專利名稱：一種基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法
技術領域：
本發明涉及褐藻活性多糖領域，具體為一種基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法。
背景技術：
海藻為海產藻類的統稱，通常固著于海底或某種固體結構上，是由基礎細胞所構成的單株或一長串的簡單植物。海藻中的營養成分包括多糖類、蛋白質、脂質、色素及低分子物質。經傳統中藥及現在科學研究證明，海藻中具有增強免疫力及抗癌活性的物質主要成分是多糖類。海藻包括紅藻、綠藻、褐藻等，而目前海藻多糖中研究和應用比較深入的主要為褐藻類多糖。褐藻為一類較高級的藻類，約有250屬，1500多種。褐藻類的藻體呈黃褐色或深褐色，含有多糖類、蛋白類、脂類和甘露醇等物質。有的種類，如海帶，細胞內還含有大量碘。褐藻多糖是褐藻重要的組成成分，其中包括褐藻膠、褐藻糖膠、褐藻淀粉等。褐藻膠，通常是指褐藻酸鈉，是由β-D-甘露糖醛酸(簡稱M)和α-L-古羅糖醛酸(簡稱G)兩種糖醛酸單體依靠1-4糖苷鍵連接成的線性多糖嵌段共聚物，在褐藻中含量很高。其段鏈結構有三種類型由連續M單元組成的M嵌段，由連續G單元形成的G嵌段，以及由G單元和M單元交替連接形成的MG嵌段。褐藻膠也是一類最具代表性的海藻化工產品，有據數據顯示，目前我國褐藻膠年產量已高居世界首位。為便于保存和使用，一般將褐藻膠轉化為褐藻酸鈉作為最終產品。作為一種聚陰離子多糖(海藻酸)的鈉鹽，褐藻酸鈉以其固有的理化性質，在工業上有著極為廣泛的用途。在食品工業上，褐藻酸鈉低熱無毒、易膨化、柔韌度高，添加到食品中可起到凝固、增稠、乳化、懸浮、穩定和防止食品干燥等諸多功能，是一種優良的食用添加劑。在紡織工業中，褐藻酸鈉具有易著色、得色量高、色澤鮮艷和印花織物手感柔軟等特點，是棉織物活性染料印花中最常用的糊料。同時，它還可作為經紗漿料、防水加工、制造花邊用等工藝過程的水溶纖維。在化妝品工業中褐藻酸鈉用作牙膏基料、洗發劑、整發劑等。在造紙工業上可作為施膠，在橡膠工業中用作膠乳濃縮劑，還可以制成水性涂料和耐水性涂料。褐藻酸鈉還是一種重要的生物醫用材料，被廣泛用作藥物緩釋劑、聚合物薄膜、細胞封裝、傷口敷料、手術海綿和栓塞劑等，在生物醫用材料學、臨床醫學、組織工程學和藥物學等領域正在受到越來越多的關注。至今，褐藻膠的生產基本上仍沿用堿消化工藝，基本原理是利用純堿(Na2CO3)把各種不溶于水的褐藻酸鹽轉化成褐藻酸鈉，并溶解在水中，再經過濾后得到干燥的海藻酸鈉粉末。褐藻糖膠是一種雜多糖，組成除了含有巖藻糖和硫酸根外，還含有半乳糖、木糖、 甘露糖和糖醛酸等單糖。由于具有獨特的結構和優異的生理活性，如調節血脂、降血糖、降血壓、抗凝血、抗腫瘤、抗突變和防輻射、抗病毒、增強免疫功能等，褐藻糖膠已成為本世紀海洋藥物研究的熱點之一。褐藻淀粉又名昆布多糖，同樣是一種具有多種生理活性的多糖。 褐藻糖膠及褐藻淀粉的制取主要利用生產褐藻膠、碘及甘露醇的廢棄物為主要原料，經水浸提后分級醇沉。
現有褐藻膠生產工藝方法的主要缺點耗水耗能嚴重，污染大。這也是制約海藻工業發展的關鍵因素。堿消化工藝原理簡單，但實際工業制備中往往需要數十道過程，有些步驟是非常困難的。例如，海帶經過碳酸鈉處理形成的褐藻酸鈉濃漿中，有許多不溶于水的纖維素等成份需要濾除，由于濃漿粘度過高，除了需要加入硅藻土等助濾劑外，還需要消耗大量的水進行稀釋，而且對用水的水質要求很高。據統計，生產1噸成品海藻酸鈉約需用700-1000噸水。另外，現有堿消化工藝的化學過程主要有加酸和加鈣鹽兩種方法首先把褐藻中不溶于水的褐藻酸鹽轉換成可溶于水的褐藻酸鈉，加入酸或鈣離子使褐藻酸鈉形成褐藻酸或褐藻酸鈣沉淀，然后清洗后轉換回褐藻酸鈉，最后再進一步把褐藻酸鈉加工成各類產品。無論采用哪種方法，都要產生的大量工業廢水，對生態環境構成了嚴重的威脅。產品品種單一，質量欠優，附加值低。褐藻酸鈉的分類從結構上可分為高G/M比、 中G/M比、低G/M比三種，從粘度上可分為超低粘度、低粘度、中等粘度、高粘度和超高粘度褐藻酸鈉，從純度上可分為工業用、食用以及醫用三個級別。我國海藻酸生產企業大概有二十家，經過幾十年的發展，我國已成為海藻酸生產大國。但我國在開發應用海藻酸的深度及廣度上，特別是在開發高檔次的海藻酸原料以及高附加值下游產品的開發方面與發達國家相比還存在著很大的差距。海藻酸工業是一個競爭非常激烈的領域，特別是中國企業采用低價格的策略使大部分海藻酸工業處于低利潤狀態，只有在醫藥衛生等高端應用領域才有較大的利潤空間。我國內企業生產的褐藻酸鈉大多是中等粘度產品，作為保健醫藥類產品應用受到其膠凝性較強，溶解度低等特性的限制，活性得不到充分體現。上述諸多原因， 都使我國現在的很多海藻膠生產企業經營十分困難。為突破上述困境，國內外研究人員針對以上各項不足，在多個環節做了長期不懈的努力，許多研究卓有成效，取得了一些重要的進展。這些研究包括對舊有工藝的改進以及新工藝的開發，比如最近國外學者報道的褐藻膠反應擠出新工藝，就同時具備節水、省時、 堿用量少，而且產品的粘度和收率都有不同程度的提高，但出于成本等問題，該設備目前還未得到推廣。對傳統海藻多糖產品的修飾包括利用生物、化學或物理方法，將褐藻酸鈉和褐藻糖膠降解為褐藻膠低聚糖、寡糖和低分子量巖藻糖，對褐藻糖膠的硫含量進行調整等措施。研究結果也已證實，降解后的褐藻酸鈉和褐藻糖膠的活性得到了有效地提高，有些低分子量褐藻酸鈉已具有類似肝素的抗腫瘤和抗病毒的生理活性，可用于心腦血管疾病和病毒方面的藥用研究。有些具有整腸和解毒、降血糖血脂、抗凝血、抗炎、免疫調節等作用，可作為糖尿病、肥胖癥、直腸結腸癌、習慣性便秘患者的療效食品。尤其是近年來，經過修飾后的低分子量褐藻膠或巖藻多糖的獨特的生理作用不斷被發現出來，它的活性及藥用價值的研究已成為新的研究熱點之一。另外，聚甘露糖醛酸和聚古羅糖醛酸是褐藻膠分子中所特有的，在自然界中尚未發現有單獨存在的此類化合物。而且褐藻膠中兩種糖醛酸聚糖的比例 (M/G)、嵌段的結構和排列等不同時，其性能會表現出顯著不同。因此，也有許多科研工作者通過不同的降解、分離方法得到這類結構獨特的多糖片段及其寡糖，研究其獨特的生物活性，以期開發成為具有特殊療效的藥物。所有這些結構不同的系列低聚糖或寡糖，極大地豐富了海藻多糖產物的多樣性。但上述這些研究都以中等粘度褐藻膠為原料，并未從根本上解決褐藻酸鈉傳統生產工藝中所存在的耗水耗能、污染嚴重等問題。因此，有必要繼續開展海洋科學與海藻工業新工藝、新技術、新產品的研究和開發。點特殊的海洋生存環境使褐藻細胞具有堅固的纖維素細胞壁，細胞結構緊密，質地堅韌，其中所含有效成分不易被提取。而且，天然的褐藻多糖普遍具有分子量大、水溶性差、 在人體內不易吸收等問題。因此，如何將褐藻多糖(褐藻酸鈉、褐藻糖膠等)降解為低聚糖和寡糖，從而提高其生物活性已成為目前海洋藥物的研究熱點之一。在一定條件下，有機酸可以使植物細胞壁碳水化合物(纖維素和半纖維素)發生部分水解而溶出。假如在褐藻活性多糖的提取中使用這種有機酸體系，就有可能通過控制工藝條件，使褐藻細胞壁纖維質和藻膠類物質發生部分降解，從而改變褐藻細胞壁的結構層，為胞內多糖和細胞壁多糖在后續進行的水提過程中迅速溶出創造有利條件，由于原料細胞壁結構層的改變，使得提取溶劑用量顯著降低，因此實現了工藝過程的節水、減排目的，并大大降低提取過程中的耗水量。另外，采用酸性強度適中的有機酸體系對褐藻原料進行處理時，還可能同時將褐藻多糖的分子結構進行適當降解，改善其固有的結構及理化性質，獲得高附加值活性多糖。由此，本發明的申請者設計出基于有機酸處理的褐藻類活性多糖的高效提取工藝路線(參見申請號201110343580.0的中國發明專利申請，發明名稱一種從褐藻中提取活性多糖的方法)，使多糖產品質量有了顯著提高，但在應用過程中發現，這種新方法在以下兩方面還存在問題，需要進一步加以解決。第一，有機酸用量大。常規加熱條件下，熱量需要通過容器壁由外向內傳導，對于導熱性很差的高等植物或真菌類原料，為了保證容器內物料得到均勻加熱，需要在物料中加入大量的導熱性好的液體介質(如有機酸)并同時采用強力機械攪拌。當有機酸加入量不足時，靠近器壁的物料優先受熱，物料中的有機酸因優先加熱而汽化，這些物料便形成一層導熱系數很低的保溫層，阻止熱量進一步向容器內部傳遞，從而導致容器內由外向內形成較大的溫度梯度，處于內部的物料很長時間內達不到所需溫度。同時，機械攪拌的均勻化作用也得不到有效發揮。最終，使有機酸處理方法達不到預期效果。第二，減壓蒸餾排酸過程難以避免“外干里濕”甚至“外焦里濕”現象。為了防止酸溶性有效成分的損失，在處理過程結束后，采用減壓蒸餾方式來一步實現物料中有機酸的分離、回收和再利用。在這一過程中，同樣由于常規傳熱方式的局限，在酸還未被充分排除時，容器內物料便出現“外干內濕”現象，嚴重時發展為“外焦內濕”，造成有效成分的破壞。 因過熱而焦化的那部分物料常常會牢固粘貼在器壁上而不易清除，并會由此造成排酸時間延長而增加過程能耗。生產規模越大，這些問題越為突出。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，解決現有技術中存在的有機酸用量大，減壓蒸餾排酸過程中難以避免的“外干里濕”和“外焦里濕”現象所導致的一系列問題，使有機酸處理方法的預期效果得到充分發揮。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，采用微波處理方式，具體為 1)將經洗凈、干燥、粉碎后的褐藻類原料置入微波反應腔中，加入有機酸溶液或有機-無機混酸溶液，充分攪拌使均勻潤濕；2)微波處理，施加微波功率，利用微波、有機酸分子和褐藻高分子多糖之間的協同作用，選擇性切斷褐藻高分子多糖的糖苷鍵，實現其可控降解；3)
6利用微波加熱減壓蒸餾方法，排除物料中大部分有機酸溶液或有機-無機混酸溶液，完成褐藻微波預處理；4)經微波預處理的褐藻，加入約5-8倍水進行提取，水提部分濃縮并分步醇沉可得到水溶性良好的富含甘露糖醛酸片段(富M)的褐藻膠、褐藻糖膠和褐藻淀粉；5) 經過水提后的微波預處理褐藻原料殘渣，再按堿消化工藝進行處理，可獲得富含古羅糖醛酸片段(富G)的褐藻膠。其中所述微波功率施加方式為連續微波與脈沖微波相結合，先用連續微波輻照， 時間為至有機酸溶液回流，然后轉換為脈沖微波，輻照5min-120min ；其反應條件如下1)微波功率的質量功率密度為每千克物料1千瓦-每千克物料10千瓦；2)反應腔工作壓力為2OmmHg-76OmmHg ；3)物料重量配比為干燥褐藻/有機酸溶液=5/1-1/5 ；所述連續微波情況下，質量功率密度為每千克物料1千瓦-每千克物料5千瓦；所述脈沖微波情況下，質量功率密度為每千克物料2千瓦-每千克物料10千瓦，占空比為A/ B，其中A = 1秒-100秒，B = 1秒-100秒；所述的褐藻類包括海帶屬(Laminaria)海帶、馬尾藻屬(Sargassum)海蒿子、海黍子、羊棲菜、鼠尾藻、匍枝馬尾藻、墨角藻屬(Fucus)巖藻、 墨角藻、鹿角菜屬(Pelvetia)鹿角菜、裙帶菜屬(Undaria)裙帶菜或巨藻屬(Maerocystis) 巨藻；所述有機酸溶液分別是質量濃度為5wt% -50wt%的草酸、10wt% -99wt%的甲酸、 IOwt % -99wt%的乙酸或10wt% -99wt%的丙酸水溶液；所述有機-無機混酸溶液中的有機酸分別是質量濃度為5wt%草酸、IOwt %甲酸、IOwt %
乙酸或IOwt% -99wt%的丙酸水溶液，無機酸為質量濃度為0. Iwt% -20wt%的鹽酸溶液、 0. Iwt % _20wt%的硫酸溶液、0. Iwt % _20wt%的磷酸溶液或0. Iwt % _20wt%的硝酸溶液； 所述微波反應腔既可為行波式微波反應腔，也可為諧振式微波反應腔；所述加入的有機酸溶液或加入的有機-無機混酸中，有機酸為草酸溶液時，處理后采用有機溶劑洗滌去除殘留的草酸。所述加入的有機酸或有機-無機混酸溶液中，有機酸為甲酸、乙酸或丙酸時，處理后采用微波加熱減壓蒸餾除去大部分酸液，再采用有機溶劑洗滌除去少量殘留酸；所述富M片段褐藻膠、褐藻糖膠、褐藻淀粉和富G片段褐藻膠等不同結構的褐藻多糖，是以微波預處理的褐藻為原料，分別經水浸提、分級醇沉、堿消化等步驟獲得。本發明原理是第一，微波加熱能使物料內外得到同時加熱，能充分克服克服常規加熱方式中難以克服的物料受熱不均勻、能耗高等系列問題；第二，在一定工藝條件下，微波輻射可以強化有機酸體系與褐藻原料細胞壁的有機大分子物質(包括纖維素、藻膠)之間的化學作用， 使目標多糖與植物原料基體實現高效分離，為多糖的高效提取創造有利條件；第三，具有不同分子結構的多糖對微波輻射和有機酸作用的敏感度不同，這一特點為大分子多糖中糖苷鍵的選擇性斷裂、進而獲得結構和性質獨特的多糖產物奠定了化學基礎。褐藻中對微波輻射下的有機酸降解作用較敏感的富M片段的分子量顯著降低，其水溶性大大增加，不需經過消化就可以順利提出，對微波輻射下的有機酸降解作用不敏感的富G片段則殘留在褐藻殘渣中，可通過堿經消化工藝提出。與現有技術相比，本發明更具有如下優點1、本發明省時、有機酸用量少且易高效回收、節水和節能效果顯著。采用微波加熱技術，有效地克服了常規加熱所難以避免的傳熱問題，顯著降低有機酸用量，減少處理時間，特別是在蒸餾排酸過程中，能很好地消除常規加熱時無法避免的“外干里濕”和“外焦里濕”現象，避免這些現象所伴生的一系列問題。這一特點在規模化生產時表現得尤為明顯。2、本發明新工藝充分利用微波化學技術具有的反應速率快、轉化率高、目標產物選擇性高等顯著優勢，不僅能使多糖收率顯著提高，還能顯著增強多糖分子結構調整的可控性，獲得平均分子量更為集中、水溶性很好的高附加值活性多糖產品。3、本發明微波加熱技術與化學反應技術相結合形成的微波化學技術，是近十幾年來發展起來的一種新的反應過程強化技術，具有反應速率快、轉化率高、目標產物選擇性高等顯著優勢。在褐藻類原料的有機酸處理過程中應用微波加熱技術，還能有選擇地強化其中的相關化學反應，促進多糖與褐藻細胞中大分子物質之間的脫離，提高細胞壁纖維素水解效率，實現目標多糖的可控降解。在蒸餾排酸過程中，微波還存在著特殊的“內爆”效應， 即通過使細胞內部的極性溶劑快速升溫汽化，迅速增加細胞內部壓力，導致細胞壁破裂。4、本發明將微波加熱技術與有機酸法結合，既可以降低有機酸用量，也能有效解決蒸餾排酸存在的問題，獲得分子量分布范圍窄、水溶性好的高附加值多糖產品，本工藝在大規模工業化生產時優勢明顯。
圖1為本發明工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。本發明的工藝過程如下1)將經洗凈、干燥、粉碎后的褐藻類原料置入微波反應腔中，加入有機酸或有機/ 無機混酸溶液，充分攪拌使均勻潤濕；2)微波處理，施加微波功率，利用微波、有機酸分子和褐藻高分子多糖三者之間的協同作用，選擇性切斷褐藻高分子多糖的糖苷鍵，實現其可控降解；3)利用微波加熱減壓蒸餾，排除大部分有機酸溶液或有機/無機混酸溶液，利用有機溶劑充分洗滌，除去少量殘留的酸，完成褐藻的微波預處理；4)經微波預處理的褐藻，加入約5-8倍水進行提取，提取液濃縮后分步醇沉可得到水溶性良好的富含甘露糖醛酸片段(富M)的褐藻膠、褐藻糖膠和褐藻淀粉；5)經過水提后的微波預處理褐藻原料殘渣，再按堿消化工藝進行處理，可獲得富含古洛糖醛酸片段(富G)的褐藻膠。整個工藝過程見附圖1。為了對新工藝進行評價，各實施例中特參考文獻制定了對照工藝，并把對照工藝、 新工藝以及常規加熱方式下各實施例相應的褐藻酸鈉、褐藻糖膠、褐藻淀粉的提取率、工藝過程中的總耗水量、褐藻酸鈉產品的粘度、作用時間、有機酸(或混酸)用量以及褐藻糖膠硫酸根含量等數據進行了列表比較。褐藻酸鈉產物再經適當的方法純化后得組成均一的單體多糖，采用H1-NMR方法測定其聚甘露糖醛酸片段(M)與古洛糖醛酸片段(G)比值M/G，褐藻酸鈉粘度用烏氏粘度計在25°C水浴測定，褐藻糖膠硫酸根含量采用比濁法測定。對照例1
對照工藝稱取100克經洗凈、干燥、粉碎后的海帶粉原料放入2L的燒杯中，加入 IL水以及20g碳酸鈉于70°C的熱水浴中進行攪拌1小時，然后用80-100L的水進行沖稀，充分攪拌后過濾，濾液加鹽酸調節PH值至2. 0，離心分離，沉淀中加入碳酸鈉進行轉化，得到褐藻酸鈉。離心所得上清液用乙醇分級沉淀，可得到褐藻糖膠(加乙醇至含醇量65wt%) 和褐藻淀粉(加乙醇至含醇量85wt%)。各步產物干燥后分別計算提取率，提取率為各步產物與原料海帶粉的質量比的百分數。所有分析結果見表1。實施例1 1) 1. 5kg干海帶粉置于行波式微波反應腔中；2)取無水甲酸0. 5L，加水0. 25L配成甲酸溶液0. 75L ；3)將步驟幻中的甲酸溶液0. 75L，加到步驟1)中的微波反應腔中，充分攪拌使海帶粉均勻潤濕；4)步驟3)中得到的潤濕的物料于5KW連續微波功率下輻照至有液體回流，即有機酸溶液汽化，改為脈沖微波功率工作方式，占空比為5秒/5秒(即接通時間與斷開時間的比值)，峰值功率10KW，保持12min后，抽真空(反應腔工作壓力為20mmHg)，至微波反應腔中無液體，完成海帶粉的微波預處理；5)經過預處理后的海帶粉1. 5kg中加入無水乙醇5L，充分攪拌，過濾，濾液蒸餾回收乙醇，濾渣干燥后即為微波預處理海帶粉；6)取步驟5)中微波預處理海帶粉100克，放入IL的燒杯中，加入500ml蒸餾水， 于70°C的熱水浴中提取40min，過濾，重復上述過程1次，合并兩次濾液并調pH至中性，濾渣備用；7)步驟6)中濾液濃縮后分級醇沉，得到富M片段的褐藻酸鈉(加乙醇至含醇量 30wt% )、褐藻糖膠(加乙醇至含醇量65wt% )和褐藻淀粉(加乙醇至含醇量85wt% )；8)步驟6)中所得濾渣中加入6g碳酸鈉及500ml水，于70°C的熱水浴中進行攪拌 40min,過濾，濾液中和濃縮，醇沉得到富G片段的褐藻酸納。各步產物提取率，以及工藝過程中的總耗水量、褐藻酸鈉產品的粘度、褐藻糖膠中硫酸根含量等數據結果見表1。表1微波預處理海帶干粉與未經處理海帶干粉原料的各步多糖產物提取率、總用水量、褐藻酸鈉粘度以及褐藻糖膠硫酸根含量等比較情況
權利要求
1.一種基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，其特征在于，包括如下步驟1)將經洗凈、干燥、粉碎后的褐藻類原料置入微波反應腔中，加入有機酸溶液或有機/ 無機混酸溶液，充分攪拌使均勻潤濕；2)微波處理，施加微波功率，利用微波、有機酸分子和褐藻高分子多糖之間的協同作用，選擇性切斷褐藻多糖的糖苷鍵，實現其可控降解；3)利用微波加熱減壓蒸餾，排除大部分有機酸溶液或有機/無機混酸溶液，利用有機溶劑充分洗滌，除去少量殘留的酸，完成褐藻的微波預處理；4)經微波預處理的褐藻，加入5-8倍水進行提取，提取液濃縮后分級醇沉得到水溶性良好的富含甘露糖醛酸片段的褐藻膠、褐藻糖膠和褐藻淀粉；5)經過水提后的微波預處理褐藻原料殘渣，再按堿消化工藝進行處理，獲得富含古洛糖醛酸片段的褐藻膠。
2.按權利要求1所述的基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，其特征在于， 微波功率施加方式為連續微波或連續微波與脈沖微波相結合兩種方式；在連續微波與脈沖微波相結合的使用方式中，先用連續微波輻照，時間為至有機酸溶液回流，然后轉換為脈沖微波，繼續輻照5min-120min。
3.按權利要求1或2所述的基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，其特征在于，微波反應條件如下1)微波功率的質量功率密度為每千克物料1千瓦-每千克物料10千瓦；2)反應腔工作壓力為20mmHg-760mmHg；3)物料重量配比為褐藻原料/有機酸溶液=5/1-1/5。
4.按權利要求3所述的基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，其特征在于， 連續微波情況下，質量功率密度為每千克物料1千瓦-每千克物料5千瓦；脈沖微波情況下，質量功率密度為每千克物料2千瓦-每千克物料10千瓦，占空比為A/B，其中A = 1 秒-100 秒，B = 1 秒-100 秒。
5.按權利要求1所述的基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，其特征在于， 褐藻類包括海帶屬海帶、馬尾藻屬海蒿子、海黍子、羊棲菜、鼠尾藻、匍枝馬尾藻、墨角藻屬巖藻、墨角藻、鹿角菜屬鹿角菜、裙帶菜屬裙帶菜或巨藻屬巨藻。
6.按權利要求1所述的基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，其特征在于，有機酸溶液分別是質量濃度為5wt% -50wt%的草酸、10wt% -99wt%的甲酸、 IOwt % -99wt%的乙酸或10wt% -99wt%的丙酸水溶液；有機-無機混酸酸溶液中的有機酸分別是質量濃度為5wt%草酸、IOwt %甲酸、IOwt % _99wt%的乙酸或10wt% -99wt%的丙酸水溶液，有機-無機混酸中的無機酸為質量濃度0. Iwt % -20wt% 的鹽酸溶液、0. Iwt % _20wt%的鹽酸溶液、0. Iwt % _20wt%的磷酸溶液或0. Iwt % -20wt% 的硝酸溶液。
7.按權利要求1或6所述的基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，其特征在于，所加入的有機酸溶液或有機-無機混酸溶液中，有機酸為草酸溶液時，處理后采用 C1-C3的醇或丙酮有機溶劑洗滌去除殘留的草酸；所加入的有機酸溶液或有機-無機混酸溶液中，有機酸為甲酸、乙酸、丙酸溶液時，處理后采用微波加熱減壓蒸餾除去大部分酸液， 再采用C1-C3的醇或丙酮有機溶劑洗滌去除少量殘留的酸。
8.按權利要求1所述的基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，其特征在于，微波預處理的褐藻類原料用5-8倍水浸提，提取液濃縮后分級醇沉，加乙醇至含醇量20wt% -40wt%時，獲得富含甘露糖醛酸片段的低聚褐藻膠沉淀；加乙醇至含醇量 60wt% -70Wt%時，獲得褐藻糖膠沉淀；乙醇至含醇量80Wt% -85wt%時，獲得褐藻淀粉沉淀。
9.按權利要求1所述的基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，其特征在于， 經過水浸提后的褐藻殘渣再按堿消化工藝進行處理，獲得富含古羅糖醛酸片段的褐藻膠。
全文摘要
本發明涉及褐藻活性多糖領域，具體為一種基于微波化學的褐藻活性多糖的高效提取方法，即采用微波化學手段對常見褐藻類原料進行處理，然后再分別采用水浸提和堿消化工藝處理，獲得結構不同的糖醛酸低聚糖和褐藻糖膠低聚糖(如富含甘露糖醛酸片段的褐藻膠或富含甘露糖醛酸片段的褐藻膠)的過程。本發明不僅能有效克服常規加熱條件下有機酸處理上述原料過程中有機酸用量大、酸回收難度大等工藝難題，還能顯著強化有機酸處理中的相關化學反應，促進多糖與褐藻中大分子物質之間的脫離，增強有機酸對大分子多糖的選擇性降解。本發明具有處理速率快、多糖收率高、多糖可控降解能力強、有機酸用量少且易高效回收、耗水量小、能耗低等顯著優勢。
文檔編號C08B37/00GK102417549SQ20111034824
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月7日 優先權日2011年11月7日
發明者劉志宇, 張勁松, 李明天, 許磊 申請人:沈陽科思高科技有限公司