CN105483009B - 一种生产破壁雨生红球藻粉的方法 - Google Patents

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    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/06Lysis of microorganisms

Abstract

本发明专利涉及一种生产破壁雨生红球藻粉的生产方法,具体方法为:向雨生红球藻泥中加入酸性水溶液,搅拌均匀,得到混合液;所述混合液经离心或过滤除去水分,得到固形物;所述固形物加入有机溶剂,用均质机进行破壁,得到破壁雨生红球藻泥;所述破壁雨生红球藻泥加热蒸馏脱除溶剂,得到破壁雨生红球藻粉。本发明所述破壁雨生红球藻粉的破壁率高达98%,虾青素含量损失小于4.0%。

Description

一种生产破壁雨生红球藻粉的方法
技术领域
本发明属于天然成分提取和精制技术领域,涉及一种生产破壁雨生红球藻粉的方法。
背景技术
目前天然虾青素含量最高的是雨生红球藻,它是一种生活在淡水中的单细胞绿藻,一般认为环境不利时,形成厚壁孢子并大量积累虾青素。虾青素具有艳丽的红色和超强的抗氧化性能,动物实验表明虾青素有延缓衰老、增强免疫力等多方面的生理功能。但是由于雨生红球藻的孢子具有坚韧的细胞壁,若直接利用将导致生物有效利用率降低,因此使用前须对雨生红球藻进行破壁处理。
目前,雨生红球藻粉的破壁方法主要有酶解法、液氮研磨法、高压均质法和酸解法等。酶解法和酸解法破壁率低(通常破壁率为70%以下),液氮研磨法不适合大规模工业化生产,高压均质法通常情况下对较小的厚壁孢子不能破壁,导致破壁率难以提高,为提高破壁率,有的需要高压均质数遍,有的需将压力提至150-200MPa,采用条件苛刻,生产难度大,即便这样破壁率也仅在90-93%,而且破壁后干燥过程存在虾青素损失严重等问题。因此,目前急需要一种破壁率高、操作简单、可规模化生产破壁雨生红球藻粉的工艺方法。
发明内容
本发明提供了一种特定含量的破壁雨生红球藻粉的生产方法。工艺流程短,操作简单,破壁率高,虾青素含量损失少,得率高。
本发明主要通过以下技术方案实施,其具体步骤如下:一种生产破壁雨生红球藻粉的方法,具体步骤如下:
a.向雨生红球藻泥中加入酸性水溶液,搅拌均匀,得到混合液;
b.所述混合液经离心或过滤除去水分,得到固形物;
c.所述固形物加入有机溶剂,用均质机进行破壁,得到破壁雨生红球藻泥;
d.所述破壁雨生红球藻泥加热蒸馏脱除溶剂,得到破壁雨生红球藻粉。
本发明所述步骤c中破壁雨生红球藻泥可以通过下述操作控制藻粉中虾青素含量:所述破壁雨生红球藻泥进行静止分离除去上层液体,再蒸馏干燥脱除溶剂得到固定虾青素含量的雨生红球藻粉;将分去的溶剂经减压蒸馏,得虾青素油。
本发明所述步骤c中的所述破壁雨生红球藻泥进行静止分离除去上层液体,除去的上层液体经减压浓缩后得到虾青素油产品。
本发明所述步骤a中所用酸性溶液为甲酸、乙二酸、丁二酸、磷酸、盐酸、乙酸、硫酸、硝酸中的任意一种或几种,水溶液中酸的浓度为0.01-5%,雨生红球藻泥干物质与酸性水溶液质量比为1:2-6。
本发明所述步骤a中加酸液后搅拌均匀并放置20-120min。
本发明所述步骤c中所用有机溶剂包括丙酮、乙酸乙酯、乙醇、正己烷、石油醚中的一种或几种混合。
本发明所述步骤c中藻泥干物质与有机溶剂的质量比为1:3-6。
本发明所述步骤c中均质压力为20-40MPa。
本发明所述步骤c中均质遍数为1遍。
本发明所述步骤c中加压均质后通过控制分液比例,可以实现生产特定含量的破壁藻粉。
所得破壁雨生红球藻粉的破壁率检测步骤如下:
a.称取0.05g破壁雨生红球藻粉,直接用二甲基亚砜超声提取,按紫外测定方法,测定虾青素含量C1
b.称取0.05g破壁雨生红球藻粉,先用液氮研磨5min,再将样品转移到到玻璃十字匀浆器中,向匀浆器中加入0.5ml二甲基亚砜,手动匀浆15-30min,然后用二甲基亚砜超声提取,按紫外测定方法,测定虾青素含量C2
c.计算破壁率= C1/ C2*100%。
本发明所产生的有益效果在于:1、在对雨生红球藻粉破壁前先用酸性水溶液处理,处理后孢子细胞壁结构变疏松,在压力为20-40Mpa均质破碎1遍,破壁率即可达到98%以上。解决了必须高压力和多遍数且破壁率难提高的的难题;2、采用均质压力低,对设备损耗较小,有益于延长设备运转周期和使用年限;3、采用有机溶剂作为均质的稀释剂,可以保护虾青素减少破壁时氧化损失和后期加热浓缩时伤耗,提高虾青素含量得率,整个生产过程虾青素含量损失小于4.0%;4、破壁后静置分液,可以生产出特定含量的破壁藻粉,避免因原料不同得到的破壁藻粉品质不同的弊端,同时有利于满足不同用户对破壁藻粉含量的不同需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
称取8kg雨生红球藻泥,水分为53%,干物质虾青素含量为5.1%,加盐酸使酸液为0.2%,搅拌均匀放置30min;将此料液经板框过滤方式去除酸液,藻泥中加入乙醇溶剂20kg,搅拌均匀,过均质机破壁1遍,压力为30MPa;经减压蒸馏除去溶剂得到虾青素含量为5.0%的破壁藻粉3.72kg,测得破壁率为98.5%,虾青素含量得率为97.0%。
实施例2
称取20kg雨生红球藻泥,水分为47%,干物质虾青素含量为3.50%,加磷酸调整溶液浓度为1%,搅拌均匀放置60min;将此料液经板框过滤去除酸液,藻泥中加入乙酸乙酯溶剂35kg,搅拌均匀,过80目网除去杂质;经均质机破壁,压力为35MPa,遍数为1遍;静置待分层后,去除7kg上层溶剂,下层减压蒸馏脱除溶剂,得到虾青素含量为3%的破壁雨生红球藻粉9.21kg,测得破壁率为99.3%。分离出的上层溶剂经过滤、减压蒸馏得到含量为6.1%的虾青素油1.34kg,虾青素含量得率为96.5%。
实施例3
称取20kg雨生红球藻泥,水分为53%,干物质虾青素含量为3.70%,加乙二酸调整溶液浓度为0.01%,搅拌均匀放置20min;将此料液经板框过滤去除酸液,藻泥中加入乙酸乙酯溶剂28.2kg,搅拌均匀,过80目网除去杂质;经均质机破壁,压力为20MPa,遍数为1遍;静置待分层后,去除7.5kg上层溶剂,下层减压蒸馏脱除溶剂,得到虾青素含量为3.2%的破壁雨生红球藻粉8.05kg,测得破壁率为98.7%。分离出的上层溶剂经过滤、减压蒸馏得到含量为6.2%的虾青素油1.3kg,虾青素含量得率为97.24%。
实施例4
称取20kg雨生红球藻泥,水分为42%,干物质虾青素含量为4.27%,加乙酸调整溶液浓度为5%,搅拌均匀放置120min;将此料液经板框过滤去除酸液,藻泥中加入乙酸乙酯与乙醇等质量比的溶剂63.6kg,搅拌均匀,过80目网除去杂质;经均质机破壁,压力为40MPa,遍数为1遍;静置待分层后,去除9kg上层溶剂,下层减压蒸馏脱除溶剂,得到虾青素含量为4.0%的破壁雨生红球藻粉10.31kg,测得破壁率为99.0%。分离出的上层溶剂经过滤、减压蒸馏得到含量为6.0%的虾青素油1.25kg,虾青素含量得率为98.40%。

Claims (7)

1.一种生产破壁雨生红球藻粉的方法,其特征在于,具体步骤如下:
a.向雨生红球藻泥中加入酸性水溶液,搅拌均匀,得到混合液;
b.所述混合液经离心或过滤除去水分,得到固形物;
c.所述固形物加入有机溶剂,用均质机进行破壁,得到破壁雨生红球藻泥;
d.所述破壁雨生红球藻泥加热蒸馏脱除溶剂,得到破壁雨生红球藻粉;
所述步骤a中水溶液中酸的浓度为0.01-1%,雨生红球藻泥干物质与酸性水溶液质量比为1:2-6;
所述步骤c中均质压力为20-40MPa;
所述步骤c中均质遍数为1遍;
所述步骤c中加压均质后通过控制分液比例,可以实现生产特定含量的破壁藻粉。
2.根据权利要求1所述的一种生产破壁雨生红球藻粉的方法,其特征在于,所述步骤c中破壁雨生红球藻泥可以通过下述操作控制藻粉中虾青素含量:所述破壁雨生红球藻泥进行静止分离除去上层液体,再蒸馏干燥脱除溶剂得到固定虾青素含量的雨生红球藻粉;将分去的溶剂经减压蒸馏,得虾青素油。
3.根据权利要求2所述的一种生产破壁雨生红球藻粉的方法,其特征在于,所述步骤c中的所述破壁雨生红球藻泥进行静止分离除去上层液体,除去的上层液体经减压浓缩后得到虾青素油产品。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种生产破壁雨生红球藻粉的方法,其特征在于,所述步骤a中所用酸性溶液为甲酸、乙二酸、丁二酸、磷酸、盐酸、乙酸、硫酸、硝酸中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种生产破壁雨生红球藻粉的方法,其特征在于,所述步骤a中加酸液后搅拌均匀并放置20-120min。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种生产破壁雨生红球藻粉的方法,其特征在于,所述步骤c中所用有机溶剂包括丙酮、乙酸乙酯、乙醇、正己烷、石油醚中的一种或几种混合。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种生产破壁雨生红球藻粉的方法,其特征在于,所述步骤c中藻泥干物质与有机溶剂的质量比为1:3-6。
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