CN103044304B

CN103044304B - 从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法

Info

Publication number: CN103044304B
Application number: CN201210562110.8A
Authority: CN
Inventors: 黄胜奎; 马建; 陈黎明
Original assignee: NINGBO HONGLONG BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: NINGBO HONGLONG BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: CN103044304A

Abstract

本发明公开了一种从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法，包括以下步骤：1）称取雨生红球藻粉，加入食品级酒精，充分混匀后作为反应体系置于暗处室温提取1~2小时，雨生红球藻粉与食品级酒精的重量/体积比为：1g/10~20mL；食品级酒精为体积浓度≥95%的食品级酒精溶液；2）提取结束后经离心，分别得残渣和上清液； 3）以残渣替代步骤1）中的雨生红球藻粉，依次重复步骤1）和步骤2）至少一次；4）合并步骤2）所得的上清液和步骤3）所得的上清液；真空减压浓缩回收酒精，得暗红色浸膏，该暗红色浸膏为虾青素提取物。采用该方法制备而得的虾青素提取物具有虾青素单体含量高的特点。

Description

从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法

技术领域

本发明属于天然产物的提取开发，主要涉及一种采用酒精浸提从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法。

背景技术

虾青素（astaxanthin）是目前具有最强抗氧化活性的类胡萝卜素，其抗氧化活性是维生素E、β-胡萝卜素的500倍以上。虾青素还具有抗肿瘤、降血脂、延缓衰老等功能，在食品、化妆品以及其他行业具有广泛用途，市场前景广阔。同时，作为脂溶性的鲜红色色素，在食品工业中可为多种食品着色，增加食品的色泽美感；用于观赏性鱼虾的养殖中，也可增加色泽，增强观感，提高其经济价值。虾青素具有水不溶性和亲脂性，溶于吡啶、苯、二氯甲烷等有机溶剂，微溶于石油醚、乙醇、甲醇、乙醚等大多数有机溶剂。虾青素为长链不饱和双键结构体系，性质不稳定，易于氧化和降解，对热、氧、自然光、紫外光敏感。因此，生物体中的虾青素大多以单酯或双酯的形式存在。虾青素结构中具有羟基，可与羧基结合生成较为稳定的虾青素酯。

虾青素广泛存在于生物界中，特别是水产动物的虾、蟹、鱼和鸟类的羽毛中。例如虾青素是虾、蟹等甲壳类动物的主要色素；火烈鸟的羽毛中也存在大量的虾青素；大马哈鱼肉中，虾青素占类胡萝卜素的70-99%。另外，一些藻类也能产生虾青素，例如雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）、绿球藻（Chlorococcum sp.）等微藻及海带（Saccharina japonica）等大型海藻中都有虾青素的分布。除了天然虾青素，化学合成的虾青素作为食品添加剂已被美国食品与药品管理局（FDA）批准使用，但价格昂贵，高达2000-2500美元/kg。人工合成的虾青素含有非天然异构体及其他有害物质，在多种食品、饲料、医药品及化妆品上的应用受到很大的限制。因此，人们更多的关注于天然虾青素的生产。目前天然虾青素的来源中，以微藻的前景最为广阔，特别是雨生红球藻。雨生红球藻中的虾青素以其高含量、高品质及高活性，成为近年来的研究热点。

目前，用于虾青素提取的方法主要有溶剂浸提法和超临界二氧化碳萃取法。溶剂浸提法中主要溶剂有正己烷、氯仿、二氯甲烷、丙酮等，一般采用1-2种溶剂进行浸提。但这些溶剂大部分是价格较高的有毒试剂，在生产过程中及产品中都存在安全隐患。超临界二氧化碳萃取虽可以有效地提取虾青素并最大限度地避免其降解，但对设备的要求很高，价格昂贵，且二氧化碳用量大，提取物中虾青素含量较低，阻碍了其大规模工业生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法，采用该方法制备而得的虾青素提取物具有虾青素单体含量高的特点。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法，依次包括以下步骤：

1）、称取雨生红球藻粉，加入食品级酒精，充分混匀后作为反应体系置于暗处室温（25-30℃）提取1~2小时，每隔15~20分钟将反应体系混匀一次；

雨生红球藻粉与食品级酒精的重量/体积比为：1g/10-20mL；食品级酒精为体积浓度≥95%的食品级酒精溶液；

2）、提取结束后经离心，分别得残渣和上清液；

3）、以残渣替代步骤1）中的雨生红球藻粉，依次重复步骤1）和步骤2）至少一次；

4）、合并步骤2）所得的上清液和步骤3）所得的上清液；真空减压浓缩回收酒精，得暗红色浸膏，该暗红色浸膏为虾青素提取物。

作为本发明的从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法的改进：步骤3）中，依次重复步骤1）和步骤2）2次。即，浸提次数总共为3次，每次均为1~2h。

作为本发明的从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法的进一步改进：步骤2）为2000~3000rpm离心10~15min。

作为本发明的从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法的进一步改进：步骤4）中于35~45℃真空减压浓缩。

作为本发明的从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法的进一步改进：

步骤1）中：雨生红球藻粉与食品级酒精的重量/体积比为：1g/10mL；

步骤3）中：以残渣替代步骤1）中的雨生红球藻粉，依次重复步骤1）和步骤2）共2次。

备注说明：本发明的步骤1）中无需反复搅拌，只需每隔一定时间混匀一次即可，这样既可以增加雨生红球藻粉与食品级酒精的接触，也可以尽可能减少氧气进入反应体系，避免虾青素氧化。

本发明的虾青素提取物制备方法，雨生红球藻粉例如可选用宁波红龙生物科技有限公司生产的雨生红球藻粉，95%食品级酒精例如可选用杭州方亭化工有限公司生产的食品级酒精。

发明人经过大量的实验才获得了雨生红球藻粉与95%食品级酒精的重量/体积比；因为加液（95%食品级酒精）少则浆料黏度大，不利于虾青素的释放；加液过多会使酒精回收的时间过度延长，增加生产成本，造成资源浪费。

发明人同样经过大量的实验才获得了雨生红球藻粉的提取次数；随着提取次数的增加，藻粉的颜色逐渐由红色转为灰色，提取液的颜色也逐渐变淡；TLC（见图1）和HPLC分析表明，虾青素单体含量随提取次数的增加而降低。在提取第四次的提取液中，虾青素单体的含量已无法检出。

本发明制备的虾青素提取物经HPLC和GC分析检测后，主要含有虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素等类胡萝卜色素以及脂肪酸。虾青素等类胡萝卜色素具有很强的抗氧化活性，具有保护心血管、防癌抗癌、抗衰老等多种保健功能；脂肪酸中不饱和脂肪酸约占脂肪酸总量的58.62%，同样具有较强的心血管保护作用。同时，本发明采用食品级酒精作为提取溶剂，大大降低了提取物作为食品添加剂的安全隐患。因此，利用本发明制备的虾青素提取物具有较高的营养价值，可用于保健品、食品及化妆品等领域。

本发明与传统的虾青素制备工艺相比有如下优点：

1）、采用了生产量大、价格低廉的食品级酒精用于提取，可有效缩减生产成本；

2）、提取条件温和，操作环节少，不仅提高了设备利用率，缩短了提取时间，而且能源消耗显著降低。同时，不经高温处理的提取物品质也明显提高；

3）、不使用正己烷、氯仿、二氯甲烷等有毒有机溶剂，生产更安全，操作更简便。

综上所述，本发明采用食品级酒精作为单一溶剂进行提取雨生红球藻中虾青素不仅可以最大限度地降低安全隐患，且工艺简单、价格低廉；这种提取方法目前尚未见报道。采用该方法制备而得的虾青素提取物具有虾青素单体含量高的特点。本发明较以往的提取方法更易于工业化生产，具有良好的推广应用前景。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为提取物中虾青素单体的TLC对比图。

具体实施方式

实施例1、一种从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法，依次进行以下步骤：

1）、称取雨生红球藻粉0.1g，加入95%食品级酒精1mL，充分混匀后作为反应体系置于暗处室温（25-30℃）提取1小时，每隔15分钟将反应体系混匀一次；

2）、提取结束后经2000rpm离心15min后，分别得残渣和上清液；

3）、以残渣替代步骤1）中的雨生红球藻粉，依次重复步骤1）和步骤2）共2次；

即本实施例中，雨生红球藻粉共进行了3次提取；

4）、合并步骤2）所得的上清液和步骤3）所得的2次上清液；35℃真空减压浓缩回收酒精，得暗红色浸膏（即为虾青素提取物）20mg。得率为20.00%。

对比例1、将实施例1步骤1）中的95%食品级酒精改成80%食品级酒精，其余同实施例1。最终得虾青素提取物7mg。得率为7.00%。

对比例2、将实施例1步骤1）中的95%食品级酒精1mL改成80%食品级酒精1.5ml，其余同实施例1。最终得虾青素提取物13mg。得率为13.00%。

对比例3、将实施例1步骤3）中的依次重复步骤1）和步骤2）共2次改成3次，即，本对比例4中，雨生红球藻粉共进行了4次提取；其余同实施例1。最终得虾青素提取物24.00mg。得率为24.00%。

实施例2、一种从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法，依次进行以下步骤：

1）、称取雨生红球藻粉1g，加入95%食品级酒精20mL，充分混匀后作为反应体系置于暗处室温（30℃）提取2小时，每隔20分钟将其混匀一次；

2）、提取结束后经3000rpm离心10min后，分别得残渣和上清液；

即本实施例中，雨生红球藻粉共进行了3次提取；

4）、合并步骤2）所得的上清液和步骤3）所得的2次上清液；45℃真空减压浓缩回收酒精，得暗红色浸膏，即为虾青素提取物。

虾青素提取物得率为20.90%。

将上述实施例1~实施例2、对比例1~对比例3所得的虾青素提取物中虾青素单体采用气相色谱法进行检测，结果见表1。

表1

	实施例1	对比例1	对比例2	对比例3	实施例2
						虾青素单体含量（%）	5.14	2.92	3.24	4.21	4.97

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法，其特征是依次包括以下步骤：

1)、称取雨生红球藻粉，加入食品级酒精，充分混匀后作为反应体系置于暗处室温提取1～2小时，每隔15～20分钟将反应体系混匀一次；

雨生红球藻粉与食品级酒精的重量/体积比为：1g/10～20mL；食品级酒精为体积浓度≥95％的食品级酒精溶液；

2)、提取结束后经离心，分别得残渣和上清液；

3)、以残渣替代步骤1)中的雨生红球藻粉，依次重复步骤1)和步骤2)共2次；

4)、合并步骤2)所得的上清液和步骤3)所得的上清液；真空减压浓缩回收酒精，得暗红色浸膏，所述暗红色浸膏为虾青素提取物。

2.根据权利要求1所述的从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法，其特征是：所述步骤2)为2000～3000rpm离心10～15min。

3.根据权利要求2所述的从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法，其特征是：所述步骤4)中于35～45℃真空减压浓缩。

4.根据权利要求3所述的从雨生红球藻粉中制备虾青素提取物的方法，其特征是：

所述步骤1)中：雨生红球藻粉与食品级酒精的重量/体积比为：1g/10mL。