CN113912527A - 一种采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及疏水性低共熔溶剂应用技术领域，具体涉及一种采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法。本发明所述的一种采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，具体包括以下步骤：将红法夫酵母粉或者雨生红球藻经细胞破碎后，加入低共熔溶剂(薄荷醇‑丙酸等不同比例的疏水性低共熔溶剂)，在25‑40℃中超声提取5‑15min，离心，取上清液，即得虾青素提取物。本发明提供一种高效、绿色的利用低共熔溶剂制备虾青素的方法，该方法具有所需时间短，能耗低，绿色环保的特点。

Description

一种采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法
技术领域
本发明涉及一种虾青素提取物的制备方法，尤其是涉及一种采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，属于食品加工技术及功能保健食品技术领域。
背景技术
虾青素是虾蟹外壳、牡蛎、鲑鱼及某些藻类中含有的类胡萝卜素含氧衍生物，具有超强的抗氧化性。研究发现虾青素超强的抗氧化性使得虾青素具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性，在化妆品、食品、保健食品甚至是药品领域广泛应用。当前虾青素主要有四种来源：1)人工合成；2)甲壳类动物提取；3)红法夫酵母提取；4)雨生红球藻提取。由于人工合成的虾青素存在非天然构象，导致其生物利用率较低且存在不可预见的安全隐患，导致合成的虾青素应用领域受到限制；天然来源虾蟹壳的原料不稳定，且含量较低，提取成本较高。因此，市场主流虾青素提取物主要来自雨生红球藻以及红法夫酵母。红法夫酵母来源的虾青素具有产量大，成本低的特点，但由于目前尚未能应用于保健食品领域，大都用于饲料添加剂；雨生红球藻来源的虾青素可应用于食品、保健食品、化妆品等领域，也是目前天然虾青素最主要和最好的来源。目前生产雨生红球藻来源天然虾青素来自于5个国家的7家公司：如美国Cyanotech公司(占据了全球食品级虾青素市场份额的70％以上)。目前，关于虾青素的提取主要是采用甲醇、乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂提取，具有一定的毒性，且提取过程容易爆炸等缺点。
与传统有机溶剂和离子液体相比，低共熔溶剂是由一定化学计量比的氢键受体和氢键给体组合而成，具有低熔点、低成本、低毒性、易制备、能再生、可生物降解等优点。亲水性低共熔溶剂作为一种提取媒介，已广泛应用于黄酮、多酚及其它生物质中活性成分的提取和分离；目前，有关疏水低共熔溶剂的应用研究相对较少，主要应用于模型分子的提取。现有技术公开了采用疏水性低共熔溶剂提取银杏叶中聚戊烯基丙酸酯，并采用大孔树脂回收目标产物，但存在目标产物回收率不高，操作繁琐等缺陷；现有技术有应用低共熔溶剂提取微藻油脂的报道，但是所使用的低共熔溶剂提取率低，并且实现低共熔溶剂和目标产物的分离过程繁琐。
本研究主要发明一种绿色环保的疏水性低共熔溶剂，并且应用于虾青素的提取，具有操作简单、绿色环保、高效的特点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了提供一种采用疏水性低共熔溶剂制备虾青素的方法，具有操作简单、绿色环保、高效等特点。
为实现上述粉碎效果好的目的，本发明提供如下技术方案：一种采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，所述方法为：(1)将红法夫酵母粉或者雨生红球藻粉进行细胞破碎；(2)将红法夫酵母粉或者雨生红球藻粉加入低共熔溶剂中超声提取；(3)离心，取上清液，即为虾青素提取物。
所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，疏水性低共熔溶剂由氢键供体与氢键受体和/或乙醇混合而成，所述氢键供体包括：丙酸、乳酸、甘油、柠檬酸，所述氢键受体包括：薄荷醇、龙脑、香茅醇单萜醇。
所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，所述疏水性低共熔溶剂由氢键供体与氢键受体以物质的量之比1:0.3-3混合加热制备而成。
所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，所述疏水性低共熔溶剂按如下方法制备：将氢键供体与氢键受体混合后，在50-100℃加热搅拌0.5-2h，形成澄清均一的疏水性低共熔溶剂。
所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，所述红法夫酵母粉或者雨生红球藻重量与低共熔溶剂的比例为1:5-30。
所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，所述超声提取条件为：在25-40℃、50-200W下超声提取5-15min。
所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，细胞破碎采用高速研磨仪或纳米粉碎机。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
(1)本发明采用低共熔溶剂对虾青素进行提取，与传统有机溶剂提取相比，大大提高了虾青素的提取率，且该低共熔溶剂绿色环保、稳定性强，可以替代传统的有机溶剂作为虾青素的新型提取剂；
(2)本发明提取方法操作简单，溶剂用量少，提取时间短，生产成本低，可适用于大规模工业化生产。
附图说明
图1为高效液相色谱检测本发明的虾青素含量；
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
取雨生红球藻粉采用高速研磨仪进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂25mL(薄荷醇-乳酸摩尔比为1﹕0.5)，涡旋混匀后，超声提取5min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为4.5mg/g。
实施例2
取雨生红球藻粉采用高速研磨仪进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂15mL(薄荷醇-乙酸摩尔比为1﹕1)，涡旋混匀后，超声提取5min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为3.8mg/g。
实施例3
取雨生红球藻粉采用高速研磨仪进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂5mL(薄荷醇-柠檬酸摩尔比为1﹕2)，涡旋混匀后，超声提取5min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为2.9mg/g。
实施例4
取雨生红球藻粉采用高速研磨仪进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂25mL(薄荷醇-苹果酸摩尔比为1﹕3)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为4.7mg/g。
实施例5
取雨生红球藻粉采用高速研磨仪进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂30mL(薄荷醇-丙酸摩尔比为1﹕5)，涡旋混匀后，超声提取15min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为4.9mg/g。
实施例6
取红法夫酵母粉采用高速研磨仪进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂5mL(樟脑-乳酸摩尔比为1﹕0.5)，涡旋混匀后，超声提取5min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为5.3mg/g。
实施例7
取红法夫酵母粉采用高速研磨仪进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂10mL(樟脑-乙酸摩尔比为1﹕1)，涡旋混匀后，超声提取5min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为6.7mg/g。
实施例8
取红法夫酵母粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂15mL(樟脑-柠檬酸摩尔比为1﹕2)，涡旋混匀后，超声提取8min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为7.3mg/g。
实施例9
取红法夫酵母粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂20mL(樟脑-苹果酸摩尔比为1﹕3)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为7.6mg/g。
实施例10
取红法夫酵母粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂30mL(樟脑-丙酸摩尔比为1﹕5)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为7.9mg/g。
实施例11
取雨生红球藻粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂20mL(牻牛儿醇-乳酸摩尔比为1﹕3)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为4.6mg/g。
实施例12
取雨生红球藻粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂20mL(橙花醇-乙酸摩尔比为1﹕3)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为4.9mg/g。
实施例13
取雨生红球藻粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂20mL(橙花醇-苹果酸摩尔比为1﹕3)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为4.5mg/g。
实施例14
取红法夫酵母粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂20mL(香茅醇-乳酸摩尔比为1﹕3)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为7.8mg/g。
实施例15
取红法夫酵母粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入低共熔溶剂20mL(香茅醇-丙酸摩尔比为1﹕3)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为7.9mg/g。
对比例1
取雨生红球藻粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入甲醇20mL(v/v)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为2.4mg/g。
对比例2
取雨生红球藻粉采用高速研磨仪进行细胞破碎，取1g加入二氯甲烷溶液20mL(v/v)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为2.5mg/g。
对比例3
取雨生红球藻粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入二氯甲烷-甲醇(1:1)20mL(v/v)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为2.8mg/g。
对比例4
取红法夫酵母粉采用纳米粉碎机进行细胞破碎，取1g加入二氯甲烷-甲醇(1:1)20mL(v/v)，涡旋混匀后，超声提取10min，离心，取上清液，经高效液相色谱法检测虾青素含量为5.8mg/g。
实施例1-15及对比实施例1-4的虾青素含量见图1，可见本发明采用低共熔溶剂对红法夫酵母粉和雨生红球藻粉中的虾青素进行提取，与传统有机溶剂提取相比，大大提高了虾青素的提取率，且该低共熔溶剂绿色环保、稳定性强，可以替代传统的有机溶剂作为虾青素的新型提取剂；本发明提取方法操作简单，溶剂用量少，提取时间短，生产成本低，可适用于大规模工业化生产。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，其特征在于，所述方法为：(1)将红法夫酵母粉或者雨生红球藻粉进行细胞破碎；(2)将红法夫酵母粉或者雨生红球藻粉加入低共熔溶剂中超声提取；(3)离心，取上清液，即为虾青素提取物。
2.如权利要求1所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，其特征在于，疏水性低共熔溶剂由氢键供体与氢键受体和/或乙醇混合而成，所述氢键供体包括：丙酸、乳酸、甘油、柠檬酸，所述氢键受体包括：薄荷醇、龙脑、香茅醇单萜醇。
3.如权利要求2所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，其特征在于，所述疏水性低共熔溶剂由氢键供体与氢键受体以物质的量之比1:0.3-3混合加热制备而成。
4.如权利要求3所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，其特征在于，所述疏水性低共熔溶剂按如下方法制备：将氢键供体与氢键受体混合后，在50-100℃加热搅拌0.5-2h，形成澄清均一的疏水性低共熔溶剂。
5.如权利要求1所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，其特征在于，所述红法夫酵母粉或者雨生红球藻重量与低共熔溶剂的比例为1:5-30。
6.如权利要求1所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，其特征在于，所述超声提取条件为：在25-40℃、50-200W下超声提取5-15min。
7.如权利要求1所述采用疏水性低共熔溶剂提取虾青素的方法，其特征在于，细胞破碎采用高速研磨仪或纳米粉碎机。
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