[发明专利]一种低分子量果胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及低分子量果胶的制备方法，确切的说，涉及一种超声波辅助H₂O₂/VC氧化还原体系降解制备低分子量果胶的方法。

背景技术

果胶主要是一类由α-(1→4)-连接的D-半乳糖醛酸(D-Galacturonic Acids，D-Gal-A)单元构成线性主链并具有分枝的酸性杂多糖，主要由半乳糖醛酸聚糖(HGA)，鼠李半乳糖醛酸聚糖-I(RG-I)和鼠李半乳糖醛酸聚糖-II(RG-II)三个结构区域构成，其相对分子量在5-300万之间。不同来源的果胶，由于分子量，甲酯化程度，所带基团的数目等差别，其理化性质和功能性质也不尽相同。

果胶具有良好的凝胶，增稠稳定等性，同时果胶具有降低血清胆固醇、血糖含量，刺激噬菌细胞和巨噬细胞，增殖脾细胞，抗补体活性，抑制透明质酸酶和组胺的释放、内毒素诱导的炎症反应和预防癌症发生与转移等多种重要的生理功能，被广泛应用于食品、医药、化妆品等行业。由于果胶分子量大，不能在肠内降解，不易被人体吸收利用，因而在研究和利用方面受到了限制。低分子量果胶具有粘度低，易吸收、生物利用率高等优点，且较于高分子果胶具有更独特的生物活性。

目前常用的果胶降解方法有化学降解法，生物降解法和物理降解法。化学降解法通常是用稀酸加热或者采用Fenton体系处理果胶，虽然这两种方法反应迅速，但是稀酸加热处理反应剧烈，低分子量果胶得率低，更多的得到单糖，而采用Fenton体系则会引入重金属离子，不仅影响产物的安全性，同时也复杂了后续的纯化处理工作；生物降解法虽然反应温和、专一性高，但对反应条件较为苛刻，成本高，较难实现工业化生产，且由于果胶酶对果胶的降解存在局限性，往往存在降解效率低，寡糖收率低等问题。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种超声波辅助H₂O₂/VC氧化还原体系降解制备低分子量果胶的方法，反应可控，操作简单，绿色环保。

本发明的技术解决方案是：一种低分子量果胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)从工业水中获得果胶，将果胶溶于醋酸盐缓冲溶液中，得到果胶溶液；

(2)在步骤(1)所得的溶液中加入过氧化氢和抗坏血酸；

(3)将步骤(2)所得的溶液置于20-50℃温度下进行超声处理，处理时间为10-60min，超声声场强度为182-545W/cm²；

(4)将步骤(3)所得的溶液进行透析处理，真空冷冻干燥后得到低分子量果胶。

进一步地，步骤(1)中所述醋酸盐缓冲液是浓度为0.1mol/L的NaAc水溶液，pH值为6.8，果胶与溶剂的料液比为5mg/mL。

进一步地，步骤(2)中，每升果胶溶液中，过氧化氢和抗坏血酸的添加量分别为6g和1-100mmol。

进一步地，步骤(4)中透析所用的透析袋截留分子量为3000Da,流水透析3天。

与现有技术相比，本发明的突出优点在于：

(1)本发明构建了一种类似于Fenton体系的物理方法辅助H₂O_2/VC氧化还原体系，通过产生自由基来实现对果胶的降解，不仅能轻易控制产物分子量范围，还克服了以往一些化学方法降解果胶对结构的破坏。

(2)该体系与常用的Fenton体系相比，本发明适用的pH范围更广范，且反应过程中不会产生有机污染物，绿色环保的方法降解果胶多糖，对产物结构破坏小，无有害残留物质。

(3)该体系与常用的Fenton体系相比，Fenton体系通过多步反应产生自由基实现降解，因此降解效率低，寡糖收率低，本发明的讲解体系仅涉及到H2O2与抗坏血酸直接反应产生自由基，试剂消耗更少，成本更低，降解效率高；

(4)克服了现有常用方法降解果胶多糖低分子量果胶产率低，对其他小分子聚合物的制备提供一定的指导意义。

(5)按照现有技术可知：本发明所得低分子量果胶分子量在9.28-82.74kDa之间，具有良好的抗氧化和抗癌活性，且易于被人体吸收，可以应用于降血脂、血糖，抗癌，增强机体免疫力的保健品、功能食品和药品等的制备，具有较高的实用价值。

具体实施方式

实施例1-1