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《甘肃农业大学》 2010年
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硫酸软骨素提取工艺的研究

田甲春  
【摘要】:硫酸软骨素是一种酸性粘多糖,通常以糖蛋白的形式存在于动物体内。硫软骨素是由氨基己糖和葡萄糖醛酸为基本结构单元构成的聚合体,分子量为1×104~5×104D。硫酸软骨素具有调节免疫和脂类代谢、预防感染和心血管疾病等多种生理作用,在医药、食品、化妆品等领域应用前景广泛。 本研究以猪软骨为原料,采用碱提取法、碱-单酶法、碱-双酶法、超声波辅助碱-双酶法提取硫酸软骨素,以硫酸软骨素纯度(氨基己糖含量)和得率为考察指标。 1.在碱提取法中,本研究选取料液比(软骨干重与碱液体积之比)、碱液浓度、温度、提取时间为因素进行正交试验,以硫酸软骨素得率为考察指标,确定了最佳的工艺参数。试验结果表明:在料液比1:6,碱液浓度6%,提取温度40℃,提取时间6h时,所得产品得率最高达到17.01%,纯度为70.32%。 2.碱-单酶法,是在碱提取法的基础上选用木瓜蛋白酶进一步酶解去除蛋白质等杂质,酶解时选取pH值、酶添加量、温度、时间进行单因素、正交试验,以硫酸软骨素纯度为主要考察指标,确定了最佳的工艺参数。在pH值6.8,温度40℃,木瓜蛋白酶酶添加量为1.2:1000,酶解时间为60min,所得产品的纯度最高为79.32%,得率为18.56%。 3.碱-双酶法,是在碱-单酶法的基础上选择胃蛋白酶进一步去除多余杂质,通过对pH值、酶解温度、酶添加量、酶解时间进行单因素、正交试验,以硫酸软骨素的纯度为主要的考察指标确定了最佳的工艺参数。在pH为5.9,酶解温度40℃,胃蛋白酶添加量为1.4:1000,酶解100min时所得产品纯度最高达到82.76%,得率为20.93%。 4.超声波辅助碱-双酶法,是在碱-双酶法的基础上进行的。在料液比1:6,碱液浓度6%,超声波处理功率为491W条件下处理139min,随后调节pH值为6.8,温度为40℃,添加木瓜蛋白酶量为1.2:1000,酶解60min后高温灭酶,调节pH到5.9,温度40℃,胃蛋白酶添加量为1.4:1000,酶解100min时所得产品纯度最高达到86.06%,得率为22.56%。 5.对四种方法所得产品进行感官、理化及微生物指标测定,在几种方法中超声波辅助碱-双酶法所得产品纯度最高,达到86.06%,超过出口标准(84.6%)且其它指标也符合标准要求。 6.对超声波辅助碱-双酶法提取出的产品,用乙醇进行纯化。当硫酸软骨素溶液的浓度为18%(w/v),NaCl浓度为3%(w/v),pH为6.8,醇沉体系浓度为70%(v/v),重复4次后,得到纯化物为白色,略带咸味、无臭的粉末。蛋白质含量为2.78%,氨基己糖含量为31.98%,硫酸软骨素的纯度达到90.17%,较之纯化前(86.06%)提高了4.11%,水分含量为6.30%,澄清度为0.035,pH值为7.01,且产品符合卫生标准。 7.为了进一步验证碱-双酶法、超声波辅助碱-双酶法及纯化后产品的纯度,进行红外光谱检测。结果显示,碱-双酶法和超声波辅助碱-双酶法得到的产品与标准品相比,相应的特征吸收峰均存在,但存在了少量的杂质峰,说明产品中还存在杂质。纯化物的红外光谱图与标准品的谱图相似,说明纯化后产品达到了较高纯度。 超声波辅助碱-双酶法耗时短,操作简单且得到的产品纯度高,是适合工业化生产的工艺。
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