【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及藻类提取加工，具体涉及一种梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺。
技术介绍
1、大型藻类含有丰富的功能性营养成分和次级代谢产物，这些活性物质主要由海藻蛋白、褐藻胶、岩藻多糖以及小分子岩藻多糖、类胡萝卜素、维生素、脂肪酸和类固醇等构造，赋予了藻类抗氧化、抗肿瘤、抗凝血、抗炎、抗糖尿病和抗微生物等多种功能特性。藻类碳水化合物具有较高的利用价值。然而，在食品生产领域，目前的分离纯化技术主要依赖于溶剂沉淀、离心、热法浓缩等传统工艺，这些方法容易造成营养成分和风味物质的损失，使得产品品质下降，限制了功能因子的充分发挥。
2、目前，海藻蛋白提取方法主要是针对单一蛋白组分的提取，包括超声波破碎法、冻融法、溶胀法、碱水法、溶剂萃取法等。超声波破碎法通过将藻类细胞与水混合形成悬浮液，然后使用超声波处理器进行破碎。这种方法虽然具有实验周期短、细胞破碎率高的优点，但能耗较高，且可能因热量升高导致蛋白变性。冻融法通过在低温下冰冻细胞一段时间后置于室温下融化，反复多次操作，利用冰粒形成和胞液盐浓度增高导致细胞溶胀破碎。这种方法虽然操作简单，但规模化生产时间较长。溶胀法通过将螺旋藻干粉浸泡在水溶液中，利用细胞内外渗透压差异使细胞壁破裂，释放藻蓝蛋白。该方法设备简单，但耗时较长。碱水法通过将螺旋藻细胞破碎后，加入氢氧化钠使溶液呈碱性，破坏细胞膜释放色素，然后通过离心或过滤分离不溶性物质，最后通过结晶纯化藻蓝蛋白。这种方法简单易行，但对细胞损伤较大，易影响产品品质。溶剂萃取法通过将细胞破碎后，与有机溶剂（如
3、针对单一褐藻胶的提取方法，包括水提法和酸提法等。水提法利用褐藻胶易溶于水的性质，通过水提取，避免了酸水解的可能性。然而，这种方法存在提取液体积过大，提取物中存在较多的海藻酸，难以分离纯化的缺点。酸提法利用海藻酸在低ph下难溶解的性质，用稀盐酸将褐藻胶提取出来。这种方法虽然可以获得较高纯度的褐藻胶，但存在提取周期长、化学品难以去除和耗能多等缺点。相比传统热水浸提法，超声波辅助提取法的提取率提高了67.25%
4、针对单一岩藻多糖的提取方法，包括水提法、酸提法和酶解辅助提取法等。水提法通过加热处理使多糖溶解于水中，再经过滤、纯化等步骤得到岩藻多糖粗品。水提法虽然避免了岩藻多糖发生酸水解的可能性，然而，这种方法存在提取液体积过大，提取物中存在较多的褐藻酸，难以分离纯化的缺点。酸提法通过利用稀盐酸溶液的选择性溶解能力，将岩藻多糖从褐藻中分离出来。这种方法虽然提取物中岩藻多糖的纯度较高，然而存在提取周期长、化学品难以去除、耗能多的缺点。酶解辅助提取法通过采用特定的酶（如纤维酶）对褐藻进行酶解，使岩藻多糖更容易被提取出来。这种方法通常需与其他提取方法结合使用，且存在酶解效率低和收率不高的缺点。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，以解决现有藻类功能性成分提取方法存在只能提取单一成分，导致其他功能性成分浪费的问题，以及还可以解决现有提取方法存在二次污染、产品质量不佳和成本高的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，包括以下步骤：
4、s1、将褐藻超微粉碎，然后加水提取，过滤分离，得到水提滤液，水提滤液重复溶解超微粉碎的褐藻，得到饱和或超饱和水提滤液；
5、s2、调节饱和或超饱和水提滤液的ph值至酸性，通过微滤膜过滤分离，得到海藻蛋白和第一滤液；
6、s3、向第一滤液中加入氯化钙，沉降，得到褐藻胶和上清液；
7、s4、将上清液通过聚醚砜（pes）复合膜过滤，以去除游离重金属和小分子杂质，得到岩藻多糖浓缩液。
8、s5、将岩藻多糖浓缩液进行喷雾干燥，得到纯净的岩藻多糖粉末。
9、根据上述技术手段，首先，通过将褐藻超微粉碎并循环利用水提液，不仅确保了褐藻细胞的有效破裂，使得海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖等生物活性成分更容易被溶解，还能够充分释放褐藻中的营养成分，提高提取效率，并减少用水80%。其次，通过调节水提滤液的ph值至酸性，并利用微滤膜进行过滤分离，不仅有效实现了蛋白和第一滤液的有效分离，还确保了蛋白的纯度，避免了后续处理过程中的污染问题，确保了最终产品的品质。再者，向第一滤液中加入氯化钙进行沉降，氯化钙与褐藻胶结合形成沉淀物，不仅高效地分离出褐藻胶，还确保了褐藻胶的生物活性，且氯化钙与褐藻胶结合形成的沉淀物易于分离，为后续的应用提供了良好的基础。最后，利用聚醚砜（pes）复合膜对上清液进行过滤，复合膜具有优异的分离性能和化学稳定性，从而能够过滤掉游离重金属和小分子杂质，精确分离出岩藻多糖在浓缩液中，确保了岩藻多糖的纯度和品质，满足了各种应用需求。同时，上述工艺有效实现了多种功能成分的梯级分离，保证了各功能成分的充分应用，且避免了有机溶剂的使用，减少了二次污染，避免了后续处理成本。
10、优选地，所述s1中，具体包括：将褐藻超微粉碎，加入水中，过滤分离去渣，得到水提滤液，水提滤液重复溶解下一批超微粉碎的褐藻，如此循环，使水提滤液达到饱和或超饱和状态，得到饱和或超饱和水提滤液。
11、优选地，所述水提滤液至少循环7次，得到所述饱和或超饱和水提滤液。如此循环（即不用每次提取加新水，而是加上次的提取液），有效减少了用水量，经实验得知，可减少80%的用水量。
12、采用循环超饱和水提，有效促进了碳水化合物及蛋白质的饱和或超饱和溶解的形成。
13、优选地，所述s2中，采用酸调节饱和或超饱和水提滤液的ph值至1.8~4.5。
14、优选地，所述酸选自柠檬酸、盐酸和醋酸中的至少一种。
15、优选地，所述微滤膜选自陶瓷微滤膜。
16、优选地，所述陶瓷微滤膜的孔径为0.5微米，所述饱和或超饱和水提滤液通过所述陶瓷微滤膜的流速为15~200l/h。
17、优选地，所述s3中，向第一滤液中加入氯化钙，使得氯化钙在第一滤液中的含量为1.5~2%。
18、优选地，所述s3中，沉降后，采用碟式离心机在转速为13500~14500g的条件下离心分离，即离心的转速达到地心引力的13500~14500，得到褐藻胶和上清液。
19、优选地，所述s4中，具体包括：以15~20l/h的流速采用500~1000 dalton（道尔顿）孔径的聚醚砜（pes）复合膜过滤上清液，浓缩，得到岩藻多糖浓缩液。
20、通过采用500~1000 dalton（道尔顿）的聚醚砜（pes）复合膜进行过滤，能够有效截留上清液中的藻多糖等大分子物质，同时允许小分子杂质如盐类、无机物和游离重金属等通过，从而本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述S1中，具体包括：将褐藻超微粉碎，加入水中，过滤分离去渣，得到水提滤液，水提滤液重复溶解下一批超微粉碎的褐藻，如此循环，使水提滤液达到饱和或超饱和状态，得到饱和或超饱和水提滤液。
3.根据权利要求2所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述水提滤液至少循环7次，得到所述饱和或超饱和水提滤液。
4.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述S2中，采用酸调节饱和或超饱和水提滤液的pH值至1.8~4.5；
5.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述微滤膜选自陶瓷微滤膜。
6.根据权利要求5所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述陶瓷微滤膜的孔径为0.5微米，所述饱和或超饱和水提滤液通过所述陶瓷微滤膜的
7.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述S3中，向第一滤液中加入氯化钙，使得氯化钙在第一滤液中的含量为1.5~2%。
8.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述S3中，沉降后，采用碟式离心机在转速为13500~14500g的条件下离心分离，得到褐藻胶和上清液。
9.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述S4中，具体包括：以15~20L/h的流速采用500~1000 Dalton（道尔顿）孔径的聚醚砜（PES）复合膜过滤上清液，浓缩，得到岩藻多糖浓缩液。
10.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述S5中，具体包括：在转速为25000转/分钟的条件下对岩藻多糖浓缩液进行离心喷雾干燥，得到岩藻多糖粉末；
...【技术特征摘要】
1.一种梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述s1中，具体包括：将褐藻超微粉碎，加入水中，过滤分离去渣，得到水提滤液，水提滤液重复溶解下一批超微粉碎的褐藻，如此循环，使水提滤液达到饱和或超饱和状态，得到饱和或超饱和水提滤液。
3.根据权利要求2所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述水提滤液至少循环7次，得到所述饱和或超饱和水提滤液。
4.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述s2中，采用酸调节饱和或超饱和水提滤液的ph值至1.8~4.5；
5.根据权利要求1所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述微滤膜选自陶瓷微滤膜。
6.根据权利要求5所述的梯级提取褐藻中的海藻蛋白、褐藻胶和岩藻多糖的工艺，其特征在于，所述陶瓷微滤膜的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆隽，许颖，樊明聪，贺骥，
申请(专利权)人：浙江清华长三角研究院，
类型：发明
国别省市：
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