以更好地保证上述培养以及后续破碎的效果。
[0018]进一步地，海藻为南极极大螺旋藻或者北极泡叶藻。该两种海藻具有方便培养，容易破碎以及含糖量高等优点。
[0019]进一步地，本方法依靠一种海藻寡糖生产系统实现，所述海藻寡糖生产系统，包括依次衔接的海藻培养装置、海藻压滤浓缩装置和海藻酶解装置；所述海藻酶解装置，包括一个酶解罐，酶解罐上端口设置有酶解罐顶盖，酶解罐内设置有搅拌装置和酶解温度调控组件，其中酶解罐内腔壁上还设置有超声波振荡装置。
[0020]这样，由海藻培养装置培养获得固定规格的海藻聚集体，由海藻压滤浓缩装置实现对海藻聚集体的压滤浓缩，然后依靠酶解罐实现酶解。酶解时将压滤后的海藻输入到酶解罐内，添加好酶解液，调节并保持酶解罐内的温度和pH值为适宜范围，然后依靠设置的超声波振荡装置产生超声振荡，直接使得海藻细胞被震荡破碎，海藻细胞内多糖流出，在酶解液作用下分解为多糖，酶解时一边搅拌一边酶解，更加充分地保证酶解效果和效率。这样本
海藻寡糖生产系统能够实现海藻寡糖的流水生产。其中酶解罐结构能够依靠超声振荡实现海藻的破碎再酶解，更好地保证了酶解效果和效率。
[0021]进一步地，超声波振荡装置包括两组并相对地安装在酶解罐内腔壁中部位置上。
[0022]这样，可以更好地保证超声振荡破碎效果。具体实施时超声波振荡装置为现有成熟技术，可购买现有产品安装实现，具体结构不在此详述。
[0023]进一步地，酶解罐顶盖上还连通设置有酶解液添加管。
[0024]这样更加方便酶解液的添加。
[0025]进一步地，所述搅拌装置包括竖向设置于酶解罐内腔中部的搅拌轴，搅拌轴和搅拌电机传动连接，搅拌轴上安装有多组水平设置的搅拌叶片，搅拌叶片沿水平方向伸展且呈竖直方向的螺旋形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，采用沼液添加海盐调制后培养海藻，获得固定规格大小的海藻聚集体；收集培养的海藻聚集体加入絮凝剂调理使得海藻聚集体内的结合水变为自由水；将调理后的海藻聚集体进行浓缩去除自由水；将浓缩后的海藻进行破碎释放出海藻多糖，再进行酶解使得海藻多糖水解，获得海藻寡糖。2.如权利要求1所述的利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，海藻聚集体采用压滤进行浓缩，压滤时，压力大小为0.3
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0.5MPa，压滤至海藻浓度由5g/L浓缩至50g/L。3.如权利要求2所述的利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，压滤后的海藻采用超声振荡的方式进行破碎。4.如权利要求1所述的利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，海藻酶解时边搅拌边酶解，酶解过程pH值控制在8
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11，温度控制在30
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50度，时间控制为30
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40小时。5.如权利要求1所述的利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，本方法依靠一种海藻寡糖生产系统实现，所述海藻寡糖生产系统，包括依次衔接的海藻培养装置、海藻压滤浓缩装置和海藻酶解装置；所述海藻酶解装置，包括一个酶解罐，酶解罐上端口设置有酶解罐顶盖，酶解罐内设置有搅拌装置和酶解温度调控组件，其中酶解罐内腔壁上还设置有超声波振荡装置。6.如权利要求5所述的利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，超声波振荡装置包括两组并相对地安装在酶解罐内腔壁中部位置上。7.如权利要求5所述的利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，酶解罐顶盖上还连通设置有酶解液添加管；所述搅拌装置包括竖向设置于酶解罐内腔中部的搅拌轴，搅拌轴和搅拌电机传动连接，搅拌轴上安装有多组水平设置的搅拌叶片，搅拌叶片沿水平方向伸展且呈竖直方向的螺旋形；酶解罐内腔上端靠近酶解罐顶盖位置还设置有液位感应器。8.如权利要求5所述的利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，酶解温度调控组件包括凸出于酶解罐内腔壁设置的酶解电热模块，还包括安装在酶解罐内腔壁上的酶解温度探头，酶解电热模块和酶解温度探头分别与酶解温度控制模块相连；酶解罐内还设置有酶解pH值调节组件，所述酶解pH值调节组件包括并列设置在罐体外的酶解酸液盒和酶解碱液盒，酶解酸液盒内盛有酶解酸调节液并设置有酶解酸流加泵，酶解酸流加泵出口通过酶解酸流加管连接到罐体内腔中的酶解酸流加接口；酶解碱液盒内盛有酶解碱调节液并设置有酶解碱流加泵，酶解碱流加泵出口通过酶解碱流加管连接到罐体内腔中的酶解碱流加接口；所述酶解酸流加泵和酶解碱流加泵和酶解pH控制器相连，还包括有安装在罐体内腔中的酶解pH值传感器，酶解pH值传感器和酶解pH控制器相连；酶解罐底部还设置有海藻寡糖排出管道。9.如权利要求5所述的利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，所述海藻压滤浓缩装置包括一个缓存罐和一个带式压滤机，缓存罐下端出口通过一个安装有排出泵的连接管道连接到一个絮凝剂投加容器，絮凝剂投加容器内腔顶部安装有压力喷头，压力喷头通过絮凝剂添加管道连接到絮凝剂存储罐，絮凝剂添加管道上还安装有絮凝剂添加泵，絮凝剂添加泵和絮凝剂流加控制系统相连；絮凝剂投加容器出口连接到带式压滤机的入口，带式压滤机下部具有输送带，输送带一端为带式压滤机出口并和酶解罐上端口衔接。
10.如权利要求5所述的利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特征在于，所述海藻培养装置，包括一个海藻培养罐，海藻培养罐内腔侧壁下端位置连通安装有一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李征，周胜，
申请(专利权)人：上海金海藻生物科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：