酶碱结合生产小分子果胶的方法技术

本发明专利技术公开了一种酶碱结合法精确控制小分子果胶分子量和酯化度的生产方法。该工艺先用果胶裂解酶将果胶分子量裂解至目标分子量,再加入调pH值范围在8

【技术实现步骤摘要】
酶碱结合生产小分子果胶的方法


[0001]本专利技术涉及高分子化合物水解领域，尤其涉及一种小分子果胶的酶碱结合制备方法

技术介绍

[0002]天然果胶是植物中的一种酸性多糖物质，为稍带酸味的白色至淡黄色粉末，具有水溶性， 分子量约5万～30万。现今市场上通常将高分子果胶作为食品添加剂用于食品加工行业，如 胶凝剂、增稠剂、稳定剂、悬浮剂、乳化剂等。另外，天然果胶还可用于化妆品，对保护皮 肤、防止紫外线辐射、冶疗创口、美容养颜，保护胃肠都有一定作用。但是，天然果胶是多 聚糖长链碳水化合物，水溶性差，口感不好，不易吸收。因此，高分子果胶在生物学活性方 面的应用受到限制。
[0003]小分子果胶是从天然果胶长链切断并降低酯化度的短链低酯化度的半乳糖醛酸及盐，小 分子果胶易溶解、分子量小到可直接吸收进入血液循环，果胶属水溶性膳食纤维，而膳食纤 维进入血液循环对健康是质的变化：小分子果胶对癌症的关健蛋白Galectin-3有很强的络合 吸附作用，可阻止癌细胞的聚集、生长和转移，阻止肿瘤细胞的营养吸收(Galectin-3对癌细 胞有聚集、吸收养分、着床、生长和转移的能力，是癌症的元凶)，小分子果胶可特异性的 杀伤已突变肿瘤细胞，使突变细胞活性降低，并在未形成之前即被清除，小分子果胶也有直 接增强免疫功能，调节和增加单核细胞细胞毒，增强巨噬细胞的吞噬功能，它的成分 rhamnogalacturonan能提高CD3+T细胞和NK细胞的细胞毒活性，增强T细胞的活动能 力，从而清除肿瘤细胞，小分子果胶能将免疫系统从对细菌感染的反应转到一种更为平衡的 系统，这个系统能主动地寻找并清除癌细胞和病毒感染细胞，并刺激体内免疫系统寻找破坏 突变细胞，抑制TH@对抗过敏源，控制病毒细菌传染，帮助TH1清除有毒物质及突变细胞， 增强机体免疫功能，对维持一个平衡的免疫系统起到很重要的作用，所以小分子果胶有很好 预防癌症的作用，并在放化疗中有很好的增加疗效和减少毒副作用。
[0004]小分子果胶直接结合血液中的有毒重金属(铅、铬、镉、汞、砷等)，有选择性的且以缓 慢、温和的方式排泄有毒重金属，从而减少其对身体的毒性，但对人体有益的铁、钠、钙、 锌、镁、硒等金属元素无排泄作用，由于能有效排除人体中有害重金属和毒素，具有去除色 斑、黄褐斑，修复疤痕的由内而外的美容功能。
[0005]小分子果胶可延缓糖和脂肪在消化道内的吸收，影响胆酸的代谢，间接改变了脂质代谢 酶的活性，还能促进糖和脂肪在体内的代谢，从而降低血糖和血脂，在吸收进入血液循环后， 能在体内促进肝脏及其它器官中的糖和脂肪分解酶的活性，并降低肝脏及其他器官中的糖和 脂肪合成酶的活性，从而达到降糖、降脂减少糖尿病和脂肪肝的目的。
[0006]小分子果胶具有很好的解酒护肝功能。
[0007]小分子果胶可有效改善胃肠道功能，有利于益生菌生长，抑制有害菌生长，对解决便秘 有很好功效。
[0008]小分子果胶能有效护肤持水，防辐射。
[0009]小分子果胶能有效预防脑中风。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种利用酶碱组合水解结合酒精纯化的方法制取低酯化度、高半乳 糖醛酸含量窄分子量分布的小分子果胶制备工艺。运用酶碱结合技术和酒精纯化技术相结合 的制备工艺，工艺过程中控制酯化度和水解程度，酶解和酒精纯化控制分子量分布范围，并 通过真空干燥技术回收酒精，减少了环境污染并降低了生产成本，获得的产品水溶性好，分 子量可控且分布范围窄，酯化度根据应用功能要求不同高低可控，产品对抑制肿瘤及解酒和 除铅效果好。该专利技术对于拓展果胶在医药、保健品、功能性食品、持医食品行业的应用意义 重大。
[0011]本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种酶碱结合生产小分子果胶的方法，包括如下 步骤：
[0012](1)先用果胶裂解酶将高分子果胶裂解至分子量至1500-50000Da的小分子果胶：
[0013]在浓度为3-12kg/100L、PH值为2.5-5.5的高分子果胶溶液中加入质量为高分子果胶粉 干重0.05％-2.0％的果胶裂解酶，在20-50℃温度下水解0.5-10小时后冷却至室温获得分子量 至1500-50000Da的小分子果胶。其中，高分子果胶溶液的浓度为3-12kg/100L，果胶裂解酶 的加入质量为高分子果胶干重的0.05％-2.0％。
[0014](2)利用碱溶液对小分子果胶进行脱酯控制果胶的酯化度为2％-45％：
[0015]往步骤(1)水解得到的溶液加入碱性溶液，调节PH值至8-12进行脱酯，脱酯时间为 0.25-10小时，用酸性溶液将溶液的pH调节至5.5-7.0，过滤去除不溶性固体得果胶透明溶液。
[0016](3)往步骤(2)获得的透明果胶溶液中加入质量百分数为85％-95％酒精进行沉淀，然 后过滤，滤渣用质量百分数为85-95％的酒精进行洗涤、离心脱水，干燥、粉碎、过80目筛 后制得小分子果胶。
[0017]进一步地，所述的小分子果胶包括部分甲酯化的低聚半乳糖醛酸和半乳糖醛酸盐，包括 钠、钾、钙、铁、锌和氨盐。
[0018]进一步地，获得的小分子果胶的分子量在1500-50000Da。
[0019]进一步地，所述高分子果胶溶液通过如下方法制得：将高分子果胶粉过40-80目筛后在 搅拌下加入质量为高分子果胶粉干重8-30倍的无离子水中溶解，加入碱性溶液调PH至2.5-5.5 得到浓度为3-12kg/100L的高分子果胶溶液。
[0020]进一步地，所述高分子果胶溶液通过如下方法制得：将清洗干净的含果胶原料粉碎至 20-150目，搅拌下加入含果胶原料重量15-50倍的无离子水中，加入硝酸调PH值至0.5-2.0， 加温60-95℃提取果胶0.5-10小时，过滤除去残渣得果胶溶液；往果胶溶液中加入氨水或NaOH 或碳酸钠中和至PH值2.5-5.5，果胶溶液冷却至20-50℃，精滤至溶液透明并浓缩至浓度为 3-12kg/100L得果胶浓缩液。所述含果胶原料包括柑橘、柠檬、橙、桔、柚、苹果、等水果 皮或果皮渣。
[0021]进一步地，所述高分子果胶粉通过如下方法制备得到：将清洗干净的葵花盘粉碎至20-150 目，加入干葵花盘重量15-50倍的无离子水中，加入干葵花盘重量5％-15％草酸铵，用草酸调 PH值至4.0-5.0，加温60-95℃提取果胶0.5-10小时，过滤除去残渣得果胶溶
6kg/100L，得浓缩液58L，加入果胶酶18.9g搅拌反应4.0小时降解，加入KOH调PH＝11.2 脱酯反应4.0小时，加硝酸中和至PH＝6.5，用0.2微米滤膜过滤得透明果胶溶液，再加入质 量百分浓度为90％酒精进行沉淀并过滤；滤渣用95％的酒精进行反复洗涤2次后离心脱水， 粉碎，真空干燥并回收酒精；干燥后果胶研磨，得粉状小分子果胶提取物3.10KG，得率为 15.5％。产物平均分子量为8947道尔顿，酯化度9.2％，其色谱图如图1所示，结果如表1 所示。产品透光度大于92％，溶解速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酶碱结合生产小分子果胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)先用果胶裂解酶将高分子果胶裂解至分子量至1500-50000Da的小分子果胶：在浓度为3-12kg/100L、PH值为2.5-5.5的高分子果胶溶液中加入质量为高分子果胶粉干重0.05％-2.0％的果胶裂解酶，在20-50℃温度下水解0.5-10小时后冷却至室温获得分子量至1500-50000Da的小分子果胶。(2)利用碱溶液对小分子果胶进行脱酯控制果胶的酯化度为2％-45％：往步骤(1)水解得到的溶液加入碱性溶液，调节PH值至8-12进行脱酯，脱酯时间为0.25-10小时，用酸性溶液将溶液的pH调节至5.5-7.0，过滤去除不溶性固体得果胶透明溶液。(3)往步骤(2)获得的透明果胶溶液中加入质量百分数为85％-95％酒精进行沉淀，然后过滤，滤渣用质量百分数为85-95％的酒精进行洗涤、离心脱水，干燥、粉碎、过80目筛后制得小分子果胶。2.根据权利要求1所述的酶碱结合生产小分子果胶方法，其特征在于，所述的小分子果胶包括部分甲酯化的低聚半乳糖醛酸和半乳糖醛酸盐，包括钠、钾、钙、铁、锌和氨盐。3.根据权利要求1所述的酶碱结合生产小分子果胶方法，其特征在于，获得的小分子果胶的分子量在1500-50000Da。4.根据权利要求1所述的小分子果胶裂解酶碱结合的制备方法，其特征在于，所述高分子果胶溶液通过如下方法制备得到：将高分子果胶粉搅拌下加入8-30倍无...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅国明，杨卫民，
申请(专利权)人：浙江果源康品生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：