CN108822576B - 一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法，在海藻酸盐凝胶中加入金属离子螯合剂，50℃、100W超声10min，调pH至9.50，充分搅拌，再加入75%乙醇60℃震荡抽提30min，4500r/min离心10min，上清液即为色素。本发明所述的抽提方法，既能够破坏金属离子在海藻酸钠凝胶结构中的“盐桥”作用，又能调整pH使海藻酸钠空间网状结构的孔隙增大，在保证海藻酸钠不降解的同时具有较高的色素提取率。依据提取原理，本发明对能溶于乙醇的色素具有良好的提取效果，具有显著的应用价值。

Description

一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法
技术领域
本发明属于色素提取技术领域，具体涉及一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法。
背景技术
海藻酸钠是一种由甘露糖醛酸和古洛糖醛酸以（1→4）键连接而成的天然多糖，由于其具有较好的凝胶特性，能够对细胞进行固定化培养，在固定化发酵领域应用广泛。当海藻酸盐凝胶所固定的菌为产色菌（如红曲霉、冠突散囊菌等）时，如何提取固定化体系内的色素成为当下最为困扰研发人员的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法。本发明从海藻酸钠的凝胶形成机理、溶解性及降解机理的角度出发，研究获得一种高效简便的提取方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
所述一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法，具体操作步骤如下：在海藻酸盐凝胶中加入金属离子螯合剂，50℃、100W超声10min，调pH至9.50，充分搅拌，再加入75vol%乙醇60℃震荡抽提30min，4500r/min离心10min，上清液即为色素溶液。
所述海藻酸盐凝胶为水不溶性弹性凝胶，由海藻酸钠溶液与除了镁、汞离子以外的二价金属离子反应制备而得。
所述的金属离子螯合剂为0.2mol/L的EDTA-2Na、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、磷酸钠中的任意一种，其中金属离子螯合剂与海藻酸盐凝胶的体积比为1：5。
调pH采用的调节剂为2mol/L的氢氧化钠或盐酸。
所述75vol%乙醇的添加量为海藻酸盐凝胶体积的3.4倍。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明所述的色素提取方法简单易行，能够有效地提取凝胶体系中的色素。
（2）本发明所述的抽提方法，既能够破坏金属离子在海藻酸钠凝胶结构中的“盐桥”作用，又能调整pH使海藻酸钠空间网状结构的孔隙增大，在保证海藻酸钠不降解的同时具有较高的色素提取率，这样能够保证提取后的上清液是澄清透明的溶液而不是浑浊的悬浊液，便于对提取后的色素溶液进行其他操作。
具体实施方式
以从海藻酸盐色素凝胶中提取红曲色素为例进行提取条件优化，其具体步骤如下：
在5mL海藻酸钠溶液中加入1mL的1g/L红曲色素，并加入1mL 0.07mol/L的二氯化钙，使之成为海藻酸盐凝胶。在海藻酸盐凝胶中加入1mL 0.3mol/L金属离子螯合剂，然后经过50℃、100W超声10min，用2mol/L的氢氧化钠或盐酸调pH，充分搅拌，再加入17mL的75vol%乙醇60℃震荡抽提30min，4500r/min离心10min，上清液即为色素溶液，将上清液全部倒在量筒中，读得上清液体积为22mL，测得此时上清液的色价为A1；以不含海藻酸钠的红曲色素为对照，加入的75vol%乙醇体积改为19mL，最终体积为22mL，测定此时色价为A2；提取率=A1/A2。结果如下：
1.比较不同金属离子螯合剂对凝胶体系的红曲色素的抽提效果，结果见表1。
表1 不同金属离子螯合剂对凝胶体系的红曲色素的抽提效果
2.比较不同pH对凝胶体系的红曲色素的抽提效果，结果见表1。
表2 不同pH对凝胶体系的红曲色素的抽提效果
由以上结果表明，四种金属离子螯合剂中柠檬酸钠的效果最好。由于当pH大于10时，海藻酸钠已发生降解，故未给出相应的测定数据（数据偏大，已失真）。因为pH为9或10时，红曲色素的提取率相近，为了防止调pH时过碱，使得海藻酸钠降解，故将最适pH确定为9.50。
实施例1
一种从海藻酸盐色素凝胶中提取红曲色素的方法，其具体步骤如下：
在5mL海藻酸盐红曲色素凝胶中加入1mL0.2mol/L的柠檬酸钠，然后经过50℃、100W超声10min，用2mol/L的氢氧化钠调pH，充分搅拌，再加入14mL的75vol%乙醇60℃震荡抽提30min，4500r/min离心10min，上清液即为红曲色素溶液。以不含海藻酸钠的红曲色素为对照，对照的体积与上清液体积相等，红曲色素的提取率为82%。
实施例2
一种从海藻酸盐色素凝胶中提取冠突散囊菌黄色素的方法，其具体步骤如下：
在5mL海藻酸盐冠突散囊菌黄色素凝胶中加入1mL0.2mol/L的柠檬酸钠，然后经过50℃、100W超声10min，用2mol/L的氢氧化钠调pH，充分搅拌，再加入14mL的75vol%乙醇60℃震荡抽提30min，4500r/min离心10min，上清液即为冠突散囊菌黄色素。以不含海藻酸钠的冠突散囊菌黄色素为对照，对照的体积与上清液体积相等，提取率为80%。
实施例3
一种从海藻酸盐色素凝胶中提取产黄青霉黄色素的方法，其具体步骤如下：
在5mL海藻酸盐产黄青霉黄色素凝胶中加入1mL0.2mol/L的柠檬酸钠，然后经过50℃、100W超声10min，用2mol/L的氢氧化钠调pH，充分搅拌，再加入14mL的75vol%乙醇60℃震荡抽提30min，4500r/min离心10min，上清液即为产黄青霉黄色素。以不含海藻酸钠的产黄青霉黄色素为对照，对照的体积与上清液体积相等，提取率为81%。
本提取方法的溶剂为75%乙醇，根据提取原理，能够溶于乙醇的色素均能被大量提取。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法，其特征在于：在5mL海藻酸钠溶液中加入1mL的1g/L红曲色素，并加入1mL 0.07mol/L的二氯化钙，使之成为海藻酸盐凝胶；在海藻酸盐凝胶中加入金属离子螯合剂，50℃、100W超声10min，调pH至9.50，充分搅拌，再加入75vol%乙醇60℃震荡抽提30min，4500r/min离心10min，上清液即为色素溶液。
2.根据权利要求1所述的一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法，其特征在于：所述海藻酸盐凝胶为水不溶性弹性凝胶，由海藻酸钠溶液与除了镁、汞离子以外的二价金属离子反应制备而得。
3.根据权利要求1所述的一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法，其特征在于：所述的金属离子螯合剂为0.2mol/L的EDTA-2Na、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、磷酸钠中的任意一种，其中金属离子螯合剂与海藻酸盐凝胶的体积比为1：5。
4.根据权利要求1所述的一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法，其特征在于：调pH采用的调节剂为2mol/L的氢氧化钠或盐酸。
5.根据权利要求1所述的一种从海藻酸盐色素凝胶中提取色素的方法，其特征在于：所述75vol%乙醇的添加量为海藻酸盐凝胶体积的3.4倍。
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