CN112812176B - 一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法 - Google Patents

一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112812176B
CN112812176B CN202110040164.7A CN202110040164A CN112812176B CN 112812176 B CN112812176 B CN 112812176B CN 202110040164 A CN202110040164 A CN 202110040164A CN 112812176 B CN112812176 B CN 112812176B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
spirulina
phycocyanin
salt
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110040164.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112812176A (zh
Inventor
王峰
郑志永
俞建峰
夏晓峰
陈美玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN202110040164.7A priority Critical patent/CN112812176B/zh
Publication of CN112812176A publication Critical patent/CN112812176A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112812176B publication Critical patent/CN112812176B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/795—Porphyrin- or corrin-ring-containing peptides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, 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
    • C12N1/06—Lysis of microorganisms
    • C12N1/066—Lysis of microorganisms by physical methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

本发明公开了一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，属于分离技术与工程的技术领域。本发明步骤为：使用浓度为50～200g/L的低盐溶液分离藻蓝蛋白，破碎螺旋藻至尺寸为10～100微米的细胞碎片；絮凝、离心获得藻蓝蛋白水溶液。本发明区别于其它技术用高浓度盐析藻蓝蛋白，本发明利用低浓度盐的电中和效应，将螺旋藻破碎和藻蓝蛋白提取分离的两步骤合并为一步骤，简化生产流程，降低生产成本。本发明采用剪切机械破碎，破碎率高，破碎细胞颗粒大，易于沉降，高效简便。提取的藻蓝蛋白水溶液中藻蓝蛋白的含量为40～100g/L，纯度为0.4～2.0。

Description

一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法
技术领域
本发明涉及一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，属于分离技术与工程技术领域。
背景技术
螺旋藻是一种古老的光合自养型微型藻，因其在显微镜下呈螺旋状而得名。螺旋藻是一种碱性的营养食品，它含有各种人体必需的营养成分，富含各种维生素、微量元素、藻多糖、藻蓝素、亚麻酸、类胰岛素等多种生物活性物质，这些有效成分在一定的条件下有降低胆固醇、解肾毒、提高人体的免疫机能。在我国，每年的螺旋藻全国总产量已达到10000吨。藻蓝蛋白是从螺旋藻中分离出的一种深蓝色粉末，色泽美观。它既是一种蛋白质，又是一种极好的天然食用色素。藻蓝蛋白具有很高的开发利用价值。藻蓝蛋白色泽明亮鲜艳，是食品、高级眼影、唇膏的首选纯天然色素，可作为纯天然的色素，用于食品、化妆品和染料等工业。藻蓝蛋白还可以调节和合成人体代谢所需要的多种重要酶，具有明显的抗氧化、抗炎症作用，增强免疫系统功能。高纯度的藻蓝蛋白带有很强的荧光，制成的纯天然荧光试剂，用于临床医学诊断，免疫化学及生物工程等研究领域。因此，开发简便、快速的螺旋藻藻蓝蛋白的提取过程，提高螺旋藻藻蓝蛋白产品纯度是目前螺旋藻藻蓝蛋白的规模化开发利用中亟待解决的关键问题。
已报道的有关制备藻蓝蛋白的专利CN201911397285.6，ZL201310378448.2，ZL201310592174.7，ZL201410409170.5等的共同特征为藻蓝蛋白提取都需经过冻融或水涨破法或高压均质破碎，离心或过滤去除细胞碎片，上清液经盐析或等电点粗提，然后用色谱柱纯化后得到藻蓝蛋白水溶液。这些方法分离藻蓝蛋白的回收率低，过程繁琐，生产成本高，该技术均为实验室规模，难以进行工业化生产。
因此，亟需寻找一种既能够进行吨级以上工业化生产，同时分离方法简单、回收率高且生产成本低的提取藻蓝蛋白的方法。
发明内容
[技术问题]
现有的提取藻蓝蛋白的方法存在成本高、分离方法繁琐、难以工业化生产、回收率低等问题。
[技术方案]
为了解决上述问题，本发明提供了一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，本发明在低盐溶液环境中利用高速剪切机一边进行螺旋藻破碎一边通过盐离子的电中和作用促使藻蓝蛋白从细胞碎片上分离，然后经絮凝离心去除细胞渣滓后，直接获得高浓度和纯度的藻蓝蛋白水溶液，方便后继加工工序。本发明方法具有操作简便、生产成本低、能够进行吨级以上规模的工业化生产且藻蓝蛋白回收率高等优点。
具体的，本发明的技术方案为：一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，所述方法包括：(1)使用浓度为50～200g/L的低盐溶液分离藻蓝蛋白，破碎螺旋藻至尺寸为10～100微米的细胞碎片；(2)絮凝；(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液。
在本发明的一种实施方式中，所述方法具体包括以下步骤：
(1)使用低盐溶液分离藻蓝蛋白：在螺旋藻干粉或新鲜螺旋藻泥中加入其5～20倍重量的盐溶液，再加入抗菌剂，使其最终浓度为5～40g/L，用碱溶液调节pH值为6.0～8.0，将螺旋藻盐溶液通过剪切设备进行螺旋藻破碎，破碎至尺寸为10～100微米的细胞碎片，将破碎螺旋藻的盐溶液在静置6～24小时；
(2)絮凝：将聚合硫酸铁溶液以1～50L/min的速度滴加到步骤(1)得到的破碎螺旋藻的盐溶液中，聚合硫酸铁的最终浓度为100～500mg/L；用碱溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.0～7.5，静置0.5～2小时；然后将浓度为10～100g/L的壳聚糖溶液加入到破碎螺旋藻液中，使得壳聚糖最终浓度为0.5～5g/L，用碱溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.0～7.5，静置0.5～2小时；
(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液：用蝶式离心机或管式离心机离心分离，收集离心上清液获得藻蓝蛋白水溶液，在截留分子量为5000～20000Da的超滤膜设备上用3～10倍体积的水洗涤3～5次即可。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，所述盐溶液包括氯化钠、硫酸钠、氯化钾、氯化钙、柠檬酸钠、柠檬酸钾、磷酸钾、磷酸钠、磷酸氢钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、碳酸钠、硫酸钾、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾等的水溶液的一种或几种。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述盐溶液的浓度为50～200g/L。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述抗菌剂包括脱氢醋酸、乳酸链球菌素、溶菌酶、聚赖氨酸、对羟基苯甲酸丙酯、双乙酸钠、纳他霉素、山梨酸钾中一种或者多种。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氨水等的水溶液中的一种或几种。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述碱溶液的浓度为50～300g/L。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述剪切设备为任一可以将螺旋藻进行剪切的设备。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述剪切设备优选为剪切机，剪切速度为1000～3000rpm，将螺旋藻剪切成10～100微米的细胞碎片，优选10～50微米。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中静置是在15～40℃下静置，其目的是通过盐离子的静电中和作用使藻蓝蛋白从螺旋藻细胞碎片上完全分离。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中所述聚合硫酸铁溶液是用0.1～0.3mol/L盐酸将聚合硫酸铁配制而成的1～10g/L的溶液。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中所述碱溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氨水等的水溶液中的一种或几种。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中所述碱溶液的浓度为10～200g/L。
在本发明的一种实施方式中，壳聚糖的脱乙酰度为65～100％，分子量为5×104～10×106。
在本发明的一种实施方式中，所述壳聚糖溶液采用醋酸、盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸配制，其中，酸的浓度为10～100g/L。
在本发明的一种实施方式中，步骤(3)中所述蝶式离心机的操作参数为：以200～1000rpm速度处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量0.7～1.0m3/h，排渣周期30～60秒，排渣时间0.05～0.15秒；所述管式离心机的操作参数为：以5000～20000rpm处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量0.5～3m3/h。
在本发明的一种实施方式中，最终获得的溶液中藻蓝蛋白的含量为40～100g/L，纯度为0.4～2.0。
本发明还提供了上述方法在食品、精细化工领域的应用。
本发明相对于现有技术，具有以下的优点和效果：
1.区别于其它技术用高浓度盐析藻蓝蛋白，本发明利用低浓度盐的电中和效应，将螺旋藻破碎和藻蓝蛋白提取分离的两步骤合并为一步骤，简化生产流程，降低生产成本。
2.不同于其它采用匀浆机破碎技术，本发明采用剪切机械破碎，破碎率高，破碎细胞颗粒大，易于沉降，高效简便。
3.本发明方法能够进行工业化生产，可年产10～500吨，对藻蓝蛋白的回收率高达80％以上，乃至90％以上。
具体实施方式
藻蓝蛋白的测定方法：参照进出口行业标准SN/T 1113-2002的螺旋藻中藻蓝蛋白含量的测定方法。
纯度计算方法：使用分光光度计分别测定藻蓝蛋白溶液在280、620nm处的吸光度A280、A620，计算藻蓝蛋白的纯度。计算公式：
Figure BDA0002895515570000041
回收率的计算公式：
Figure BDA0002895515570000042
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施实1
(1)使用低盐溶液分离藻蓝蛋白
在500kg新鲜螺旋藻泥(江苏赐百年生物工程有限公司)中加入5倍重量、浓度为150g/L的柠檬酸钠(购自郑州百思特食品添加剂有限公司)溶液，然后加入终浓度为20g/L的双乙酸钠(购自江苏科伦多食品配料有限公司)，用浓度为150g/L的碳酸钾(购自江苏采薇生物科技有限公司)溶液调节pH值为7.0，将螺旋藻盐溶液通过2000rpm剪切机(无锡赫普轻工设备技术有限公司)进行螺旋藻破碎，破碎后的尺寸为10～40微米；破碎后螺旋藻的盐溶液在室温条件下静置24小时，通过盐离子的静电中和作用使藻蓝蛋白从螺旋藻细胞碎片上完全分离；
(2)絮凝
用0.2mol/L盐酸(购自南通三江化工有限公司)将聚合硫酸铁(购自河南昌奇水处理材料有限公司)配制成浓度为10g/L的溶液，将聚合硫酸铁溶液以50L/min的速度滴加到破碎螺旋藻的盐溶液中，聚合硫酸铁的最终浓度为500mg/L；用浓度为200g/L的氢氧化钾(购自江苏采薇生物科技有限公司)溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.0，静置1小时，用浓度为50g/L醋酸(购自江苏奥福生物有限公司)将分子量为6×105的壳聚糖(购自青岛博智汇力生物科技有限公司)配制成浓度为50g/L的脱乙酰度为65％壳聚糖溶液，将配置的壳聚糖溶液滴加到破碎螺旋藻液中，使得壳聚糖最终浓度为3.5g/L。静置1.5小时；
(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液
在蝶式离心机上(购自巨能机械(中国)有限公司)，以500rpm速度处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量1.0m3/h，排渣周期60秒，排渣时间0.15秒，收集离心上清液获得藻蓝蛋白水溶液，在截留分子量为20000Da的超滤膜设备(购自三达膜科技有限公司)上用10倍的水洗涤3次，溶液中藻蓝蛋白的含量为60g/L，纯度为1.2。
经过计算，最终藻蓝蛋白的回收率为85％。
实施例2
(1)使用低盐溶液分离藻蓝蛋白
在150kg螺旋藻干粉(购自江苏赐百年生物工程有限公司)中加入10倍重量的、浓度为80g/L硫酸钠(购自江苏科伦多食品配料有限公司)溶液。然后加入终浓度为10g/L山梨酸钾(购自江苏采薇生物科技有限公司)和30g/L的纳他霉素(购自江苏采薇生物科技有限公司)，用100g/L的氢氧化钠(购自青岛沧兴化工科技有限公司)溶液调节pH值为6.0。将制备的螺旋藻盐溶液通过1000rpm剪切机(无锡赫普轻工设备技术有限公司)进行螺旋藻破碎，破碎后的尺寸为20～50微米；破碎后螺旋藻的盐溶液在室温条件下静置8小时，利用盐离子的静电中和作用使藻蓝蛋白从螺旋藻细胞碎片上完全分离。
(2)絮凝
用0.2mol/L盐酸(购自南通三江化工有限公司)将聚合硫酸铁(购自河南昌奇水处理材料有限公司)配制成2g/L的溶液。将聚合硫酸铁溶液以10L/min的速度滴加到破碎螺旋藻溶液中。破碎螺旋藻溶液中的聚合硫酸铁的最终浓度为100mg/L。用200g/L的氢氧化钾(购自郑州百思特食品添加剂有限公司)溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.5，静置0.5小时。用重量百分比浓度为20g/L醋酸(购自江苏奥福生物有限公司)将分子量为5×104、脱乙酰度为85％的壳聚糖(购自青岛博智汇力生物科技有限公司)配制成浓度为30g/L的壳聚糖溶液。将壳聚糖溶液滴加到破碎螺旋藻液中，使得壳聚糖最终浓度为0.5g/L。然后用100g/L的碳酸氢钠(购自郑州百思特食品添加剂有限公司)溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.0，静置2小时。
(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液
在蝶式离心机上(购自巨能机械(中国)有限公司)，以200rpm速度处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量0.7m3/h，排渣周期30秒，排渣时间0.07秒。收集离心上清液获得藻蓝蛋白水溶液，在截留分子量为5000Da的超滤膜设备(购自三达膜科技有限公司)上用3倍的水洗涤5次。溶液中藻蓝蛋白的含量为40g/L，纯度为0.99。
经过计算，最终藻蓝蛋白的回收率为89.5％。
实施例3
(1)使用低盐溶液分离藻蓝蛋白
在50kg螺旋藻干粉(购自内蒙古再回首生物工程有限公司)加入20倍重量、浓度为110g/L的硫酸铵(购自江苏沙英喜实业有限公司)溶液，加入终浓度为25g/L的乳酸链球菌素(购自洛阳奇泓生物科技有限公司)，然后用150g/L的碳酸钠(购自济南明启化工有限公司)溶液调节pH值为7.0，将螺旋藻盐溶液通过3000rpm剪切机(无锡赫普轻工设备技术有限公司)进行螺旋藻破碎，破碎后的尺寸为50～80微米；破碎后螺旋藻的盐溶液在室温条件下静置12小时，通过盐离子的静电中和作用使藻蓝蛋白从螺旋藻细胞碎片上完全分离。
(2)絮凝
用0.2mol/L盐酸(购自南通三江化工有限公司)将聚合硫酸铁(购自河南昌奇水处理材料有限公司)配制成浓度为10g/L的溶液。将聚合硫酸铁溶液以25L/min的速度滴加到破碎螺旋藻的盐溶液中，聚合硫酸铁的最终浓度为400mg/L。用重量体积比为120g/L的氨水调节破碎螺旋藻液的pH值为7.0，静置0.9小时。
用100g/L磷酸(购自河南华硕化工产品有限公司)将分子量为10×106、脱乙酰度为95％的壳聚糖(购自青岛博智汇力生物科技有限公司)配制成浓度为20g/L的壳聚糖溶液。将壳聚糖溶液滴加到破碎螺旋藻液中，使得壳聚糖最终浓度为5g/L。用120g/L的碳酸氢钠(购自江苏采薇生物科技有限公司)溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为7.5，静置1.5小时。
(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液
在管式离心机上(购自戴宝机械设备有限公司)，以10000rpm速度处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量0.9m3/h。收集离心上清液获得藻蓝蛋白水溶液，在截留分子量为20000Da的超滤膜设备(购自三达膜科技有限公司)上用10倍的水洗涤3次。溶液中藻蓝蛋白的含量为100g/L，纯度为2.0。
经过计算，最终藻蓝蛋白的回收率为83.5％。
当采用氯化钠、氯化钾、、氯化钙、柠檬酸钾、磷酸钾、磷酸钠、磷酸氢钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、碳酸钠、硫酸钾、氯化铵、硝酸铵、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾等的水溶液的一种或几种作为盐溶液时，按照本发明方法或实施例1～3对应的方法均能够制备得到藻蓝蛋白的含量为40～100g/L，纯度为0.4～2.0的藻蓝蛋白溶液，且回收率高达80％以上。
对比例1
(1)使用高盐溶液处理
在50kg螺旋藻干粉(购自江苏赐百年生物工程有限公司)中加入10倍重量的、浓度为450g/L硫酸钠(购自江苏科伦多食品配料有限公司)溶液。然后加入终浓度为10g/L山梨酸钾(购自江苏采薇生物科技有限公司)和30g/L的纳他霉素(购自江苏采薇生物科技有限公司)，用100g/L的氢氧化钠(购自青岛沧兴化工科技有限公司)溶液调节pH值为6.0。将制备的螺旋藻盐溶液通过1000rpm剪切机(无锡赫普轻工设备技术有限公司)进行螺旋藻破碎，破碎后的尺寸为20～50微米；破碎后螺旋藻的盐溶液在室温条件下静置8小时。
(2)絮凝
用0.2mol/L盐酸(购自南通三江化工有限公司)将聚合硫酸铁(购自河南昌奇水处理材料有限公司)配制成2g/L的溶液。将聚合硫酸铁溶液以10L/min的速度滴加到破碎螺旋藻溶液中。破碎螺旋藻溶液中的聚合硫酸铁的最终浓度为100mg/L。用200g/L的氢氧化钾(购自郑州百思特食品添加剂有限公司)溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.5，静置0.5小时。用浓度为20g/L醋酸(购自江苏奥福生物有限公司)将分子量为5×104、脱乙酰度为85％的壳聚糖(购自青岛博智汇力生物科技有限公司)配制成浓度为30g/L的壳聚糖溶液。将壳聚糖溶液滴加到破碎螺旋藻液中，使得壳聚糖最终浓度为0.5g/L。然后用重量体积比为10％的碳酸氢钠(购自郑州百思特食品添加剂有限公司)溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.0，静置2小时。
(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液
在蝶式离心机上(购自巨能机械(中国)有限公司)，以200rpm速度处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量0.7m3/h，排渣周期30秒，排渣时间0.07秒。收集离心上清液。上清液中藻蓝蛋白含量为零。排渣中藻蓝蛋白含量为2～5％。后续还需要复杂的分离过程才能提取得到藻蓝蛋白，且藻蓝蛋白的回收率仅为30％。
对比例2
(1)使用低盐溶液分离藻蓝蛋白
在150kg螺旋藻干粉(购自江苏赐百年生物工程有限公司)中加入10倍重量的、浓度为80g/L硫酸钠(购自江苏科伦多食品配料有限公司)溶液。然后加入终浓度10g/L山梨酸钾(购自江苏采薇生物科技有限公司)和30g/L的纳他霉素(购自江苏采薇生物科技有限公司)，用100g/L的氢氧化钠(购自青岛沧兴化工科技有限公司)溶液调节pH值为6.0。将制备的螺旋藻盐溶液通过高压均质机(购自上海申鹿均质机有限公司)进行螺旋藻破碎，破碎后的尺寸为0.5～10微米；破碎后螺旋藻的盐溶液在室温条件下静置8小时。
(2)絮凝
用0.2mol/L盐酸(购自南通三江化工有限公司)将聚合硫酸铁(购自河南昌奇水处理材料有限公司)配制成2g/L的溶液。将聚合硫酸铁溶液以10L/min的速度滴加到破碎螺旋藻溶液中。破碎螺旋藻溶液中的聚合硫酸铁的最终浓度为100mg/L。用200g/L的氢氧化钾(购自郑州百思特食品添加剂有限公司)溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.5，静置0.5小时。用20g/L醋酸(购自江苏奥福生物有限公司)将分子量为5×104、脱乙酰度为85％的壳聚糖(购自青岛博智汇力生物科技有限公司)配制成浓度为30g/L的壳聚糖溶液。将壳聚糖溶液滴加到破碎螺旋藻液中，使得壳聚糖最终浓度为0.5g/L。然后用重量体积比为10％的碳酸氢钠(购自郑州百思特食品添加剂有限公司)溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.0，静置2小时。
(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液
在管式离心机上(购自戴宝机械设备有限公司)，以10000rpm速度处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量0.9m3/h。收集离心上清液，在截留分子量为20000Da的超滤膜设备(购自三达膜科技有限公司)上用3倍的水洗涤3次。溶液中藻蓝蛋白的含量为30g/L，纯度为0.2。
经过计算，最终藻蓝蛋白的回收率为52.5％。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (3)

1.一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
(1)使用低盐溶液分离藻蓝蛋白
在500kg新鲜螺旋藻泥中加入5倍重量、浓度为150g/L的柠檬酸钠溶液，然后加入终浓度为20g/L的双乙酸钠，用浓度为150g/L的碳酸钾溶液调节pH值为7.0，将螺旋藻盐溶液通过2000rpm剪切机进行螺旋藻破碎，破碎后的尺寸为10～40微米；破碎后螺旋藻的盐溶液在室温条件下静置24小时，通过盐离子的静电中和作用使藻蓝蛋白从螺旋藻细胞碎片上完全分离；
(2)絮凝
用0.2mol/L盐酸将聚合硫酸铁配制成浓度为10g/L的溶液，将聚合硫酸铁溶液以50L/min的速度滴加到破碎螺旋藻的盐溶液中，聚合硫酸铁的最终浓度为500mg/L；用浓度为200g/L的氢氧化钾溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.0，静置1小时，用浓度为50g/L醋酸将分子量为6×105的壳聚糖配制成浓度为50g/L的脱乙酰度为65％壳聚糖溶液，将配置的壳聚糖溶液滴加到破碎螺旋藻液中，使得壳聚糖最终浓度为3.5g/L，静置1.5小时；
(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液
在蝶式离心机上，以500rpm速度处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量1.0m3/h，排渣周期60秒，排渣时间0.15秒，收集离心上清液获得藻蓝蛋白水溶液，在截留分子量为20000Da的超滤膜设备上用10倍的水洗涤3次，溶液中藻蓝蛋白的含量为60g/L，纯度为1.2；经过计算，最终藻蓝蛋白的回收率为85％。
2.一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
(1)使用低盐溶液分离藻蓝蛋白
在150kg螺旋藻干粉中加入10倍重量的、浓度为80g/L硫酸钠溶液；然后加入终浓度为10g/L山梨酸钾和30g/L的纳他霉素，用100g/L的氢氧化钠溶液调节pH值为6.0；将制备的螺旋藻盐溶液通过1000rpm剪切机进行螺旋藻破碎，破碎后的尺寸为20～50微米；破碎后螺旋藻的盐溶液在室温条件下静置8小时，利用盐离子的静电中和作用使藻蓝蛋白从螺旋藻细胞碎片上完全分离；
(2)絮凝
用0.2mol/L盐酸将聚合硫酸铁配制成2g/L的溶液；将聚合硫酸铁溶液以10L/min的速度滴加到破碎螺旋藻溶液中；破碎螺旋藻溶液中的聚合硫酸铁的最终浓度为100mg/L；用200g/L的氢氧化钾溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.5，静置0.5小时；用重量百分比浓度为20g/L醋酸将分子量为5×104、脱乙酰度为85％的壳聚糖配制成浓度为30g/L的壳聚糖溶液；将壳聚糖溶液滴加到破碎螺旋藻液中，使得壳聚糖最终浓度为0.5g/L；然后用100g/L的碳酸氢钠溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为6.0，静置2小时；
(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液
在蝶式离心机上，以200rpm速度处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量0.7m3/h，排渣周期30秒，排渣时间0.07秒；收集离心上清液获得藻蓝蛋白水溶液，在截留分子量为5000Da的超滤膜设备上用3倍的水洗涤5次；溶液中藻蓝蛋白的含量为40g/L，纯度为0.99；经过计算，最终藻蓝蛋白的回收率为89.5％。
3.一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
(1)使用低盐溶液分离藻蓝蛋白
在50kg螺旋藻干粉加入20倍重量、浓度为110g/L的硫酸铵溶液，加入终浓度为25g/L的乳酸链球菌素，然后用150g/L的碳酸钠溶液调节pH值为7.0，将螺旋藻盐溶液通过3000rpm剪切机进行螺旋藻破碎，破碎后的尺寸为50～80微米；破碎后螺旋藻的盐溶液在室温条件下静置12小时，通过盐离子的静电中和作用使藻蓝蛋白从螺旋藻细胞碎片上完全分离；
(2)絮凝
用0.2mol/L盐酸将聚合硫酸铁配制成浓度为10g/L的溶液；将聚合硫酸铁溶液以25L/min的速度滴加到破碎螺旋藻的盐溶液中，聚合硫酸铁的最终浓度为400mg/L；用重量体积比为120g/L的氨水调节破碎螺旋藻液的pH值为7.0，静置0.9小时；
用100g/L磷酸将分子量为10×106、脱乙酰度为95％的壳聚糖配制成浓度为20g/L的壳聚糖溶液；将壳聚糖溶液滴加到破碎螺旋藻液中，使得壳聚糖最终浓度为5g/L；用120g/L的碳酸氢钠溶液调节破碎螺旋藻液的pH值为7.5，静置1.5小时；
(3)离心获得藻蓝蛋白水溶液
在管式离心机上，以10000rpm速度处理经絮凝处理的破碎螺旋藻液，流量0.9m3/h；收集离心上清液获得藻蓝蛋白水溶液，在截留分子量为20000Da的超滤膜设备上用10倍的水洗涤3次；溶液中藻蓝蛋白的含量为100g/L，纯度为2.0；经过计算，最终藻蓝蛋白的回收率为83.5％。
CN202110040164.7A 2021-01-13 2021-01-13 一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法 Active CN112812176B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110040164.7A CN112812176B (zh) 2021-01-13 2021-01-13 一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110040164.7A CN112812176B (zh) 2021-01-13 2021-01-13 一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112812176A CN112812176A (zh) 2021-05-18
CN112812176B true CN112812176B (zh) 2022-10-11

Family

ID=75868960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110040164.7A Active CN112812176B (zh) 2021-01-13 2021-01-13 一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112812176B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116239674B (zh) * 2022-12-30 2024-08-02 广东湛江海洋医药研究院 一种从藻胆色素稀溶液中精炼藻胆蛋白的方法及絮凝配方

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004317306B2 (en) * 2003-11-21 2010-09-02 Pelican Technology Holdings, Inc. Improved expression systems with Sec-system secretion
CN101519425A (zh) * 2008-02-26 2009-09-02 上海水产大学 一种从螺旋藻中分离纯化高纯度藻胆蛋白的方法
CN101899102B (zh) * 2010-07-12 2013-05-08 华南理工大学 一种从螺旋藻中分离高纯度藻蓝蛋白的方法
CN102440329A (zh) * 2010-10-14 2012-05-09 吴乐秦 坛紫菜藻胆蛋白粉的制备工艺
CN103880914B (zh) * 2014-03-04 2016-05-18 陕西科技大学 一种薯蓣皂素的絮凝提取方法
CN104450509B (zh) * 2014-09-29 2016-02-03 江南大学 螺旋藻细胞破壁剪切装置
CN104479008B (zh) * 2014-11-24 2017-06-06 江南大学 一种用聚丙烯酸/氧化镁杂合微球分离纯化螺旋藻藻蓝蛋白的方法
CN109021095B (zh) * 2018-08-16 2019-11-08 河南中大恒源生物科技股份有限公司 一种高纯度无腥味藻蓝色素及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
藻蓝蛋白分离纯化技术及其影响因素分析;赵静 等;《食品与发酵工业》;20141031;第40卷(第10期);第168-174页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112812176A (zh) 2021-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101906129B (zh) 一种分离纯化皂素（苷）的方法
JPH02164716A (ja) 重金属イオンの分離方法
CN112812176B (zh) 一种通过低盐絮凝法从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法
CN102775466A (zh) 富硒酵母中含硒蛋白的制备方法
CN106754834A (zh) 一种高活性木瓜蛋白酶的制备工艺
CN102887821B (zh) 一种萃取分离海洋微藻发酵液提取dha的方法
CN1173997C (zh) 高纯度魔芋葡甘聚糖的提取工艺
CN106749633A (zh) 一种利用氯化氨溶液从螺旋藻中提取藻蓝蛋白的方法
AU2017416080B2 (en) Method for preparing betanin
CN103724456B (zh) 肝素钠的常温无盐提取工艺
CN109385414A (zh) 菠萝蛋白酶的纯化方法
CN104558228A (zh) 一种制备鲍鱼硫酸多糖的方法
Li et al. A novel and environmentally friendly bioprocess for separation and partial purification of polysaccharides from Cordyceps sinensis mycelia by an aqueous two-phase system
CN111996183A (zh) 菠萝蛋白酶的制备方法
CN103789092B (zh) 一种燕麦麸皮中精油分离纯化方法
CN103602649A (zh) 一种木瓜蛋白酶的提纯方法
CN1796405B (zh) 一种从紫菜中分离纯化高纯度藻胆蛋白的方法
CN103103170B (zh) 牛或羊玻璃酸酶的生产方法
CN103898090B (zh) 改良的黄灯笼辣椒叶片基因组dna提取方法
CN101676307A (zh) 一种透明质酸钠提纯优化的方法
CN108865891A (zh) 一种法夫酵母细胞机械破壁的方法
CN105859911A (zh) 一种透明质酸分离纯化的方法
CN113403348A (zh) 一种维生素k2的制备方法
CN102524512B (zh) 一种低值淡水鱼蛋白质的提取方法
CN117247849B (zh) 一种微藻的提取方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant