一種提取蝦青素過(guò)程中的預(yù)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提取蝦青素的方法，特別涉及一種提取蝦青素過(guò)程中的預(yù)處理方法。步驟為：雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)降溫至-45~-30℃，該溫度條件下冷凍20-30min；將冷凍的雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)升溫至0℃，然后在1min內(nèi)降溫至-15~-10℃，然后該溫度條件下避光冷凍干燥2h；將干燥后的雨生紅球藻孢子粉加入到超微粉碎設(shè)備的密閉工作腔體內(nèi)；向工作腔體內(nèi)通入液氮，將工作腔體內(nèi)的空氣排凈；調(diào)整液氮的流速，啟動(dòng)超微粉碎設(shè)備，超微粉碎40-60s；收集破壁后的雨生紅球藻細(xì)胞。本發(fā)明的方法，采用迅速升溫和降溫的方式使雨生紅球藻脆化，從而縮短了粉碎時(shí)間，有效防止粉碎工作腔體溫度升高。
【專利說(shuō)明】一種提取蝦青素過(guò)程中的預(yù)處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提取蝦青素的方法，特別涉及一種提取蝦青素過(guò)程中的預(yù)處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]雨生紅球藻Qhematoccoccuspluvialis)是一種分布廣泛的單細(xì)胞綠藻,在逆境條件下能形成厚壁孢子并大量積累多種具有生理功能的類胡蘿卜素:蝦青素、α -胡蘿卜素、胡蘿卜素、葉黃素、隱黃素、玉米黃素、角黃素等，其中80%為蝦青素及其酯類，雨生紅球藻是目前已知天然蝦青素含量最高的生物資源，2010年10月，衛(wèi)生部批準(zhǔn)雨生紅球藻為新資源食品，利用雨生紅球藻生產(chǎn)胡蘿卜素類活性成分具有廣闊的前景，但雨生紅球藻孢子細(xì)胞壁厚且非常堅(jiān)硬，不易破碎，會(huì)阻擋蝦青素等成分的通過(guò)，只能采用一些技術(shù)將細(xì)胞進(jìn)行破壁處理，同時(shí)胡蘿卜素類成分，特別是蝦青素在光照、高溫或氧氣環(huán)境下極易氧化變色，因而需要選擇適宜的破壁技術(shù)。
[0003]目前研究較多的雨生紅球藻破壁技術(shù)主要有勻漿法、研磨法、酶法、超聲波法等，這些方法都較少應(yīng)用于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，因而為更好地開(kāi)發(fā)利用雨生紅球藻資源，特別是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)功能成分的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，需要一種簡(jiǎn)便高效，機(jī)械化程度高的破壁技術(shù)。超微粉碎技術(shù)是一種將各種固體物質(zhì)粉碎成微米甚至納米級(jí)粉體的技術(shù)，主要通過(guò)離心力、機(jī)械剪切力和氣流沖擊力等作用力，高壓均質(zhì)、空穴等效應(yīng)，在短時(shí)甚至瞬時(shí)對(duì)物料進(jìn)行破碎，并可在低溫、干燥、密封的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，避免了物料中活性成分的損失和結(jié)構(gòu)變化。因而該技術(shù)具有快速、高效、操作簡(jiǎn)便、可連續(xù)運(yùn)行等特點(diǎn)，在食品、醫(yī)藥和化工等行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，目前已應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]但是采用現(xiàn)有的超聲速氣流粉碎方法破壁之后的雨生紅球藻，在提取蝦青素的時(shí)候，提取率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種以雨生紅球藻為原料在提取蝦青素過(guò)程中的預(yù)處理方法。采用該方法處理雨生紅球藻之后，能有效防止蝦青素在提取過(guò)程中活性成分被氧氣氧化。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種提取蝦青素過(guò)程中的預(yù)處理方法，其步驟為:
(1)將雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)降溫至-45?-30°c，該溫度條件下冷凍20_30min；
(2)將冷凍的雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)升溫至O°C，然后在Imin內(nèi)降溫至-15'10°C，然后該溫度條件下避光冷凍干燥2h ；
(3)將干燥后的雨生紅球藻孢子粉加入到超微粉碎設(shè)備的密閉工作腔體內(nèi)；向工作腔體內(nèi)通入_197°C的液氮，將工作腔體內(nèi)的空氣排凈；
(4)調(diào)整液氮的流速為0.5^0.6m/s,向工作腔體內(nèi)持續(xù)通入液氮，啟動(dòng)超微粉碎設(shè)備，調(diào)整轉(zhuǎn)速為28000r/min，超微粉碎40_60s ； (5)在樣品出口處的收集破壁后的雨生紅球藻細(xì)胞粉，避光冷藏；
所述雨生紅球藻孢子粉的加入量為工作腔體容量的1/3至1/2。
[0007]上述雨生紅球藻細(xì)胞的超微粉碎破壁方法，優(yōu)選的，所述超微粉碎設(shè)備用不銹鋼材料制成。
[0008]本發(fā)明的方法，采用迅速升溫和降溫的方式使雨生紅球藻脆化，從而縮短了粉碎時(shí)間，有效防止粉碎工作腔體溫度升高。另外，整個(gè)破壁過(guò)程在液氮保護(hù)環(huán)境下進(jìn)行。首先，在粉碎之前通入液氮將工作腔室內(nèi)的空氣排凈，使雨生紅球藻在瞬時(shí)超低溫作用下變脆，提高了破壁效果。其次，在破壁過(guò)程中持續(xù)通入液氮；一方面可降低因雨生紅球藻在工作腔內(nèi)高速摩擦碰撞過(guò)程中產(chǎn)生的高溫，使雨生紅球藻的細(xì)胞壁始終處于較脆狀態(tài)，同時(shí)避免雨生紅球藻中的熱敏成分被破壞；另一方面在工作腔內(nèi)形成保護(hù)環(huán)境，使雨生紅球藻與氧氣隔離，可避免破壁后的雨生紅球藻中的蝦青素等生物活性成分被氧化破壞；再一方面還可以降低雨生紅球藻的粘性，防止雨生紅球藻粘壁。
[0009]因此，采用本發(fā)明方法破壁后的雨生紅球藻細(xì)胞，其活性物質(zhì)的滲出率高且未被氧化，從而提高了活性物質(zhì)的提取率。
[0010]有益效果
(1)雨生紅球藻的破碎率高、破碎程度高且均勻、處理時(shí)間短；
(2)有效防止蝦青素等活性成分被氧氣的氧化損失；
(3)有效防止熱敏活性成分在破碎過(guò)程中被高溫破壞；
(4)操作流程簡(jiǎn)單，操作方便，對(duì)于少量樣品可一次短時(shí)處理，也可與連續(xù)設(shè)備、樣品收集設(shè)備等配套，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)，機(jī)械化程度較高，適宜應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)；
(5)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生污染，安全性高。

【具體實(shí)施方式】
[0011]選用人工養(yǎng)殖的、蝦青素含量為2%的雨生紅球藻孢子粉作為原料，選用大刀片的FDV超微粉碎機(jī)作為超微粉碎設(shè)備。
[0012]實(shí)施例1
(1)將雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)降溫至-30°C，該溫度條件下冷凍20min；
(2)將冷凍的雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)升溫至(TC，然后在Imin內(nèi)降溫至_15°C，然后該溫度條件下避光冷凍干燥2h ；
(3)將干燥后的雨生紅球藻孢子粉加入到超微粉碎設(shè)備的密閉工作腔體內(nèi)；向工作腔體內(nèi)通入_197°C的液氮，將工作腔體內(nèi)的空氣排凈；
(4)調(diào)整液氮的流速為0.6m/s,向工作腔體內(nèi)持續(xù)通入液氮，啟動(dòng)超微粉碎設(shè)備，調(diào)整轉(zhuǎn)速為28000r/min，超微粉碎60s ;停止設(shè)備；在樣品出口處的布袋內(nèi)收集得到破壁后的雨生紅球藻孢子粉。
[0013]用電子顯微鏡觀察，處理完的樣品比超微破碎之前粒度明顯變小，樣品中出現(xiàn)大量細(xì)胞壁碎片。其中，87.7%的雨生紅球藻細(xì)胞的細(xì)胞壁出現(xiàn)缺損；11.1%的雨生紅球藻細(xì)胞的細(xì)胞壁出現(xiàn)裂縫；總的破碎率為98.8%。
[0014]實(shí)施例2
(I)將避光條件下保存的雨生紅球藻孢子粉取出；在3!^11內(nèi)降溫至_45°C，該溫度條件下冷凍20min ;將冷凍的雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)升溫至0°C,然后在Imin內(nèi)降溫至-10°C，然后該溫度條件下避光冷凍干燥2h ;稱取200g，經(jīng)進(jìn)料口加入至工作腔體內(nèi)，充入_197°C液氮預(yù)冷2min ;調(diào)整液氮的流速為0.6m/s，持續(xù)通入液氮；
(2)開(kāi)啟超微粉碎設(shè)備，轉(zhuǎn)速28000r/min，超微粉碎50s后，停止設(shè)備；在樣品出口處的布袋內(nèi)收集得到破壁后的雨生紅球藻孢子粉。
[0015]用電子顯微鏡觀察，處理完的樣品比超微破碎之前粒度明顯變小，樣品中出現(xiàn)大量細(xì)胞壁碎片。其中，85.8%的雨生紅球藻細(xì)胞的細(xì)胞壁出現(xiàn)缺損；12.8%的雨生紅球藻細(xì)胞的細(xì)胞壁出現(xiàn)裂縫；總的破碎率為98.6%。
[0016]實(shí)施例3
(1)將避光條件下保存的雨生紅球藻孢子粉取出；在3!^11內(nèi)降溫至_45°C，該溫度條件下冷凍30min ;將冷凍的雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)升溫至0°C,然后在Imin內(nèi)降溫至-15°C，然后該溫度條件下避光冷凍干燥2h ;稱取200g，經(jīng)進(jìn)料口加入至工作腔體內(nèi)，充入_197°C液氮預(yù)冷2min ;調(diào)整液氮的流速為0.6m/s，持續(xù)通入液氮；
(2)開(kāi)啟超微粉碎設(shè)備，轉(zhuǎn)速28000r/min，超微粉碎40s后，停止設(shè)備；在樣品出口處的布袋內(nèi)收集得到破壁后的雨生紅球藻孢子粉。
[0017]用電子顯微鏡觀察，處理完的樣品比超微破碎之前粒度明顯變小，樣品中出現(xiàn)大量細(xì)胞壁碎片。其中，87.6%的雨生紅球藻細(xì)胞的細(xì)胞壁出現(xiàn)缺損；11.3%的雨生紅球藻細(xì)胞的細(xì)胞壁出現(xiàn)裂縫；總的破碎率為98.9%。
【權(quán)利要求】
1.一種提取蝦青素過(guò)程中的預(yù)處理方法，其特征在于，其步驟為:(1)將雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)降溫至-45?-30°c，該溫度條件下冷凍20_30min； (2)將冷凍的雨生紅球藻孢子粉在3min內(nèi)升溫至O°C，然后在Imin內(nèi)降溫至-15'10°C，然后該溫度條件下避光冷凍干燥2h ； (3)將干燥后的雨生紅球藻孢子粉加入到超微粉碎設(shè)備的密閉工作腔體內(nèi)；向工作腔體內(nèi)通入_197°C的液氮，將工作腔體內(nèi)的空氣排凈； (4)調(diào)整液氮的流速為0.5^0.6m/s,向工作腔體內(nèi)持續(xù)通入液氮，啟動(dòng)超微粉碎設(shè)備，調(diào)整轉(zhuǎn)速為28000r/min，超微粉碎40_60s ； (5)在樣品出口處的收集破壁后的雨生紅球藻細(xì)胞粉，避光冷藏； 所述雨生紅球藻孢子粉的加入量為工作腔體容量的1/3至1/2。
【文檔編號(hào)】C07C403/24GK104513185SQ201310458974
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月7日
【發(fā)明者】董正軒 申請(qǐng)人:董正軒