CN113604533A - 一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法，属于化合物提取的技术领域。本发明包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)制备酶解体系；(3)酶解处理；(4)富集过程。本发明采用酶解协同异相纯化的方法，高效的实现了雨生红球藻油中虾青素的富集，本发明最终制备得到的产品中总虾青素类物质的含量达40％以上，较好的满足了产品的应用过程中的剂量需求。

Description

一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法
技术领域
本发明属于化合物提取的技术领域，具体涉及一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法。
背景技术
虾青素(Astaxanthin，3,3'-二羟基-4,4-二酮基-β,β'-胡萝卜素)，是一种红色酮式类胡萝卜素，发现于某些水生动物体内。据报道，虾青素的抗氧化性比β-胡萝卜素高10倍以上，比维生素E高500倍以上，被称为“超级维生素E”。虾青素可作为着色剂应用于贵重水产品及禽类养殖以增加其附加商品值，此外，人体也可选择性积累虾青素，有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病等功效。因此近年来受到广泛关注。
天然藻源的虾青素及其提取物在欧美、日本、东南亚等发达国家已经得到广泛应用，中国知道虾青素的人还很少，中国目前还只是科学界和时尚美容界少数人事知晓。哈佛研究人员Preston Mason称，虾青素(Astaxanthin)这种天然类胡萝卜素成份极具潜力成为新型(抗氧化/消炎制剂)，并且有望在他汀类和抗血小板药之后掀起第三次预防性药物的浪潮。我国是虾青素原料资源大国，目前多以出口原料和初级产品为主，尚未把资源优势转变为产品优势、技术优势。特别是目前市场上雨生红球藻油中虾青素的含量大部分仅为5％～10％之间，严重限制了其在高端产品中的应用。因此亟待开发一种适用于工业化生产的雨生红球藻油虾青素的富集技术。
发明内容
针对目前市场上雨生红球藻油中虾青素含量低的问题，本发明提供一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法，以解决上述问题。
本发明的技术方案为：一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)制备酶解体系；(3)酶解处理；(4)富集过程。
具体的制备步骤如下：
(1)原料及预处理
以雨生红球藻油为原料，向其中加入无水乙醇，使乙醇的量占雨生红球藻油质量的0～30％，充分搅拌混合均匀，得到雨生红球藻油预处理液。
(2)制备酶解体系
将脂肪酶和抗氧化剂分散于去离子水和/或缓冲液中，然后将含脂肪酶和抗氧化剂的去离子水和/或缓冲液体系加入到步骤(1)得到的雨生红球藻预处理液中，得到雨生红球藻油酶解体系。
(3)酶解处理
将步骤2)得到的雨生红球藻油酶解体系于35～55℃水浴条件下进行酶解处理，酶解时间为1～8h，过程进行连续或不间断的剪切乳化，剪切乳化的条件为3000～20000rpm，同时过程中不间断的通入氮气，酶解结束后得到雨生红球藻油酶解处理液。
(4)富集过程
将一定量的尿素溶于乙醇溶液中，经加热回流处理，使其充分溶解，得尿素乙醇溶液；再将步骤(3)得到的雨生红球藻油酶解处理液与尿素乙醇溶液迅速混合，使总体系中雨生红球藻油与尿素的比例为1:0.5～10，充分搅拌混匀，然后置于-15～25℃环境中静置2～12h；静置结束后，将体系迅速过滤和/或离心，收集清液，向清液中加入以雨生红球藻油质量计1～10倍的去离子水，并调节体系pH至6.0～7.0，搅拌混合，然后静置分层，收集有机油相；向收集的有机油相中加入以雨生红球藻油质量计1～3倍体积的乙酸乙酯溶液，混合均匀，有机相用去离子水洗涤1～3次，将有机相进行减压浓缩，即得到富虾青素雨生红球藻油。
优选的，所述步骤(2)中脂肪酶为脂肪酶粉，所述脂肪酶粉直接使用或固定化后使用。
优选的，所述步骤(2)中脂肪酶粉的用量占总酶解体系的质量分数为1～5％。
优选的，所述步骤(2)中抗氧化剂为茶多酚、抗坏血酸、乙二胺四乙酸钠、异抗坏血酸及其盐、植酸中的一种或多种。
优选的，所述步骤(2)中抗氧化剂的用量占总酶解体系的质量分数为0.005～1％。
优选的，所述步骤(2)中去离子水和/或缓冲液用量占总酶解体系的30～80％。
优选的，所述步骤(4)中尿素乙醇溶液中，尿素占乙醇溶液的质量体积分数为7～14％，乙醇溶液为质量体积分数不低于90％的乙醇水溶液。
本发明的有益效果为：
(1)采用酶解协同异相纯化的方法，高效的实现了雨生红球藻油中虾青素的富集，本发明最终制备得到的产品中总虾青素类物质的含量达40％以上，较好的满足了产品的应用过程中的剂量需求。
(2)本发明在制备过程中使用抗氧化剂和氮气联合作用，避免了虾青素在酶解与富集过程中副产物的生成。
(3)本发明的制备方法简单易操作、成本低、条件温和，过程中不发生化学变化，不改变虾青素的生理活性，适合大规模工业化推广。本发明得到的富虾青素雨生红球藻油可广泛用于化工产品、日化用品、药品、食品及保健品等行业，市场前景广阔。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)原料及预处理
取10g雨生红球藻油，向其中加入3g无水乙醇，充分搅拌混合均匀，得到雨生红球藻油预处理液。
(2)制备酶解体系
将脂肪酶粉4g和抗坏血酸0.8g分散于65g去离子水中，然后将含脂肪酶和抗坏血酸的去离子水溶液加入到步骤(1)得到的雨生红球藻预处理液中，得到雨生红球藻油酶解体系。
(3)酶解处理
将步骤(2)得到的雨生红球藻油酶解体系于45℃水浴条件下进行酶解处理，酶解时间为5h，过程进行连续或不间断的剪切乳化，剪切乳化的条件为8000rpm，同时过程中不间断的通入氮气，酶解结束后得到雨生红球藻油酶解处理液。
(4)富集过程
将10g尿素溶于90ml 95％乙醇溶液中，经加热回流处理，使其充分溶解，得尿素乙醇溶液；再将步骤(3)得到的雨生红球藻油酶解处理液与尿素乙醇溶液迅速混合，充分搅拌混匀，然后置于0℃环境中静置5h；静置结束后，将体系迅速过滤，收集清液，向清液中加入50ml去离子水，并调节体系pH至6～7，搅拌混合，然后静置分层，收集有机油相；向收集的有机油相中加入30ml乙酸乙酯，混合均匀，有机相用30ml×3的去离子水洗涤3次，将有机相进行减压浓缩，即得到富虾青素雨生红球藻油5.76g，收率＝57.6％。
实施例2
一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)原料及预处理
取10g雨生红球藻油，向其中加入2g无水乙醇，充分搅拌混合均匀，得到雨生红球藻油预处理液。
(2)制备酶解体系
将脂肪酶粉3g和乙二胺四乙酸钠0.5g分散于60g去离子水中，然后将含脂肪酶和乙二胺四乙酸钠的去离子水溶液加入到步骤(1)得到的雨生红球藻预处理液中，得到雨生红球藻油酶解体系。
(3)酶解处理
将步骤(2)得到的雨生红球藻油酶解体系于50℃水浴条件下进行酶解处理，酶解时间为7h，过程进行连续或不间断的剪切乳化，剪切乳化的条件为10000rpm，同时过程中不间断的通入氮气，酶解结束后得到雨生红球藻油酶解处理液。
(4)富集过程
将10g尿素溶于90ml 95％乙醇溶液中，经加热回流处理，使其充分溶解，得尿素乙醇溶液；再将步骤(3)得到的雨生红球藻油酶解处理液与尿素乙醇溶液迅速混合，充分搅拌混匀，然后置于0℃环境中静置5h；静置结束后，将体系迅速过滤，收集清液，向清液中加入50ml去离子水，并调节体系pH至6～7，搅拌混合，然后静置分层，收集有机油相；向收集的有机油相中加入30ml乙酸乙酯，混合均匀，有机相用30ml×3的去离子水洗涤3次，将有机相进行减压浓缩，即得到富虾青素雨生红球藻油5.23g，收率＝52.3％。
实施例3
一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)原料及预处理
取10g雨生红球藻油，向其中加入3g无水乙醇，充分搅拌混合均匀，得到雨生红球藻油预处理液。
(2)制备酶解体系
将脂肪酶粉4g和乙二胺四乙酸钠0.8g分散于65g去离子水中，然后将含脂肪酶和乙二胺四乙酸钠的去离子水溶液加入到步骤(1)得到的雨生红球藻预处理液中，得到雨生红球藻油酶解体系。
(3)酶解处理
将步骤(2)得到的雨生红球藻油酶解体系于45℃水浴条件下进行酶解处理，酶解时间为5h，过程进行连续或不间断的剪切乳化，剪切乳化的条件为8000rpm，同时过程中不间断的通入氮气，酶解结束后得到雨生红球藻油酶解处理液。
(4)富集过程
将10g尿素溶于90ml 95％乙醇溶液中，经加热回流处理，使其充分溶解，得尿素乙醇溶液；再将步骤(3)得到的雨生红球藻油酶解处理液与尿素乙醇溶液迅速混合，充分搅拌混匀，然后置于0℃环境中静置5h；静置结束后，将体系迅速过滤，收集清液，向清液中加入50ml去离子水，并调节体系pH至6～7，搅拌混合，然后静置分层，收集有机油相；向收集的有机油相中加入30ml乙酸乙酯，混合均匀，有机相用30ml×3的去离子水洗涤3次，将有机相进行减压浓缩，即得到富虾青素雨生红球藻油5.52g，收率＝55.2％。
将实施例1～3制备的富虾青素雨生红球藻油进行含量检测，具体检测结果如下表1：
表1-检测结果
Figure BDA0003211634400000051
由表1检测结果可知，将通过本发明的制备方法，可以获得总虾青素类物质的含量达40％以上的雨生红球藻油，明显优于市售产品。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种富虾青素雨生红球藻油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)制备酶解体系；(3)酶解处理；(4)富集过程。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体的制备步骤如下：
(1)原料及预处理
以雨生红球藻油为原料，向其中加入无水乙醇，使乙醇的量占雨生红球藻油质量的0～30％，充分搅拌混合均匀，得到雨生红球藻油预处理液；
(2)制备酶解体系
将脂肪酶和抗氧化剂分散于去离子水和/或缓冲液中，然后将含脂肪酶和抗氧化剂的去离子水和/或缓冲液体系加入到步骤(1)得到的雨生红球藻预处理液中，得到雨生红球藻油酶解体系；
(3)酶解处理
将步骤(2)得到的雨生红球藻油酶解体系于35～55℃水浴条件下进行酶解处理，酶解时间为1～8h，过程进行连续或不间断的剪切乳化，剪切乳化的条件为3000～20000rpm，同时过程中不间断的通入氮气，酶解结束后得到雨生红球藻油酶解处理液；
(4)富集过程
将一定量的尿素溶于乙醇溶液中，经加热回流处理，使其充分溶解，得尿素乙醇溶液；再将步骤(3)得到的雨生红球藻油酶解处理液与尿素乙醇溶液迅速混合，使总体系中雨生红球藻油与尿素的比例为1:0.5～10，充分搅拌混匀，然后置于-15～25℃环境中静置2～12h；静置结束后，将体系迅速过滤和/或离心，收集清液，向清液中加入以雨生红球藻油质量计1～10倍的去离子水，并调节体系pH至6.0～7.0，搅拌混合，然后静置分层，收集有机油相；向收集的有机油相中加入以雨生红球藻油质量计1～3倍体积的乙酸乙酯溶液，混合均匀，有机相用去离子水洗涤1～3次，将有机相进行减压浓缩，即得到富虾青素雨生红球藻油。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中脂肪酶为脂肪酶粉，所述脂肪酶粉直接使用或固定化后使用。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中脂肪酶粉的用量占总酶解体系的质量分数为1～5％。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中抗氧化剂为茶多酚、抗坏血酸、乙二胺四乙酸钠、异抗坏血酸及其盐、植酸中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中抗氧化剂的用量占总酶解体系的质量分数为0.005～1％。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中去离子水和/或缓冲液用量占总酶解体系的30～80％。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中尿素乙醇溶液中，尿素占乙醇溶液的质量体积分数为7～14％，乙醇溶液为质量体积分数不低于90％的乙醇水溶液。
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