CN101607933A - 微波辅助二甲基亚砜法虾青素制备技术 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微波辅助二甲基亚砜法虾青素制备技术，红法夫酵母发酵液离心后加入二甲基亚砜，置于微波下辅助破壁，再加入有机溶剂，保温浸提，使虾青素自细胞内转到细胞外并溶于有机溶剂中，混合溶液离心后经过低温真空浓缩得到虾青素浓缩液。本发明将微波破壁技术与二甲基亚砜破壁成功结合，降低了成本，提高了效率，节约了提取时间，可有效防止虾青素结构不被破坏，提高红法夫酵母中虾青素的提取效果。

Description

微波辅助二甲基亚砜法虾青素制备技术
(一)技术领域
本发明涉及一种从红法夫酵母中提取虾青素的技术，具体涉及到微波辅助二甲基亚砜法破壁处理，利用有机溶剂提取虾青素的制备技术，属于生物技术食品添加剂生产领域。
(二)技术背景
虾青素是一种广泛存在于鲑鱼、三文鱼、虾蟹等甲壳动物等生物体内的色素，研究表明虾青素具有抗氧化、抗肿瘤和增强免疫力等许多重要的生理和生物学功能，在食品添加剂、水产养殖、化妆品、保健品和医药工业等方面具有广阔的应用前景。
红法夫酵母是目前主要用于生产虾青素的真菌，由于红法夫酵母的细胞壁异常坚硬，因此红法夫酵母的破壁情况对虾青素提取效果起到了很大的影响。目前对虾青素破壁提取的研究主要有利用超声波法、酸热法、二甲基亚砜法、碱法破壁然后通过有机溶剂浸提得到虾青素，从破壁效果及对虾青素的保护综合考虑，二甲基亚砜法是理想的破壁方法，同时也存在着破壁效果低的缺点。微波作为一种近年来新兴的破壁技术，因具有热效率高，穿透力强和选择性高的特点已经在许多领域得到了广泛的应用。本发明将微波破壁技术与二甲基亚砜法有效地结合，利用有机溶剂提取技术，得到微波辅助破壁提取红法夫酵母中虾青素的最优制备工艺。
(三)发明内容
本发明将微波破壁技术成功的应用到红法夫酵母中虾青素的提取工艺中，开发出一种高效快速的红法夫酵母中虾青素制备技术。
本发明通过以下步骤实现：
红法夫酵母发酵液离心后加入二甲基亚砜，置于微波下辅助破壁，再加入有机溶剂，保温浸提，使虾青素自细胞内转到细胞外并溶于有机溶剂中，混合溶液离心后经过低温真空浓缩得到虾青素浓缩液。
所述的二甲基亚砜与红法夫酵母发酵液的体积比为2～4∶10；
所述的微波辅助破壁时间为2～10分钟；微波频率为：416.5MHz～2450MHz。
所述的有机溶剂为丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、无水乙醇和石油醚中的一种，有机溶剂与红法夫酵母发酵液的体积比为：4～8∶10；
所述的保温浸提温度为：30～70℃，浸提时间为：20～40分钟；
本发明采用的微波辅助二甲基亚砜法提取虾青素的原理为：微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质，到达物料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能，细胞内部温度迅速上升，使其细胞内部压力超过细胞壁膨胀承受能力，细胞破裂，细胞内有效成分自由流出，同时在二甲基亚砜存在的条件下，相互协同作用达到很好的破壁效果。本发明作为红法夫酵母中虾青素的破壁提取方法具有以下的好处：
1本发明的工艺简单，操作容易，降低了能耗，节约了提取时间。同时增加了虾青素的产率，较单独的二甲基亚砜法破壁提取虾青素产率可提高21.56％；
2本发明的工艺在较低的温度下破壁提取，可以更好的防止虾青素结构破坏。
3本发明的工艺中所使用的溶剂价格低廉、易得到、毒性小、用量少，而且可以循环使用，节约成本同时减少污染。
(四)具体实施例：
本发明通过以下步骤实现：
(1)红法夫酵母发酵液获得和菌体制备
a.种子培养：取红法夫酵母斜面种子一环接入装有50mL液体种子培养基(葡萄糖20g/L、酵母粉3g/L、蛋白胨5g/L、10°Brix麦芽汁3g/L、pH 5.0)的250mL三角瓶中，20℃，160r/min振荡培养48h，得到种子液；
b.摇瓶发酵培养：移取上述种子液5mL接入装有50mL摇瓶培养基(葡萄糖20g/L、酵母粉3g/L、蛋白胨5g/L、pH 5.0)的500mL的三角瓶中，20℃，160r/min振荡培养96h，得到红法夫酵母发酵液；
c.菌体制备：取上述摇瓶发酵后的红法夫酵母发酵液10mL于离心管中，离心去菌体，无菌水洗涤菌体两次，获得湿菌体。
(2)微波辅助二甲基亚砜破壁处理
向上述获得的湿菌体中添加3.0mL二甲基亚砜，置于家用微波炉中，在微波频率416.5MHz下，破壁2.6min。
(3)虾青素的提取和虾青素浓缩液制备
向上述破壁得到的溶液中添加12.6mL的无水乙醇，50℃下恒温浸提15.1min，然后离心获得虾青素的初提取液，将初提取液进行低温真空浓缩，获得虾青素浓缩液，同时可将无水乙醇回收再次利用。

Claims (5)

1、一种微波辅助二甲基亚砜法虾青素制备技术，其特征在于：红法夫酵母发酵液离心后加入二甲基亚砜，置于微波下辅助破壁，再加入有机溶剂，保温浸提，使虾青素自细胞内转到细胞外并溶于有机溶剂中，混合溶液离心后经过低温真空浓缩得到虾青素浓缩液。
2、根据权利要求1所述的微波辅助二甲基亚砜法虾青素制备技术，其特征在于：所述的二甲基亚砜与红法夫酵母发酵液的体积比为2～4∶10。
3、根据权利要求1所述的微波辅助二甲基亚砜法虾青素制备技术，其特征在于：所述的微波辅助破壁时间为2-10分钟；微波频率为：416.5MHz～2450MHz。
4、根据权利要求1所述的微波辅助二甲基亚砜法虾青素制备技术，其特征在于：所述的有机溶剂为丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、无水乙醇和石油醚中的一种，有机溶剂与红法夫酵母发酵液的体积比为：4～8∶10。
5、根据权利要求1所述的微波辅助二甲基亚砜法虾青素制备技术，其特征在于：所述的保温浸提温度为：30～70℃，浸提时间为：20～40分钟。
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