本發明涉及低分子量果膠的制備方法，確切的說，涉及一種超聲波輔助h2o2/vc氧化還原體系降解制備低分子量果膠的方法。
背景技術：
：果膠主要是一類由α-(1→4)-連接的d-半乳糖醛酸(d-galacturonicacids，d-gal-a)單元構成線性主鏈并具有分枝的酸性雜多糖，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)三個結構區域構成，其相對分子量在5-300萬之間。不同來源的果膠，由于分子量，甲酯化程度，所帶基團的數目等差別，其理化性質和功能性質也不盡相同。果膠具有良好的凝膠，增稠穩定等性，同時果膠具有降低血清膽固醇、血糖含量，刺激噬菌細胞和巨噬細胞，增殖脾細胞，抗補體活性，抑制透明質酸酶和組胺的釋放、內毒素誘導的炎癥反應和預防癌癥發生與轉移等多種重要的生理功能，被廣泛應用于食品、醫藥、化妝品等行業。由于果膠分子量大，不能在腸內降解，不易被人體吸收利用，因而在研究和利用方面受到了限制。低分子量果膠具有粘度低，易吸收、生物利用率高等優點，且較于高分子果膠具有更獨特的生物活性。目前常用的果膠降解方法有化學降解法，生物降解法和物理降解法。化學降解法通常是用稀酸加熱或者采用fenton體系處理果膠，雖然這兩種方法反應迅速，但是稀酸加熱處理反應劇烈，低分子量果膠得率低，更多的得到單糖，而采用fenton體系則會引入重金屬離子，不僅影響產物的安全性，同時也復雜了后續的純化處理工作；生物降解法雖然反應溫和、專一性高，但對反應條件較為苛刻，成本高，較難實現工業化生產，且由于果膠酶對果膠的降解存在局限性，往往存在降解效率低，寡糖收率低等問題。技術實現要素：為了解決
背景技術：
中存在的上述技術問題，本發明提供了一種超聲波輔助h2o2/vc氧化還原體系降解制備低分子量果膠的方法，反應可控，操作簡單，綠色環保。本發明的技術解決方案是：一種低分子量果膠的制備方法，包括以下步驟：(1)從工業水中獲得果膠，將果膠溶于醋酸鹽緩沖溶液中，得到果膠溶液；(2)在步驟(1)所得的溶液中加入過氧化氫和抗壞血酸；(3)將步驟(2)所得的溶液置于20-50℃溫度下進行超聲處理，處理時間為10-60min，超聲聲場強度為182-545w/cm2；(4)將步驟(3)所得的溶液進行透析處理，真空冷凍干燥后得到低分子量果膠。進一步地，步驟(1)中所述醋酸鹽緩沖液是濃度為0.1mol/l的naac水溶液，ph值為6.8，果膠與溶劑的料液比為5mg/ml。進一步地，步驟(2)中，每升果膠溶液中，過氧化氫和抗壞血酸的添加量分別為6g和1-100mmol。進一步地，步驟(4)中透析所用的透析袋截留分子量為3000da,流水透析3天。與現有技術相比，本發明的突出優點在于：(1)本發明構建了一種類似于fenton體系的物理方法輔助h2o2/vc氧化還原體系，通過產生自由基來實現對果膠的降解，不僅能輕易控制產物分子量范圍，還克服了以往一些化學方法降解果膠對結構的破壞。(2)該體系與常用的fenton體系相比，本發明適用的ph范圍更廣范，且反應過程中不會產生有機污染物，綠色環保的方法降解果膠多糖，對產物結構破壞小，無有害殘留物質。(3)該體系與常用的fenton體系相比，fenton體系通過多步反應產生自由基實現降解，因此降解效率低，寡糖收率低，本發明的講解體系僅涉及到h2o2與抗壞血酸直接反應產生自由基，試劑消耗更少，成本更低，降解效率高；(4)克服了現有常用方法降解果膠多糖低分子量果膠產率低，對其他小分子聚合物的制備提供一定的指導意義。(5)按照現有技術可知：本發明所得低分子量果膠分子量在9.28-82.74kda之間，具有良好的抗氧化和抗癌活性，且易于被人體吸收，可以應用于降血脂、血糖，抗癌，增強機體免疫力的保健品、功能食品和藥品等的制備，具有較高的實用價值。具體實施方式實施例1-1(1)從工業水中獲得果膠，然后將125mg果膠(mw＝＝7.9×106)溶解于25ml0.1m醋酸鈉緩沖溶液中(ph6.8)，添加過氧化氫(最終濃度為6g/l)和抗壞血酸(最終濃度為10mmol/l)。(2)將步驟1)所得溶液置于30℃的溫度下進行超聲處理，處理時間為10min，超聲聲場強度為424w/cm2,此時超聲頻率為21-25khz(備注說明：儀器自行在該范圍內調節)。(3)將步驟2)所得的處理后溶液透析(過截留量為3500da的透析袋)，真空冷凍干燥(于0.1mpa的真空度，-45℃干燥36h)后，所得低分子量果膠采用凝膠滲透色譜檢測產物分子量，其分子量(kda)為19.26kda。實施例1-2～1-4為了驗證步驟1)中不同抗壞血酸濃度對制備而得的低分子量果膠的影響，更改步驟2)中的抗壞血酸濃度，其余同實施例1-1，從而獲得實例1-2～1-4，具體抗壞血酸濃度和對應所得的低分子量果膠的分子量如表1所示。表1、不同抗壞血酸濃度所得低分子量果膠分子量由表1可以發現，抗壞血酸濃度為1-10mmol/l時，作用10分鐘后，隨著抗壞血酸濃度的增加，所得果膠分子量顯著降低，在抗壞血酸濃度為10-100mmol/l時，降解趨勢隨著抗壞血酸濃度降低而增強，果膠分子量集中于19.26-82.74kda，當抗壞血酸濃度為10mmol/l時，分子量最低，為19.26kda。實施例2-1～2-3為了驗證步驟2)中不同反應溫度下降解對制備而得的低分子量果膠的影響，更改實施例1-1中步驟2)的反應溫度，其余同實施例1-1，從而獲得實施例2-1～2-3，具體反應溫度和對應所得的低分子量果膠的分子量如表2所示。表2、不同反應溫度所得低分子量果膠分子量實例1-1實例2-1實例2-2實例2-3溫度(℃)30204050分子量(kda)19.2643.4511.629.28由表2可以發現，在反應溫度為20-50℃時，超聲10min后，隨著反應溫度的升高，所得果膠分子量顯著降低，集中于9.28-43.45kda。當反應溫度為50℃時，果膠的分子量由791.26kda降至9.28kda,在此溫度范圍內，降解果膠效果顯著。實施例3-1～3-3為了驗證步驟2)中不同超聲聲場強度對制備而得的低分子量果膠的影響，更改實施例1-1中步驟2)的聲場強度，其余同實施例1-1，從而獲得實施例3-1～3-3，具體反應溫度和對應所得的低分子量果膠的分子量如表3所示。表3、不同超聲聲場強度所得低分子量果膠分子量由表3可以發現，超聲聲場強度為182-545w/cm2時，作用10分鐘后，隨著聲場強度的增加，果膠分子量不斷減小，分布在9.28-52.65kda。當聲場強度為545w/cm2時，分子量最低，為9.28kda。在此聲場范圍內，降解果膠效果最為顯著。實施例4-1～4-3為了驗證步驟2)中不同處理時間對制備而得的低分子量果膠的影響，更改實施例1-1中步驟2)的處理時間，其余同實施例1-1，從而獲得實施例4-1～4-5，具體反應溫度和對應所得的低分子量果膠的分子量如表4所示。表4、不同作用時間所得低分子量果膠分子量由表4可以發現，在作用時間前10分鐘，分子量下降十分迅速，從791.26kda下降到19.26kda，降解效率極高，超過10min后，隨著作用時間的延長，果膠分子量下降逐漸趨于平緩，作用時間60min后，果膠分子量降低至11.76kda。綜上所知，超聲結合h2o2/vc氧化還原體系降解果膠可以通過改變不同因素條件來控制產物分子量，降解速率快，低分子量果膠產率高，既具有fenton體系高效降解和超聲降解綠色環保的優點，同時也解決了fenton體系使用金屬離子導致的安全隱患和超聲降解遇到的最低分子量瓶頸。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的若干個具體實施例。顯然，本發明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。當前第1頁12