一种多效性红藻全质提取物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种多效性红藻全质提取物，有效解决现有技术存在的藻体利用率低、核心成分转化率低等问题，并提供适于工业生产的制备方法。本发明专利技术综合利用物理溶胀、特异性酶多点切割技术，实现快速破壁，减少胞壁和胞质的传质阻力，促进红藻胞内成分释放，提高藻体成分提取率和转化率，实现红藻全质提取与转化；过程易控，成本低，利于工业化生产。本发明专利技术所述红藻全质提取物具有抗氧化、免疫增强、促进益生菌生长、调节肠道菌群等多重功效，综合改善亚健康状态；可单独或作为组件，广泛应用于药物、特殊医学用途配方食品、特殊营养配方食品、保健食品、食品或食品添加剂，拓展红藻在保健食品和医药产业的应用范围，提高红藻产品附加值。提高红藻产品附加值。

【技术实现步骤摘要】
一种多效性红藻全质提取物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种多效性红藻全质提取物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]红藻是我国主要经济藻类之一，多产于我国江苏、福建、辽宁沿海，其中养殖品种主要是紫菜属(Porphyra)和江篱属(Gracilaria)的坛紫菜（Porphyra haitanensis）、条斑紫菜（Porphyra yezoensis）和龙须菜（Gracilariopsis lemaneiformis）等。我国紫菜产量同日本、韩国并列为世界三大紫菜养殖国。目前我国紫菜产品长期以来停留在干紫菜制品和烤紫菜制品的阶段，如紫菜饼（坛紫菜）和海苔（条斑紫菜）占市场份额的90%以上；再加工产品如紫菜酥、紫菜酱、紫菜汤包和夹心海苔等，加工水平相对初级，附加值低，环境成本较高。而龙须菜多用于化工产业的琼胶提取和饲料领域。与日韩两国相比，缺乏精深加工和高值化产品，加工水平相对滞后，亟缺深加工技术。在原料利用方面，四水紫菜、碎紫菜、龙须菜、养殖加工次级菜等等紫菜因其口感差、品相低等因素而得不到利用，白白浪费。
[0003]红藻所具有的营养成分和保健价值，使其在食品工业上有着极大的应用潜力。传统产品难以体现红藻的营养价值和保健价值，故将红藻提取物作为主要对象开发新产品，如调味品、饮品、调理食品、保健品、药品和化妆品等，大大扩大了红藻的应用范围，拓展了产业结构。红藻提取物制备方式主要有三种：一是常规浸渍提取，当前主要提取方式，仅针对紫菜中的氨基酸、维生素、矿质素及部分可溶性糖成分，提取效率不高，对原料的利用率有限。发酵法，日本和韩国等地区对紫菜提取主要技术手段，利用滋生菌群或添加乳酸菌、米曲霉等菌种进行发酵制备紫菜酵素等产品。酶解法是当前研究青睐的方法，本研究院团队于2011
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2018年陆续报道了基于琼胶酶的紫菜降解工艺（CN104413479A；食品科技, 36(12), 103
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107；食品科学,2015(21):145
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149；生物加工过程2018,16(04),103
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108；食品工业科技,2018(19):142
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146）；谢智芬等（2016）报道了利用果胶酶、木瓜蛋白酶和纤维素酶降解条斑紫菜的工艺，获得条斑紫菜酶解液中游离氨基酸含量为0.541g/100mL。CN106072089A公布了一种紫菜提取物营养强化剂的制备方法,利用果胶酶、蛋白酶和纤维素酶酶解紫菜，得紫菜提取物，并与蛋白质粉、麦芽糊精和抗坏血酸组合制备成营养强化剂。CN108925897A公布了一种易溶解紫菜粉的制备方法及制备的产品，利用超声辅助复合酶（中性蛋白酶、果胶酶、纤维素酶）酶解紫菜，得到酶解物，与黄原胶混合后喷雾干燥,得到易溶解紫菜粉。
[0004]上述方法为红藻的精深加工技术做了良好的探索。但上述方法在对红藻酶解提取过程中仅针对一到两种成分进行降解，且未考虑降解效果和产物活性；经计算上述方法对红藻的降解率均不足55%；对特定成分如多糖和蛋白成分的转化率更是不足40%。故上述技术仍是在紫菜可溶成分提取及对部分成分的生物转化，相对浸渍提取有一定的进步，但对不溶性成分和大分子成分利用有限，仍未解决原料利用率和红藻成分全质利用难题，有效成分难以充分释放吸收利用。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本专利技术从我国红藻资源精深加工中所出现的问题入手，提供一种多效性红藻全质提取物及其制备方法和应用。本专利技术根据红藻胞壁组成与结构特点，综合利用物理溶胀、特异性酶多点切割技术，实现红藻快速破壁，减少胞壁和胞质的传质阻力，促进红藻胞内天然活性成分的释放，提高藻体成分提取率和转化率，实现红藻营养与活性成分的全质提取与转化；以拓展红藻在饮品、调理食品、营养食品、和保健食品的应用，提高红藻产品附加值；有效解决现有技术存在的藻体利用率低、核心成分转化率低等问题；提供适于工业生产的制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，达成专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案，具体步骤：（1）预处理：将干燥后的红藻用粉碎机粉碎，过10～80目筛，与水按重量体积比1:5～50比例充分混匀，复水一定时间；新鲜红藻与水按重量体积比1:1～30比例混合；用胶体磨匀浆，得红藻浆液；（2）藻粉溶胀：将红藻浆液泵入反应罐中，升温至100～115℃下溶胀20～60min，期间不断搅拌，得红藻溶胀液；（3）空化破壁：将溶胀后的红藻料液进行空化破壁，空化器的转速为800～1200rad/min，入口压力为0.1～0.5MPa，处理10
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30min，得空化破壁液；（4）酶解破壁：将步骤（3）所得到的空化破壁液泵入酶解罐，调节pH至4.5～6.0，在40～55℃下，加入果胶酶、纤维素酶和淀粉酶，酶解2～5h，得酶解破壁液；（5）酶转化：将步骤（4）所得到的酶解破壁液调节pH至6.5～7.5，温度降低至25～35℃，加入琼胶酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶，酶解2～5h，得红藻转化液；（6）灭酶：将酶解罐温度升至80～90℃维持20min，灭酶；（7）离心：将步骤（6）灭酶后的红藻转化液，在转速6000～18000rpm下进行离心除去不溶物，上清液即为红藻全质提取液；（8）干燥：将红藻全质提取液进行喷雾干燥,得到红藻全质提取粉。
[0007]进一步的，所述步骤（4）中酶解破壁过程中，果胶酶用量为红藻干重的100～200万U/Kg，纤维素酶用量为红藻干重的150～300万U/Kg，淀粉酶用量为红藻干重的200～600万U/Kg。
[0008]进一步的，步骤（4）中果胶酶、纤维素酶和淀粉酶的比例1.2～2.0:2.6～3.0:4～5；优选比:1.6:2.8:5，可以兼顾成本和提取效率。
[0009]进一步的，所述步骤（5）中酶转化过程中，琼胶酶用量为红藻干重的1～3万U/Kg，中性蛋白酶用量为红藻干重的50～150万U/Kg，风味蛋白酶用量为红藻干重的60～100万U/Kg。
[0010]优选地，步骤（8）中所述喷雾干燥进风温度为160～175℃，出风口温度为85～95℃，可有效防止红藻全质提取粉在塔内粘壁和板结。
[0011]上述方案所述的红藻为紫菜、江蓠和龙须菜中的至少一种。
[0012]进一步的，所述红藻全质提取物具有抗氧化、免疫增强、促进益生菌生长、调节肠道菌群等多重功效。
[0013]本专利技术的另一目的在于，提供上述红藻全质提取物单独或作为组件在制备抗氧化、免疫增强、调节肠道菌群的药物、特殊医学用途配方食品、特殊营养配方食品、保健食
品、食品或食品添加剂中的应用。
[0014]通过上述技术方案，本专利技术提供的一种多效性红藻全质提取物及其制备方法和应用具有如下有益效果：1、本专利技术提供的多效性红藻全质提取物制备方法，充分利用了红藻胞壁主要结构成分红藻多糖的性质；通过物理溶胀和空化破壁，暴露胞壁成分结合位点；在通过复合酶的多点切割作用，实现红藻胞壁大分子的快本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多效性红藻全质提取物及其制备方法和应用，其特征在于，具体步骤如下：（1）预处理：将干燥后的红藻用粉碎机粉碎，过10～80目筛，与水按重量体积比1:5～50比例充分混匀，复水一定时间；新鲜红藻与水按重量体积比1:1～30比例混合；用胶体磨匀浆，得红藻浆液；（2）藻粉溶胀：将红藻浆液泵入反应罐中，升温至100～115℃下溶胀20～60min，期间不断搅拌，得红藻溶胀液；（3）空化破壁：将溶胀后的红藻料液进行空化破壁，空化器的转速为800～1200rad/min，入口压力为0.1～0.5MPa，处理10
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30min，得空化破壁液；（4）酶解破壁：将步骤（3）所得到的空化破壁液泵入酶解罐，调节pH至4.5～6.0，在40～55℃下，加入果胶酶、纤维素酶和淀粉酶，酶解2～5h，得酶解破壁液；（5）酶转化：将步骤（4）所得到的酶解破壁液调节pH至6.5～7.5，温度降低至25～35℃，加入琼胶酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶，酶解2～5h，得红藻转化液；（6）灭酶：将酶解罐温度升至80～90℃维持20min，灭酶；（7）离心：将步骤（6）灭酶后的红藻转化液，在转速6000～18000rpm下进行离心除去不溶物，上清液即为红藻全质提取液；（8）干燥：将红藻全质提取液进行喷雾干燥,得到红藻全质提取粉。2.根据权利要求1所述的一种多效性红藻全质提取物及其制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中酶解破壁过程中，果胶酶用量为红藻干重的100～200万U/Kg，纤维素酶用量为红藻干重的150～300万U/Kg，淀粉酶用量为红藻干重的200～600万U/Kg。3.根据权利要求1所述的一种多效性红藻全质提取物及其制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中果胶酶、纤维素酶和淀粉酶的比例1.2～2.0:2.6～3.0:...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈照鹏，江晓路，王鹏，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：