CN102919512B - 一种富含dha微藻粉及其制备方法 - Google Patents

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本发明公开了一种富含DHA微藻粉及其制备方法，直接由富含DHA的微生物发酵液干燥获得，淡黄色至棕黄色颗粒状粉末，粒度20～200目，DHA含量大于等于20％。制备方法是：先进行微生物发酵生产DHA，得到的发酵液加入抗氧化剂，经絮凝后板框过滤得到滤饼，通过真空冷冻干燥得到水分含量小于等于5％的干燥固体，粉碎制粒得到微藻粉。本发明将富含DHA的发酵液利用真空冷冻干燥技术制备富含DHA微藻粉，安全高效地保留了微藻中的DHA。微藻粉作为饲料添加剂，DHA在动物体中有效富集，产出富含DHA的奶、蛋、肉，满足各类人群对DHA的摄入需要。

Description

一种富含DHA微藻粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种微藻粉及其制备方法，特别指一种富含DHA微藻粉及其制备方法。
背景技术
DHA(二十二碳六烯酸)是一种极其重要的ω-3系列高度不饱和脂肪酸，是人体细胞膜和神经组织的重要组成物质。在保证胎儿的正常生长发育，促进婴幼儿生长发育，预防心血管疾病，抑制和治疗某些癌症，保证神经系统正常工作等方面起到重要作用。
《中国人DHA食用情况调查》显示，中国人每日从膳食中摄入的DHA明显不足。很多国家已经制定了人体每日对DHA推荐摄入量标准，其中摄入量最低的为160mg/日，最高的为400mg/日。中国大众每日从食物中直接的DHA摄入量仅约40mg，只达到国外最低标准推荐摄入量(160mg/日)的四分之一，属严重缺乏状态。
传统的DHA主要来源于深海鱼油。鱼类本身并不能合成DHA，它是通过吞食富含DHA的藻类(海洋微藻→浮游动物→鱼)后在体内实现DHA的积累，因此微藻才是DHA原始的生产者。微生物发酵法生产DHA的技术近几年得到了广泛应用。其工艺路线为：菌种→发酵培养→油脂提取→毛油精炼，得到的DHA油经过包埋后添加到奶粉或直接加入液态奶或食用油中。但是，DHA是一种高不饱和脂肪酸，分子中含六个双键，性质极不稳定，在提取制备、复配加工以及运输储存过程中易被氧化变质，影响食品的风味甚至生成对人体有害的物质。
中国专利公开号CN101999522A介绍了一种让哺乳动物高产DHA奶的微藻全细胞粉及制备方法：先将发酵液制作微藻DHA细胞泥，并制作水相和泥相，然后将水相和泥相混合乳化、均质、喷粉、预混，制粒得到微藻全细胞粉。但其工艺复杂，以DHA发酵液为原料，需通过八个工序才能得到产品，制粉过程采用传统包埋技术，且喷粉过程中使物料处于高温(180～190℃)状态，也易发生氧化变质。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种富含DHA微藻粉及其制备方法，这种制备方法参照鱼体中DHA的富集路线(海洋微藻→浮游动物→鱼)，将富含DHA的发酵液直接加工成微藻粉，使微藻DHA长时间保持稳定，将其作为饲料添加剂用于畜牧、渔产养殖中并有效富集在饲喂的动物体中，再通过“富含DHA的微藻粉→动物体→人”的食物传递路线，可使人类从日常饮食中摄取足够量的DHA。
本发明要解决的技术问题由如下方案来实现：一种富含DHA微藻粉：一种微藻全细胞粉，直接由富含DHA的微生物发酵液干燥获得，淡黄色至棕黄色颗粒状粉末，粒度20～200目，DHA含量大于等于20％。该微藻粉作为饲料添加剂，用于畜牧、渔产养殖，其营养成分可在动物体内得到很好的吸收，让哺乳动物高产富含DHA奶，让鸡鸭等家禽高产富含DHA蛋，让鱼虾等高产富含DHA肉。
一种富含DHA微藻粉的制备方法，其方法如下：
(1)取DHA菌种单菌落，接种至装有培养基的摇瓶中，将摇瓶置于摇床中进行种子的活化，得到具有较高活力的种子液；种子液再经扩大培养，得到二级种子液后，以1～10％的接种量将二级种子液接种到发酵罐中，进行发酵培养，得到DHA发酵液；
(2)往DHA发酵液中加入100～1000ppm的抗氧化剂后加入500～5000ppm絮凝剂进行絮凝处理再经板框过滤得到滤饼，滤饼含水率小于等于70％；
(3)将步骤(2)得到的滤饼预冷至-10℃～-45℃，迅速转移至真空冷冻干燥箱内，抽真空至真空度在100.0～1.0Pa，进行加热升华干燥，缓慢升温5～15小时，调节真空干燥箱内的温度为-10℃～65℃；然后缓慢降温，直到物料温度与加热板相同，得到水分含量小于等于5％的干燥固体；
(4)将步骤(3)得到的干燥固体粉碎，过筛包装得到富含DHA微藻粉。
所述步骤(1)中DHA发酵液发酵所用的菌种为双鞭甲藻又名寇氏隐甲藻(Crypthecodinium cohnii)、破囊壶菌(Thraustochytrium)和裂殖壶菌(Schizochytrium)中的一种；
所述步骤(2)中加入的抗氧化剂为维生素E、Vc-棕榈酸酯、虾青素、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)中的一种或几种。
所述步骤(2)中采用的絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)、明矾、硫酸铝、无水氯化钙、三氯化铁、聚合氯化铝(PAC)或聚合硫酸铁(PFS)中的一种；
本发明的优点是：
1.本发明富含DHA微藻粉可广泛用于畜牧、渔产养殖，方便有效地将微藻DHA富集在饲喂的动物体中，让哺乳动物高产富含DHA奶，让鸡鸭等家禽高产富含DHA蛋，让鱼虾等高产富含DHA肉，满足不同人群对DHA的需求；
2.通过微藻→动物→人的食物传递链，将DHA富集于人们日常饮食中，保障了各种人群对DHA的摄入量；
3.将富含DHA的微藻发酵液直接加工成微藻粉，其工艺简单，省去了传统方法获得DHA微藻油过程中一系列的提取、精制、复配步骤，避免了受外界物理及化学因素的影响造成DHA氧化、分解甚至生成对人体有害的物质；
4.制备过程中预先加入抗氧化剂，保障了产品在加工、储存和运输过程中的稳定性。
5.采用真空冷冻干燥法制备富含DHA微藻粉，冷冻干燥在低温下进行，且处于高真空状态，有效保护了热敏性且易氧化的营养物质DHA；
6.干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，易于粉碎制粒；
7.真空冷冻干燥冻干产品脱水彻底，含水量低，在5％以下，避免了在储存和运输过程中因水分含量高而导致的产品变质；
8.制备得到的富含DHA微藻粉，DHA含量高，最高可达到质量分数30％。
附图说明
图1为本发明制备方法流程图。
具体实施方式
以下以双鞭甲藻发酵为例对本发明作进一步具体说明，但并不仅限于以下实施例和实施例中的工艺参数范围。
(1)发酵培养DHA
取DHA产生菌双鞭甲藻(Crypthecodiniumcohnii ATCC30556)单菌落，接种至装有50m1种子培养基的250ml摇瓶中，将摇瓶置于恒温摇床中进行种子的活化，温度28℃，转速200rpm，培养2天，得到具有较高活力的种子液；以10％的接种量接种至装有400mL种子培养基的2L摇瓶中扩大培养，摇瓶置于恒温摇床培养，温度28℃，转速200rpm，培养2天，得到二级种子液；以10％的接种量将二级种子液接种到30L发酵罐中，初始装液量15L，进行发酵培养，控制温度26℃，搅拌转速200rpm，通气量1.0m3/h，罐压0.03MPa，pH值6.0～7.0，过程流加液体葡萄糖控制葡萄糖浓度在20～30g/L，发酵培养110小时，得到DHA发酵液；
种子培养基组成：葡萄糖60g/L，NaCl15g/L，MgSO4.7H2O4g/L，酵母膏10g/L，KNO32g/L，KH2PO40.5g/L，(NH4)2SO40.2g/L，CaCO38g/L，NaHCO30.08g/L。
发酵培养基组成：葡萄糖60g/L，NaCl15g/L，MgSO4.7H2O4g/L，玉米干粉10g/L，KNO32g/L，KH2PO40.5g/L，(NH4)2SO40.2g/L，CaCO38g/L，NaHCO30.08g/L，MnSO41.0μg/L，维生素B10.01mg/L，维生素B60.01mg/L。
(2)絮凝、过滤
往DHA发酵液中加入抗氧化剂天然维生素E5g，Vc棕榈酸酯3g，搅拌状态下缓慢加入质量浓度20％的盐酸直至测得发酵液的PH＝5，加入2L质量浓度为0.3％的无残留单体阳离子聚丙烯酰胺水溶液进行絮凝，加完静置30分钟后进板框过滤，得到含水率68％的滤饼；(3)真空冷冻干燥
将滤饼预冷至-30℃，迅速转移至真空冷冻干燥箱内，抽真空至真空度在5.0Pa，进行加热升华干燥，缓慢升温10小时，调节真空干燥箱内的温度为50℃；然后缓慢降温，直到物料温度与加热板相同，得到4.62kg水分含量为3％的干燥固体；
(4)粉碎、包装
固体粉碎，过筛包装得到富含DHA微藻粉，测得微藻粉的营养组成(g/100g)为：水分3.0，蛋白质19.2，纤维4.5，灰分7.8，总脂肪52.9，碳水化合物12.6，其中DHA的含量为22.4％；

Claims (2)

1.一种富含DHA微藻粉的制备方法，其制备步骤特征如下：
(1)取DHA菌种单菌落，接种至装有种子培养基的摇瓶中，置于摇床中进行种子的活化，得到具有较高活力的种子液；种子液再经扩大培养，得到二级种子液后；以1～10％的接种量将二级种子液接种到发酵罐中进行发酵培养，得到DHA发酵液；
(2)往DHA发酵液中加入100～1000ppm的维生素E和Vc-棕榈酸酯复合抗氧化剂，调节发酵液的PH值至PH＝5，再加入500ppm阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂进行絮凝处理，经板框过滤得到滤饼，滤饼含水率小于70％；
(3)将滤饼预冷至-30℃～-45℃，迅速转移至真空冷冻干燥箱内，抽真空至真空度在5.0～1.0Pa，进行加热升华干燥，缓慢升温10～15小时，调节真空干燥箱内的温度为50℃～65℃；然后缓慢降温，直到物料温度与加热板相同，得到水分含量小于5％的干燥固体，将干燥固体粉碎，过筛包装得到富含DHA微藻粉。
2.如权利要求1所述一种富含DHA微藻粉的制备方法，其特征在于：所述DHA菌种为双鞭甲藻(Crypthecodinium cohnii)、破囊壶菌(Thraustochytrium)和裂殖壶菌(Schizochytrium)中的一种。
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