CN106831520A - 一种由玉米黄质制备虾青素的方法 - Google Patents

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Abstract

一种由玉米黄质制备虾青素的方法，属于功能性色素技术领域。其特征在于，制备步骤为：按质量比16~18：5~10：10~14将玉米黄质、卤化剂、氧化剂进行冷却研磨，开始研磨控制研磨温度在‑1℃~‑10℃，研磨2.7~3.5小时后加入有机溶剂萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收成品虾青素。使用研磨法提高产能，产品容易分离纯化，解决了玉米黄质在有机溶剂中的溶解度小需要使用大剂量溶剂，在工业化生产困难，且反应副产物多不易分离的问题。

Description

一种由玉米黄质制备虾青素的方法
技术领域
一种由玉米黄质制备虾青素的方法，属于功能性色素技术领域。
背景技术
虾青素，是一种色素，呈艳丽的红色，具有极强的色素沉积能力，作为一种功能性色素，鱼类和禽类对虾青素的吸收和积累要比其他类胡萝卜素如角黄质、叶黄素和玉米黄质有效的多。虾青素主要应用于饲料工业，可用作鲍鱼、鲟鱼、鲑鱼、虹鳟鱼、真鲷、甲壳类动物及观赏鱼类和各种禽类、生猪的饲料添加剂，其主要作用有：抗氧化、消除自由基方面的能力均强于β类胡萝卜素，可以促进抗体的产生、增强动物的免疫功能。英国MAG的兽医专家在多年的研究中指出，在红色及棕红色的犬类饲养中添加15mg/ kg的虾青素，可改善毛发颜色，提高其观赏价值。虾青素的生产具有人工合成和生物获取两种方式。人工合成即为化学方法，是从胡萝卜素制得虾青素；这是鱼饲料中虾青素的最主要来源，全球有能力合成生产的是BASF、DSM、浙江新和成，浙江医药。生物获取天然虾青素的方法，其生物来源一般有3种：水产品加工工业的废弃物、红发夫酵母和微藻（主要是雨生红球藻）。从藻类虾废料产虾青素酵母提取方法比较贵，这是化学合成的方法比较常用的原因。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种产品容易分离纯化的由玉米黄质制备虾青素的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于，制备步骤为：按质量比16~18：5~10：10~14将玉米黄质、卤化剂、氧化剂进行冷却研磨，开始研磨控制研磨温度在-1℃~-10℃，研磨2.7~3.5小时后加入有机溶剂萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收成品虾青素。
本发明的方法是将玉米黄质在冷却、研磨反应条件下转化成虾青素的新方法。本发明的研磨法能够提高产能，没有副产产生，使得产品容易分离纯化，解决了玉米黄质在有机溶剂中的溶解度小需要使用大剂量溶剂分离，从而工业化生产困难，且反应副产物多不易分离的问题。
优选的，所述的玉米黄质由万寿菊皂化纯化或经天然叶黄素转化制备，玉米黄质晶体纯化含量大于80%。玉米黄质为来自万寿菊皂化纯化或经天然叶黄素转化制备的玉米黄质晶体，纯化含量大于80%，也可以是脂肪酸盐与脂肪酸的残留小于10%的玉米黄质，本发明此种优选的玉米黄质与本发明的工艺更加适应，与转化剂在研磨条件下合成虾青素的效率更高。
优选的，所述的研磨为棒削式研磨、篮式研磨或行星式研磨。在本发明的工艺中对具体的研磨形式适应性较高，上述优选的研磨形式均能达到较好的生产效果。
优选的，所述的研磨加入研磨介质，研磨介质为硅胶、二氧化硅或硅藻土中的一种或两种的混合物。在研磨过程中加入合适的研磨介质不会影响转化反应的进行，上述集中优选的研磨介质不但不会影响反应的发生，还能提高研磨效率。
优选的，所述的研磨过程在氮气保护下进行。
方法中使用的研磨方式包括棒削式研磨、篮式研磨、行星式研磨，研磨装置有低温降温冷却附属功能，可以使反应体系温度降至零下十摄氏度，在优选的实施方案中有研磨介质使用硅胶或二氧化硅，研磨过程在氮气保护下进行。能够更好的提高研磨效果。
优选的，所述的卤化剂为碘单质、三碘化钾、N溴代琥珀酰亚胺或三溴吡啶。
优选的，所述的氧化剂为二氧化锰与氯酸、溴酸、高碘酸、氯酸盐、溴酸盐或高碘酸盐的混合物。
本发明中反应的转化剂是卤化剂与氧化剂的混合物，经本发明的工艺顺序加入，能够已较高的效率使玉米黄质发生转化，本发明优选的卤化剂和氧化剂的转化效率高，易于分离。
优选的，所述的研磨过程中研磨体系的酸碱度为中性或弱酸性。
优选的，所述的有机溶剂二氯甲烷或三氯甲烷。最终虾青素的分离纯化选用有机溶剂二氯甲烷或三氯甲烷，在碱性水溶液中洗脱分离，更加高效，减少杂质。
与现有技术相比，本发明的一种由玉米黄质制备虾青素的方法所具有的有益效果是：本发明的方法是将玉米黄质在研磨反应条件下转化成虾青素的新方法。使用研磨法提高产能，产品容易分离纯化，解决了玉米黄质在有机溶剂中的溶解度小需要使用大剂量溶剂的问题，在工业化生产困难，且反应副产物多不易分离的问题。玉米黄质为来自万寿菊皂化纯化或经天然叶黄素转化制备的含量大于80%或脂肪酸盐与脂肪酸的残留小于10%的玉米黄质，与转化剂在研磨条件下合成虾青素的效率更高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。
实施例1
将玉米黄质（含量90% 200mg）、三碘化钾70mg、二氧化锰与高碘酸钠的混合物110mg放入研磨腔充入氮气，启动冷却装置，开始棒削式研磨，研磨介质为硅胶，控制研磨腔温度在-1℃~-2℃，研磨2.5小时后加入2g二氯甲烷萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收成品虾青素。
实施例2
将玉米黄质（玉米黄质晶体纯化含量85% ，200mg）、碘单质60mg、二氧化锰与氯酸的混合物100mg放入研磨腔充入氮气，启动冷却装置，开始篮式研磨，研磨介质为二氧化硅，控制研磨腔温度在-3℃~-5℃，研磨2.7小时后加入二氯甲烷4g萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收成品虾青素。
实施例3
将玉米黄质（玉米黄质晶体纯化含量80% ，200mg）、碘单质80mg、二氧化锰与溴酸的混合物100mg放入研磨腔充入氮气，启动冷却装置，开始篮式研磨，研磨介质为硅藻土，控制研磨腔温度在-3℃到-5℃，研磨2.7小时后加入二氯甲烷4g萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收成品虾青素。
实施例4
将玉米黄质（玉米黄质晶体纯化含量85% 200mg）、N溴代琥珀酰亚胺70mg、二氧化锰与溴酸钠的混合物70mg、二氧化锰与高碘酸钠的混合物70mg放入研磨腔充入氮气，启动冷却装置，开始行星式研磨，控制研磨腔温度在-6℃到-10℃，研磨3.3小时后加入三氯甲烷4g萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收成品虾青素。
实施例5
将玉米黄质（玉米黄质晶体纯化含量90% 200mg）、三溴吡啶50mg、二氧化锰与氯酸的混合物100mg、二氧化锰与溴酸钠的混合物10mg放入研磨腔充入氮气，启动冷却装置，开始棒削式研磨，控制研磨腔温度在-7℃到-9℃，研磨3.5小时后加入二氯甲烷4g萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收成品虾青素。
对比例1
将玉米黄质（含量90% 200mg）、三碘化钾70mg、二氧化锰与高碘酸钠的混合物110mg放入研磨腔充入氮气，启动冷却装置，开始棒削式研磨，研磨介质为硅胶，控制研磨腔温度在25℃，研磨2.5小时后加入2g二氯甲烷萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收未得到虾青素。
对比例2
将玉米黄质（含量90% 200mg）、三碘化钾70mg、高锰酸钾110mg放入研磨腔充入氮气，启动冷却装置，开始棒削式研磨，研磨介质为硅胶，控制研磨腔温度在-1℃~-2℃，研磨2.5小时后加入2g二氯甲烷萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收未得到虾青素。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于，制备步骤为：按质量比16~18：5~10：10~14将玉米黄质、卤化剂、氧化剂进行冷却研磨，开始研磨控制研磨温度在-1℃~-10℃，研磨2.7~3.5小时后加入有机溶剂萃取虾青素与剩余的玉米黄质，分离出萃取液蒸发溶剂回收成品虾青素。
2.根据权利要求1所述的一种由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于：所述的玉米黄质由万寿菊皂化纯化或经天然叶黄素转化制备，玉米黄质晶体纯化含量大于80%。
3.根据权利要求1所述的一种由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于：所述的研磨为棒削式研磨、篮式研磨或行星式研磨。
4.根据权利要求1所述的一种由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于：所述的研磨加入研磨介质，研磨介质为硅胶、二氧化硅或硅藻土中的一种或两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于：所述的研磨过程在氮气保护下进行。
6.根据权利要求1所述的一种由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于：所述的卤化剂为碘单质、三碘化钾、N溴代琥珀酰亚胺或三溴吡啶。
7.根据权利要求1所述的一种由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于：所述的氧化剂为二氧化锰与氯酸、溴酸、高碘酸、氯酸盐、溴酸盐或高碘酸盐的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于：所述的研磨过程中研磨体系的酸碱度为中性或弱酸性。
9.根据权利要求1所述的一种由玉米黄质制备虾青素的方法，其特征在于：所述的有机溶剂二氯甲烷或三氯甲烷。
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