一种酶法生产没食子酸及其制备工艺

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202510034090.4 申请日 2025-01-09
公开(公告)号 CN119639832A 公开(公告)日 2025-03-18
申请人 广州卫生职业技术学院; 申请人类型 学校
发明人 梁绮雯; 王雅洁; 范岩; 第一发明人 梁绮雯
权利人 广州卫生职业技术学院 权利人类型 学校
当前权利人 广州卫生职业技术学院 当前权利人类型 学校
省份 当前专利权人所在省份:广东省 城市 当前专利权人所在城市:广东省广州市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:广东省广州市越秀区人民北路604号 邮编 当前专利权人邮编:510000
主IPC国际分类 C12P7/42 所有IPC国际分类 C12P7/42C12N11/16C12N9/18C12R1/07
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 广州名扬高玥专利代理事务所 专利代理人 高梦华;
摘要 本 发明 涉及 没食子酸 技术领域,具体公开一种酶法生产没食子酸及其制备工艺。所述酶法生产没食子酸的制备工艺包括:制备改性魔芋葡甘聚糖;将 单宁 溶解于 水 中,加入改性魔芋葡甘聚糖,恒温水浴搅拌,得到预处理单宁溶液;制备改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢;将改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、预处理单宁溶液混合,搅拌,调节体系pH值,恒温水浴搅拌,离心,收集上清液,干燥,得到没食子酸。本发明制备的没食子酸产品收率高,纯度高且稳定,制备成本低,适于大规模推广生产。
权利要求

1.一种酶法生产没食子酸的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将魔芋葡甘聚糖溶解于中,加入三偏磷酸钠,搅拌,调节体系pH值,恒温水浴搅拌,加入磷酸缓冲盐溶液、聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物,超声,搅拌,离心,干燥,得到改性魔芋葡甘聚糖;
S2、将单宁溶解于水中,加入改性魔芋葡甘聚糖,恒温水浴搅拌,得到预处理单宁溶液;
S3、将3‑缩水甘油醚基丙基三甲氧基烷、甲苯混合,加入嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢,通入氮气并恒温水浴搅拌,离心,收集沉淀,加入磷酸缓冲盐溶液,超声,加入巯基化壳聚糖,搅拌,离心,收集沉淀,加入单宁酶、磷酸缓冲盐溶液,超声,加入戊二水溶液,恒温水浴搅拌,离心,收集沉淀,干燥,得到改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢;
S4、将改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、预处理单宁溶液混合,搅拌,调节体系pH值,恒温水浴搅拌,离心,收集上清液,干燥,得到没食子酸。
2.根据权利要求1所述酶法生产没食子酸的制备工艺,其特征在于,步骤S1中,魔芋葡甘聚糖、三偏磷酸钠、磷酸缓冲盐溶液、聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物重量比为5‑8:2‑
4:1000‑1100:15‑20。
3.根据权利要求1所述酶法生产没食子酸的制备工艺,其特征在于,步骤S2中,单宁、改性魔芋葡甘聚糖重量比为20‑25:2‑4。
4.根据权利要求1所述酶法生产没食子酸的制备工艺,其特征在于,步骤S3中,3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲苯、嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、磷酸缓冲盐溶液、巯基化壳聚糖、单宁酶、磷酸缓冲盐溶液(第二次)、浓度为25‑30%的戊二醛水溶液重量比为2.5‑3:
20‑30:6‑8:1000‑1100:3.5‑4:1.2‑1.4:1000‑1100:0.6‑0.8。
5.根据权利要求1所述酶法生产没食子酸的制备工艺,其特征在于,步骤S3中,通入氮气并恒温水浴搅拌,水浴温度为80‑82℃,搅拌时间为8‑9h,搅拌速度为100‑200rpm。
6.根据权利要求1所述酶法生产没食子酸的制备工艺,其特征在于,步骤S3中,戊二醛水溶液的浓度为25‑30%。
7.根据权利要求1所述酶法生产没食子酸的制备工艺,其特征在于,步骤S4中,改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、预处理单宁溶液重量比为1.2‑1.5:300‑320。
8.根据权利要求1所述酶法生产没食子酸的制备工艺,其特征在于,磷酸缓冲盐溶液的制备方法:将氯化钠、氯化、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾分散于水中,搅拌0.5‑1h,搅拌速度为200‑300rpm,采用浓度为3‑4%的盐酸溶液调节体系pH值为7.2‑7.4,得到磷酸缓冲盐溶液。
9.根据权利要求6所述酶法生产没食子酸的制备工艺,其特征在于,氯化钠、三偏磷酸钠、氯化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾重量比为8‑10:0.2‑0.4:1.4‑1.6:0.2‑0.4。
10.一种食子酸,其特征在于,采用权利要求1‑9任一项所述没食子酸的制备工艺制成。

说明书全文

一种酶法生产没食子酸及其制备工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及没食子酸技术领域,尤其涉及一种酶法生产没食子酸及其制备工艺。

背景技术

[0002] 没食子酸是一种重要的有机化合物,在食品、医药、化工等众多领域有着广泛应用。近年来,随着这些行业的快速发展,对没食子酸的质量和性能要求日益提高。在实际应用中,没食子酸的纯度、收率以及化学稳定性直接影响着相关产品的质量和使用效果。
[0003] 纯度高的没食子酸能保证产品质量的稳定性和一致性,减少杂质对产品性能的不良影响;较高的收率可以降低生产成本,提高生产效率,增强产品在市场上的竞争;而良好的化学稳定性则确保没食子酸在储存和使用过程中不易发生变质,延长产品的保质期,保障产品的质量安全。
[0004] 目前,传统的酶法生产没食子酸工艺在纯度、收率和化学稳定性方面存在一定局限。现有的生产方法难以精确控制反应过程,导致没食子酸纯度难以达到理想平,杂质的存在可能影响其在高端领域的应用。同时,收率较低使得生产成本居高不下,限制了大规模生产和应用。而且,在常见的储存和使用条件下,没食子酸的化学稳定性不足,容易发生化、分解等反应,导致品质下降。
[0005] 提高没食子酸的纯度、收率以及化学稳定性成为当前亟待解决的关键问题。现有的一些改进措施虽然在一定程度上有所改善,但仍存在诸多不足。例如,某些方法在提高纯度时,收率却受到影响;或者在提升收率的同时,化学稳定性又难以保证。因此,如何在提升没食子酸纯度、收率的同时,增强其化学稳定性,成为本领域急需攻克的技术难题。

发明内容

[0006] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种酶法生产没食子酸的制备工艺。
[0007] 一种酶法生产没食子酸的制备工艺,包括如下步骤:
[0008] S1、将魔芋葡甘聚糖溶解于水中,加入三偏磷酸钠,搅拌,调节体系pH值,恒温水浴搅拌,加入磷酸缓冲盐溶液、聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物,超声,搅拌,离心,干燥,得到改性魔芋葡甘聚糖;
[0009] S2、将单宁溶解于水中,加入改性魔芋葡甘聚糖,恒温水浴搅拌,得到预处理单宁溶液;
[0010] S3、将3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基烷、甲苯混合,加入嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢,通入氮气并恒温水浴搅拌,离心,收集沉淀,加入磷酸缓冲盐溶液,超声,加入巯基化壳聚糖,搅拌,离心,收集沉淀,加入单宁酶、磷酸缓冲盐溶液,超声,加入戊二水溶液,恒温水浴搅拌,离心,收集沉淀,干燥,得到改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢;
[0011] S4、将改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、预处理单宁溶液混合,搅拌,调节体系pH值,恒温水浴搅拌,离心,收集上清液,干燥,得到没食子酸。
[0012] 优选地,步骤S1中,魔芋葡甘聚糖、三偏磷酸钠、磷酸缓冲盐溶液、聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物重量比为5‑8:2‑4:1000‑1100:15‑20。
[0013] 优选地,步骤S1中,加入三偏磷酸钠后搅拌,搅拌时间为20‑30min,搅拌速度为200‑300rpm。
[0014] 优选地,步骤S1中,加入三偏磷酸钠,搅拌,采用浓度为3‑4%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为8.9‑9.1。
[0015] 优选地,步骤S1中,水浴温度为50‑53℃,恒温水浴搅拌时间为5‑6h,搅拌速度为200‑300rpm。
[0016] 优选地,步骤S1中,超声处理时间为30‑40min,超声频率为40‑50kHz。
[0017] 优选地,步骤S1中,超声后搅拌,搅拌时间为13‑15h,搅拌速度为100‑150rpm。
[0018] 优选地,步骤S1中,干燥温度为36‑38℃,干燥时间为12‑15h。
[0019] 优选地,步骤S2中,单宁、改性魔芋葡甘聚糖重量比为20‑25:2‑4。
[0020] 优选地,步骤S2中,加入改性魔芋葡甘聚糖,以改性魔芋葡甘聚糖的总重量为基准,改性魔芋葡甘聚糖的加入速度为每分钟5‑7%。
[0021] 优选地,步骤S2中,水浴温度为37‑39℃,恒温水浴搅拌时间为3‑4h,搅拌速度为100‑200rpm。
[0022] 优选地,步骤S3中,3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲苯、嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、磷酸缓冲盐溶液、巯基化壳聚糖、单宁酶、磷酸缓冲盐溶液(第二次)、浓度为25‑30%的戊二醛水溶液重量比为2.5‑3:20‑30:6‑8:1000‑1100:3.5‑4:1.2‑1.4:1000‑1100:
0.6‑0.8。
[0023] 优选地,步骤S3中,通入氮气并恒温水浴搅拌,水浴温度为80‑82℃,搅拌时间为8‑9h,搅拌速度为100‑200rpm。
[0024] 优选地,步骤S3中,加入磷酸缓冲盐溶液后超声,超声时间为20‑30min,超声频率为40‑50kHz。
[0025] 优选地,步骤S3中,加入巯基化壳聚糖后搅拌,搅拌时间为11‑12h,搅拌速度为100‑200rpm。
[0026] 优选地,步骤S3中,加入单宁酶、磷酸缓冲盐溶液后超声,超声时间为20‑30min,超声频率为40‑50kHz。
[0027] 优选地,步骤S3中,戊二醛水溶液的浓度为25‑30%。
[0028] 优选地,步骤S3中,加入戊二醛水溶液,水浴温度为3‑5℃,恒温水浴搅拌时间为4‑5h,搅拌速度为200‑300rpm。
[0029] 优选地,步骤S3中,干燥温度为39‑41℃,干燥时间为8‑10h。
[0030] 优选地,步骤S4中,改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、预处理单宁溶液重量比为1.2‑1.5:300‑320。
[0031] 优选地,步骤S4中,将改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、预处理单宁溶液混合后搅拌,搅拌时间为0.5‑1h,搅拌速度为100‑120rpm。
[0032] 优选地,步骤S4中,采用浓度为3‑4%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为6.1‑6.3。
[0033] 优选地,步骤S4中,水浴温度为54‑56℃,恒温水浴搅拌时间为4‑5h,搅拌速度为100‑200rpm。
[0034] 优选地,步骤S4中,干燥温度为41‑43℃,干燥时间为13‑15h。
[0035] 优选地,磷酸缓冲盐溶液的制备方法:将氯化钠、氯化、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾分散于水中,搅拌0.5‑1h,搅拌速度为200‑300rpm,采用浓度为3‑4%的盐酸溶液调节体系pH值为7.2‑7.4,得到磷酸缓冲盐溶液。
[0036] 优选地,氯化钠、三偏磷酸钠、氯化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾重量比为8‑10:0.2‑0.4:1.4‑1.6:0.2‑0.4。
[0037] 一种食子酸,采用上述任一项所述没食子酸的制备工艺制成。
[0038] 有益效果:
[0039] 本发明通过对魔芋葡甘聚糖改性,与聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物自组装形成纳米粒子,能更好地分散和稳定单宁,为后续反应提供有利微观结构,使单宁分布更有序,加大地增加与酶接触机会,为酶解反应创造良好条件,从而有效提高没食子酸收率。然后对嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢改性并固定单宁酶,增强了酶的稳定性,保障酶解反应持续高效进行。
[0040] 在反应过程中,纳米粒子与单宁形成特定结构,不仅利于反应,还能吸附杂质,提高产品纯度。同时,整体工艺构建的反应体系稳定,各原料相互协同,减少副反应地发生,进一步提升没食子酸稳定性。经离心、过滤、蒸发、干燥等后处理步骤,有效分离杂质,最终获得高纯度、高收率且稳定性强的没食子酸产品,展现出独特优势。

具体实施方式

[0041] 下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
[0042] 实施例1
[0043] 一种酶法生产没食子酸及其制备工艺,包括如下步骤:
[0044] S1、将5g魔芋葡甘聚糖溶解于60g水中,加入2g三偏磷酸钠,搅拌20min,搅拌速度为200rpm,采用浓度为3%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为8.9,在50℃恒温水浴搅拌5h,搅拌速度为200rpm,加入1000g磷酸缓冲盐溶液、15g聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物,超声处理30min,超声频率为40kHz,搅拌13h,搅拌速度为100rpm,离心,在36℃干燥12h,得到改性魔芋葡甘聚糖;
[0045] S2、将20g单宁溶解于180g水中,加入2g改性魔芋葡甘聚糖,以改性魔芋葡甘聚糖的总重量为基准,改性魔芋葡甘聚糖的加入速度为每分钟5%,在37℃恒温水浴搅拌3h,搅拌速度为100rpm,得到预处理单宁溶液;
[0046] S3、将2.5g 3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、25g甲苯混合,加入6g嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢,通入氮气并在80g℃恒温水浴搅拌8h,搅拌速度为100rpm,离心,收集沉淀,加入1000g磷酸缓冲盐溶液,超声20min,超声频率为40kHz,加入3.5g巯基化壳聚糖,搅拌11h,搅拌速度为100rpm,离心,收集沉淀,加入1.2g单宁酶、1000g磷酸缓冲盐溶液,超声
20min,超声频率为40kHz,加入0.6g浓度为25%的戊二醛水溶液,在3℃恒温水浴搅拌4h,搅拌200rpm,离心,收集沉淀,在39℃干燥8h,得到改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢;
[0047] S4、将1.2g改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、300g预处理单宁溶液混合,搅拌0.5h,搅拌速度为100rpm,采用浓度为3%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为6.1,在54℃恒温水浴搅拌4h,搅拌速度为100rpm,离心,收集上清液,在41℃干燥13h,得到没食子酸。
[0048] 磷酸缓冲盐溶液的制备方法:将8g氯化钠、0.2g氯化钾、1.4g磷酸氢二钠、0.2g磷酸二氢钾分散于900g水中,搅拌0.5h,搅拌速度为200rpm,采用浓度为3%的盐酸溶液调节体系pH值为7.2,得到磷酸缓冲盐溶液。
[0049] 实施例2
[0050] 一种酶法生产没食子酸及其制备工艺,包括如下步骤:
[0051] S1、将8g魔芋葡甘聚糖溶解于80g水中,加入4g三偏磷酸钠,搅拌30min,搅拌速度为300rpm,采用浓度为4%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为9.1,在53℃恒温水浴搅拌6h,搅拌速度为300rpm,加入1100g磷酸缓冲盐溶液、20g聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物,超声处理40min,超声频率为50kHz,搅拌15h,搅拌速度为150rpm,离心,在38℃干燥15h,得到改性魔芋葡甘聚糖;
[0052] S2、将25g单宁溶解于200g水中,加入4g改性魔芋葡甘聚糖,以改性魔芋葡甘聚糖的总重量为基准,改性魔芋葡甘聚糖的加入速度为每分钟7%,在39℃恒温水浴搅拌4h,搅拌速度为200rpm,得到预处理单宁溶液;
[0053] S3、将3g 3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、30g甲苯混合,加入8g嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢,通入氮气并在82℃恒温水浴搅拌9h,搅拌速度为200rpm,离心,收集沉淀,加入1100g磷酸缓冲盐溶液,超声30min,超声频率为50kHz,加入4g巯基化壳聚糖,搅拌12h,搅拌速度为200rpm,离心,收集沉淀,加入1.4g单宁酶、1100g磷酸缓冲盐溶液,超声30min,超声频率为50kHz,加入0.8g浓度为30%的戊二醛水溶液,在5℃恒温水浴搅拌5h,搅拌300rpm,离心,收集沉淀,在41℃干燥10h,得到改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢;
[0054] S4、将1.5g改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、320g预处理单宁溶液混合,搅拌1h,搅拌速度为120rpm,采用浓度为4%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为6.3,在56℃恒温水浴搅拌5h,搅拌速度为200rpm,离心,收集上清液,在43℃干燥15h,得到没食子酸。
[0055] 磷酸缓冲盐溶液的制备方法:将10g氯化钠、0.4g氯化钾、1.6g磷酸氢二钠、0.4g磷酸二氢钾分散于1000g水中,搅拌1h,搅拌速度为300rpm,采用浓度为4%的盐酸溶液调节体系pH值为7.4,得到磷酸缓冲盐溶液。
[0056] 实施例3
[0057] 一种酶法生产没食子酸及其制备工艺,包括如下步骤:
[0058] S1、将6.5g魔芋葡甘聚糖溶解于70g水中,加入3g三偏磷酸钠,搅拌25min,搅拌速度为250rpm,采用浓度为3.5%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为9,在51℃恒温水浴搅拌5.5h,搅拌速度为250rpm,加入1050g磷酸缓冲盐溶液、17g聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物,超声处理35min,超声频率为45kHz,搅拌14h,搅拌速度为125rpm,离心,在37℃干燥
13.5h,得到改性魔芋葡甘聚糖;
[0059] S2、将22g单宁溶解于190份水中,加入3g改性魔芋葡甘聚糖,以改性魔芋葡甘聚糖的总重量为基准,改性魔芋葡甘聚糖的加入速度为每分钟6%,在38℃恒温水浴搅拌3.5h,搅拌速度为150rpm,得到预处理单宁溶液;
[0060] S3、将2.7g 3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、27g甲苯混合,加入7g嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢,通入氮气并在81℃恒温水浴搅拌8.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集沉淀,加入1050g磷酸缓冲盐溶液,超声25min,超声频率为45kHz,加入3.7g巯基化壳聚糖,搅拌11.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集沉淀,加入1.3g单宁酶、1050g磷酸缓冲盐溶液,超声
25min,超声频率为45kHz,加入0.7g浓度为27%的戊二醛水溶液,在4℃恒温水浴搅拌4.5h,搅拌250rpm,离心,收集沉淀,在40℃干燥9h,得到改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢;
[0061] S4、将1.35g改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、310g预处理单宁溶液混合,搅拌0.7h,搅拌速度为110rpm,采用浓度为3.5%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为6.2,在55℃恒温水浴搅拌4.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集上清液,在42℃干燥14h,得到没食子酸。
[0062] 磷酸缓冲盐溶液的制备方法:将9g氯化钠、0.3g氯化钾、1.5g磷酸氢二钠、0.3g磷酸二氢钾分散于950份水中,搅拌0.7h,搅拌速度为250rpm,采用浓度为3.5%的盐酸溶液调节体系pH值为7.3,得到磷酸缓冲盐溶液。
[0063] 对比例1
[0064] 对比例1与实施例3的区别在于:将步骤S2中的改性魔芋葡甘聚糖替换为魔芋葡甘聚糖;
[0065] 一种酶法生产没食子酸及其制备工艺,包括如下步骤:
[0066] S1、将22g单宁溶解于190份水中,加入3g魔芋葡甘聚糖,以改性魔芋葡甘聚糖的总重量为基准,改性魔芋葡甘聚糖的加入速度为每分钟6%,在38℃恒温水浴搅拌3.5h,搅拌速度为150rpm,得到预处理单宁溶液;
[0067] S2、将2.7g 3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、27g甲苯混合,加入7g嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢,通入氮气并在81℃恒温水浴搅拌8.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集沉淀,加入1050g磷酸缓冲盐溶液,超声25min,超声频率为45kHz,加入3.7g巯基化壳聚糖,搅拌11.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集沉淀,加入1.3g单宁酶、1050g磷酸缓冲盐溶液,超声
25min,超声频率为45kHz,加入0.7g浓度为27%的戊二醛水溶液,在4℃恒温水浴搅拌4.5h,搅拌250rpm,离心,收集沉淀,在40℃干燥9h,得到改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢;
[0068] S3、将1.35g改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、310g预处理单宁溶液混合,搅拌0.7h,搅拌速度为110rpm,采用浓度为3.5%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为6.2,在55℃恒温水浴搅拌4.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集上清液,在42℃干燥14h,得到没食子酸。
[0069] 磷酸缓冲盐溶液的制备方法:将9g氯化钠、0.3g氯化钾、1.5g磷酸氢二钠、0.3g磷酸二氢钾分散于950份水中,搅拌0.7h,搅拌速度为250rpm,采用浓度为3.5%的盐酸溶液调节体系pH值为7.3,得到磷酸缓冲盐溶液。
[0070] 对比例2
[0071] 对比例2与实施例3的区别在于:不添加“魔芋葡甘聚糖”;
[0072] 一种酶法生产没食子酸及其制备工艺,包括如下步骤:
[0073] S1、将22g单宁溶解于190份水中,在38℃恒温水浴搅拌3.5h,搅拌速度为150rpm,得到预处理单宁溶液;
[0074] S2、将2.7g 3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、27g甲苯混合,加入7g嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢,通入氮气并在81℃恒温水浴搅拌8.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集沉淀,加入1050g磷酸缓冲盐溶液,超声25min,超声频率为45kHz,加入3.7g巯基化壳聚糖,搅拌11.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集沉淀,加入1.3g单宁酶、1050g磷酸缓冲盐溶液,超声
25min,超声频率为45kHz,加入0.7g浓度为27%的戊二醛水溶液,在4℃恒温水浴搅拌4.5h,搅拌250rpm,离心,收集沉淀,在40℃干燥9h,得到改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢;
[0075] S3、将1.35g改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、310g预处理单宁溶液混合,搅拌0.7h,搅拌速度为110rpm,采用浓度为3.5%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为6.2,在55℃恒温水浴搅拌4.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集上清液,在42℃干燥14h,得到没食子酸。
[0076] 磷酸缓冲盐溶液的制备方法:将9g氯化钠、0.3g氯化钾、1.5g磷酸氢二钠、0.3g磷酸二氢钾分散于950份水中,搅拌0.7h,搅拌速度为250rpm,采用浓度为3.5%的盐酸溶液调节体系pH值为7.3,得到磷酸缓冲盐溶液。
[0077] 对比例3
[0078] 对比例3与实施例3的区别在于:将步骤S4中的改性嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢替换为嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢;
[0079] 一种酶法生产没食子酸及其制备工艺,包括如下步骤:
[0080] S1、将6.5g魔芋葡甘聚糖溶解于70g水中,加入3g三偏磷酸钠,搅拌25min,搅拌速度为250rpm,采用浓度为3.5%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为9,在51℃恒温水浴搅拌5.5h,搅拌速度为250rpm,加入1050g磷酸缓冲盐溶液、17g聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物,超声处理35min,超声频率为45kHz,搅拌14h,搅拌速度为125rpm,离心,在37℃干燥
13.5h,得到改性魔芋葡甘聚糖;
[0081] S2、将22g单宁溶解于190份水中,加入3g改性魔芋葡甘聚糖,以改性魔芋葡甘聚糖的总重量为基准,改性魔芋葡甘聚糖的加入速度为每分钟6%,在38℃恒温水浴搅拌3.5h,搅拌速度为150rpm,得到预处理单宁溶液;
[0082] S3、将1.35g嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢、310g预处理单宁溶液混合,搅拌0.7h,搅拌速度为110rpm,采用浓度为3.5%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为6.2,在55℃恒温水浴搅拌4.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集上清液,在42℃干燥14h,得到没食子酸。
[0083] 磷酸缓冲盐溶液的制备方法:将9g氯化钠、0.3g氯化钾、1.5g磷酸氢二钠、0.3g磷酸二氢钾分散于950份水中,搅拌0.7h,搅拌速度为250rpm,采用浓度为3.5%的盐酸溶液调节体系pH值为7.3,得到磷酸缓冲盐溶液。
[0084] 对比例4
[0085] 对比例4与实施例3的区别在于:不添加“嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢”;
[0086] 一种酶法生产没食子酸及其制备工艺,包括如下步骤:
[0087] S1、将6.5g魔芋葡甘聚糖溶解于70g水中,加入3g三偏磷酸钠,搅拌25min,搅拌速度为250rpm,采用浓度为3.5%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为9,在51℃恒温水浴搅拌5.5h,搅拌速度为250rpm,加入1050g磷酸缓冲盐溶液、17g聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物,超声处理35min,超声频率为45kHz,搅拌14h,搅拌速度为125rpm,离心,在37℃干燥
13.5h,得到改性魔芋葡甘聚糖;
[0088] S2、将22g单宁溶解于190份水中,加入3g改性魔芋葡甘聚糖,以改性魔芋葡甘聚糖的总重量为基准,改性魔芋葡甘聚糖的加入速度为每分钟6%,在38℃恒温水浴搅拌3.5h,搅拌速度为150rpm,得到预处理单宁溶液;
[0089] S4、将310g预处理单宁溶液混合,搅拌0.7h,搅拌速度为110rpm,采用浓度为3.5%的氢氧化钠溶液调节体系pH值为6.2,在55℃恒温水浴搅拌4.5h,搅拌速度为150rpm,离心,收集上清液,在42℃干燥14h,得到没食子酸。
[0090] 磷酸缓冲盐溶液的制备方法:将9g氯化钠、0.3g氯化钾、1.5g磷酸氢二钠、0.3g磷酸二氢钾分散于950份水中,搅拌0.7h,搅拌速度为250rpm,采用浓度为3.5%的盐酸溶液调节体系pH值为7.3,得到磷酸缓冲盐溶液。
[0091] 性能测试
[0092] 纯度:依据LY/T 1644‑2023《没食子酸试验方法》的标准,测出实施例1‑3、对比例1‑4所制没食子酸的产品纯度。
[0093] 收率:根据没食子酸生产过程中所使用的原料的量以及化学反应的化学计量关系,计算出理论上应得到的没食子酸质量M1;再依据LY/T 1644‑2023《没食子酸试验方法》的标准,实际测出没食子酸的质量M2。结果如下表1所示。
[0094] 计算公式:
[0095] 稳定性:分别将实施例1‑3、对比例1‑4所制没食子酸放置在恒定的高温、高湿度环境中7、30天,观察形态及颜色的变化情况,结果如下表1所示。
[0096] 表1纯度及收率的测试结果
[0097]样品 纯度(%) 收率(%)
实施例1 99.36 85.13
实施例2 99.38 85.22
实施例3 99.43 85.51
对比例1 97.52 81.56
对比例2 91.25 72.36
对比例3 94.36 78.95
对比例4 90.12 70.54
[0098] 表2稳定性测试结果
[0099]
[0100]
[0101] 数据分析:
[0102] 从表1中实施例1‑3的数据可以看出,本发明制备的没食子酸具备极高的产品纯度和收率。具体为,产品纯度最高可达到99.43%;而收率最高可达到85.51%,这可以极大地降低生产成本,提高生产效益,为没食子酸的工业化生产及广泛应用提供了有力支撑。此外,根据表2中实施例1‑3来看,本发明制备的没食子酸也具备高稳定性的特点,即使在恒定的高温、高湿度环境中放置7、30天,其形态及颜色也并未出现变化,这就为没食子酸的长期储存提供了可靠保障,降低了储存过程中变质险,利于大规模商业储存与应用。
[0103] 从表1‑2中实施例3和对比例1‑2的数据看出,添加魔芋葡甘聚糖并对其进行改性,显著地提升了没食子酸的纯度、收率和稳定性。这是由于魔芋葡甘聚糖本身具有一定的亲水性和良好的生物相容性,能够在溶液中形成一定的空间结构,有助于分散和稳定单宁,为没食子酸的生成提供了较好的基础环境,一定程度上提升了收率和稳定性。进一步的,对魔芋葡甘聚糖进行了改性处理,与聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物形成纳米粒子结构,极大地增加了魔芋葡甘聚糖的比表面积和表面活性,使其能更高效地与单宁相互作用,让单宁在反应体系中分布更均匀,大大提高了单宁与酶的接触几率,从而显著提升了没食子酸的收率。同时,这种有序结构对杂质有更好的吸附能力,能有效去除反应体系中的杂质,进一步提高了产品纯度。此外,改性后的魔芋葡甘聚糖与其他成分协同作用,增强了整个反应体系的稳定性,进而提升了没食子酸的稳定性。
[0104] 从表1‑2中实施例3和对比例3‑4的数据看出,添加嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢并对其进行改性,对没食子酸提升纯度、收率和稳定性具有重大作用。这是由于嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢本身具有良好的耐受性和一定的生物活性,能够在较为复杂的反应环境中保持相对稳定,为固定单宁酶提供了理想的载体。进一步的,对嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢进行了一系列改性处理,极大地增加了芽孢表面的活性位点和结合能力,提升了芽孢对单宁酶的固定效果,使单宁酶在反应过程中更加稳定,不易脱落和失活,进一步提升了没食子酸的收率。同时,改性后的芽孢对反应体系中的杂质具有更强的排斥和隔离作用,有效减少了杂质对没食子酸的污染,进而提高了产品纯度。此外,这种经过改性的芽孢与整个反应体系的相容性更好,能协同其他成分共同营造稳定的反应环境,全方位提升了没食子酸的稳定性。
[0105] 所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明的范围被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
[0106] 本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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