CN105420326A - 一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法 - Google Patents

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    • C07C403/24—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone having side-chains substituted by six-membered non-aromatic rings, e.g. beta-carotene

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Abstract

本发明提供一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，将虾壳洗净捣碎加入蒸馏水、木瓜蛋白酶酶解，冰水浴冷却灭酶，过滤，滤液经喷雾干燥得水解蛋白粉；沉淀物中加入无水乙醇提取，过滤，将滤液旋蒸即得虾青素。本发明利用酶法脱蛋白，其化学试剂用量少，蛋白质回收容易，消除了产品的苦涩味和腥臭味，而且木瓜蛋白酶可选择性降解甲壳素的GIcNAc-GleN糖苷键,有利于虾青素的提取。利用此方法回收蛋白质、虾青素,可以实现对资源全面有效的利用，经济可行，污染小，可以产业化生产。

Description

一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法
技术领域
本发明涉及一种提取蛋白质、虾青素的方法，具体涉及一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法。
背景技术
虾青素(astaxanthin)，学名3,3＇-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′胡萝卜素,属于叶黄族(xanthohylls)酮式类胡萝卜素，易溶于有机溶剂，难溶于水，具有独特的着色、抗氧化、防癌、促进抗体产生、抵御紫外线、带维生素A活性、改善视力、免疫力、色素形成和神经连通以及改善生育等功能。虾青素广泛存在于自然界中，如:大多数甲壳类动物和鲑科鱼类体内，植物的花中以及火烈鸟的羽毛中等，起显色作用。
南极磷虾(AntarcticKrill，EupHausiasuperba)，又名南极大磷虾或大磷虾，是一种主要生活在南大洋的甲壳类浮游动物，南极磷虾庞大的生物量使其成为了南极生态环境中极为重要的一个物种，同时，南极磷虾也是21世纪人类首要关注的海洋生物资源，具有极其重要的经济价值。南极磷虾富含大量虾青素，其体内95％以上的色素成分都是以虾青素的形式存在，因此，南极磷虾是一种天然的虾青素资源。如何提高南极磷虾虾青素的利用率是近些年相关领域急需攻克的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，利用酶法脱蛋白，其化学试剂用量少，蛋白质回收容易，同时木瓜蛋白酶可选择性降解甲壳素的GIcNAc-GleN糖苷键，有利于虾青素的提取。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，包括如下步骤：
(1)称取一定重量份的虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5～10mm备用；
(2)在捣碎的虾壳中加入蒸馏水混合均匀，调节pH＝4～5.6，加热，然后加入木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解；
(3)酶解结束后，冰水浴冷却灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷雾干燥得水解蛋白粉；
(4)沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入无水乙醇，超声10～30min，摇床20～40℃下振荡，在冷冻离心机离心5～10min，过滤分离液体和固体，滤液经旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。
优选的，所述虾壳的用量与蒸馏水的用量比为1:40～100。
优选的，所述步骤(2)中的木瓜蛋白酶酶与底物比为2000U/g～3000U/g。
优选的，所述步骤(4)中无水乙醇的用量与虾壳用量比为15～40:1。
优选的，所述步骤(2)中酶解的时间为60～180min。
优选的，所述步骤(3)中冰水浴冷却的时间为10～30min。
优选的，所述步骤(4)中摇床振荡的时间为2～7h。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素，利用酶法脱蛋白，其化学试剂用量少，蛋白质回收容易，消除了产品的苦涩味和腥臭味，而且木瓜蛋白酶可选择性降解甲壳素的GIcNAc-GleN糖苷键,有利于虾青素的提取。利用此方法回收蛋白质、虾青素,可以实现对资源全面有效的利用，经济可行，污染小，可以产业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1
(1)称取5g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5～10mm备用；
(2)在捣碎的虾壳中加入200mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH＝4，加热至35℃，然后加入酶与底物比为2000U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解60min；
(3)酶解结束后，冰水浴冷却10min灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷雾干燥得水解蛋白粉；
(4)沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入75mL无水乙醇，超声10min，摇床20℃下振荡2h，在冷冻离心机10000r/min，4℃下离心10min，过滤分离液体和固体，滤液经旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。
实施例2
(1)称取8g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5～10mm备用；
(2)在捣碎的虾壳中加入480mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH＝4.5，加热至40℃，然后加入酶与底物比为2250U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解120min；
(3)酶解结束后，冰水浴冷却15min灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷雾干燥得水解蛋白粉；
(4)沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入160mL无水乙醇，超声15min，摇床25℃下振荡3h，在冷冻离心机10000r/min，4℃下离心8min，过滤分离液体和固体，滤液经旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。
实施例3
(1)称取6g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5～10mm备用；
(2)在捣碎的虾壳中加入600mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH＝5.0，加热至50℃，然后加入酶与底物比为2500U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解180min；
(3)酶解结束后，冰水浴冷却20min灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷雾干燥得水解蛋白粉；
(4)沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入180mL无水乙醇，超声20min，摇床30℃下振荡5h，在冷冻离心机10000r/min，4℃下离心5min，过滤分离液体和固体，滤液经旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的丙酮可以再次用于提取虾青素。
实施例4
(1)称取12g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5～10mm备用；
(2)在捣碎的虾壳中加入840mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH＝5.2，加热至45℃，然后加入酶与底物比为2750U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解100min；
(3)酶解结束后，冰水浴冷却25min灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷雾干燥得水解蛋白粉；
(4)沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入420mL无水乙醇，超声25min，摇床35℃下振荡6h，在冷冻离心机10000r/min，4℃下离心7min，过滤分离液体和固体，滤液经旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。
实施例5
(1)称取9g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5～10mm备用；
(2)在捣碎的虾壳中加入810mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH＝5.6，加热至52℃，然后加入酶与底物比为3000U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解160min；
(3)酶解结束后，冰水浴冷却30min灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷雾干燥得水解蛋白粉；
(4)沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入360mL无水乙醇，超声30min，摇床40℃下振荡7h，在冷冻离心机10000r/min，4℃下离心10min，过滤分离液体和固体，滤液经旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的丙酮可以再次用于提取虾青素。
将实施例1、2、3、4、5提取得到的虾青素的性能进行测试，结果如下表1所示。
表1
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)称取一定重量份的虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5～10mm备用；
(2)在捣碎的虾壳中加入蒸馏水混合均匀，调节pH＝4～5.6，加热，然后加入木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解；
(3)酶解结束后，冰水浴冷却灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷雾干燥得水解蛋白粉；
(4)沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入无水乙醇，超声10～30min，摇床20～40℃下振荡，在冷冻离心机离心5～10min，过滤分离液体和固体，滤液经旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。
2.根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在于，所述虾壳的用量与蒸馏水的用量比为1:40～100。
3.根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的木瓜蛋白酶酶与底物比为2000U/g～3000U/g。
4.根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在于，所述步骤(4)中无水乙醇的用量与虾壳用量比为15～40:1。
5.根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在于，所述步骤(2)中酶解的时间为60～180min。
6.根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在于，所述步骤(3)中冰水浴冷却的时间为10～30min。
7.根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在于，所述步骤(4)中摇床振荡的时间为2～7h。
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