一種從膠紅酵母中提取海紅蝦青素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及酵母菌技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種從膠紅酵母中提取海紅蝦青素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蝦青素是一種類胡蘿卜素，具有極強的抗氧化能力和生物著色能力，已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品、飼料等許多領(lǐng)域。在預(yù)防心腦血管疾病、保護眼睛和中樞神經(jīng)系統(tǒng)、防紫外線輻射、抑制腫瘤、抗炎、緩解運動疲勞等方面具有較高的應(yīng)用價值。
[0003]海紅蝦青素，是一種具有高抗氧化能力的類胡蘿卜素，薄層層析時其迀移率與天然蝦青素酯接近，抗氧化能力也與天然左旋蝦青素接近而得名，DPPH法檢測其抗氧化能力強于天然左旋蝦青素20?40%左右。
[0004]目前，國際上對蝦青素需求量很大。蝦青素的生產(chǎn)來源主要是水產(chǎn)品加工廢棄物、雨生紅球藻等，產(chǎn)量較低，滿足不了市場的需求。美國、加拿大、歐盟等國的許多生物技術(shù)公司致力于開發(fā)生產(chǎn)這類產(chǎn)品，但還遠遠不能滿足市場需求，價格很高。目前市場上的蝦青素化學(xué)合成的約占銷售總量的90%。隨著全球天然食品及天然飼料添加劑的興起，人們對化學(xué)合成色素越來越警惕，從酵母中提取的天然蝦青素以其特有的功能引起了越來越多的注意。本專利提供的提取方法，成本低，操作簡單，更重要的是在提取過程中有利于保證海紅蝦青素結(jié)構(gòu)的完整性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種從膠紅酵母中提取海紅蝦青素的方法，包括步驟:
[0006]膠紅酵母菌體破壁:采用酶法對所述膠紅酵母菌體進行破壁，破壁條件:加入酶活為10000U/g的β-葡聚糖酶和酶活為60000U/g的β-甘露聚糖酶，兩種酶的比例為1:1，分別加酶量為0.005-0.05g/ml，調(diào)節(jié)pH至4.5-5.0，50°C水浴l_2h，得到膠紅酵母破壁菌體；
[0007]無水乙醇浸提:收集所述膠紅酵母破壁菌體，按料液比為1:3-9加入無水乙醇溶液浸提，25-30°C浸提10-25min，離心后舍棄上清液，得到海紅蝦青素混合液；
[0008]超聲提取:對所述海紅蝦青素混合液進行超聲提取，超聲條件為:功率500W-1000W，工作5-10s，間歇5_10s，超聲80-120次，時間15_30min，得到海紅蝦青素粗提液；
[0009]去除極性雜質(zhì):向所述海紅蝦青素粗提液中添加等體積的石油醚和無水乙醇，輕輕晃動，待分層后加入蒸餾水，得到石油醚相萃取液；
[0010]獲得產(chǎn)品:將所述石油醚相萃取液用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行濃縮，濃縮液于通風(fēng)櫥中用氮氣吹干，得到海紅蝦青素產(chǎn)品。
[0011]優(yōu)選地，還包括膠紅酵母菌體收集的步驟，膠紅酵母發(fā)酵液3500-5500g，離心15-30min，棄上清液，用蒸餾水洗后再次離心，重復(fù)操作3_4次，得到膠紅酵母菌體。
[0012]優(yōu)選地，所述真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮時的濃縮溫度為20_35°C、真空度為-0.05—-0.1MPa，濃縮至黏稠狀停止。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟去除極性雜質(zhì)中加入蒸餾水至上層澄清為止。
[0014]本發(fā)明的膠紅酵母菌(英文名Rhodotorula mucilaginosa)，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號，保藏日期:2014年12月01日，保藏編號:CGMCC N0.10123。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的從膠紅酵母中提取海紅蝦青素的方法，達到了如下效果:
[0016](I)本發(fā)明中采用酶法破壁比較徹底，破壁效果明顯好于化學(xué)法，有利于保持海紅蝦青素結(jié)構(gòu)的完整性，成本方面也存在較大的優(yōu)勢，可以進行大規(guī)模提取，容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0017](2)本發(fā)明在濃縮海紅蝦青素時在氮氣環(huán)境下吹干，由于海紅蝦青素抗氧化能力很強，在空氣中易被氧化，采用氮氣吹干法可有效的保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和其功能性。
【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1a-圖1b為酶法破壁效果圖；
[0020]圖2為乙醇浸提超聲波提取后的海紅蝦青素粗提液；
[0021]圖3為本發(fā)明從膠紅酵母中提取海紅蝦青素的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0022]如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的誤差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實施本發(fā)明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本發(fā)明的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0023]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0024]實施例1:
[0025]制備膠紅酵母菌體:稱取膠紅酵母發(fā)酵液3500g，離心15min，棄上清液，用蒸飽水洗后再次離心，重復(fù)操作3次，得到膠紅酵母菌體。
[0026]準(zhǔn)確稱取膠紅酵母菌體(濕菌泥)8g，加入40ml水(底物濃度20 % )，加入β -葡聚糖酶(酶活 10000U/g)和 β-甘露聚糖酶(酶活 60000U/g) #0.2g(0.005g/mlX40ml=0.2g)，調(diào)節(jié)pH至4.5，調(diào)節(jié)pH值所用試劑是鹽酸和氫氧化鈉溶液，50°C水浴lh，之后4200rpm，離心25min，棄去上清膠紅酵母破壁菌體，收集菌體。本發(fā)明中采用酶法破壁比較徹底，破壁效果明顯好于化學(xué)法，有利于保持海紅蝦青素結(jié)構(gòu)的完整性。
[0027]膠紅酵母破壁菌體中添加40ml無水乙醇，菌體與無水乙醇的質(zhì)量體積比為1:3，充分混勻后，30°C浸提lOmin，僅到此步時，蝦青素的提取率較低；因此，采用超聲波進一步提取，得到海紅蝦青素粗提液，如圖2所示。超聲條件:功率600W，超聲時間9s，間歇6s，超聲100次，時間25min。
[0028]本實施例中對超聲功率和超聲時間進行了研宄，過高過低的超聲功率提取效果均欠佳，適當(dāng)延長超聲時間也不會再提高提取率，因此，選擇超聲功率為600W，時間25min為最佳超聲條件。
[0029]按照海紅蝦青素乙醇提取液:石油醚體積比為1:1加入石油醚萃取，輕輕晃動幾下，以免出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，待分層后加入再加適量蒸餾水，待上層石油醚相澄清為止，使蝦青素等極性小的物質(zhì)被充分萃取到石油醚相中，而在乙醇相中為極性較大的一些非蝦青素類物質(zhì)。將石油醚相的萃取液移入旋轉(zhuǎn)瓶，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行濃縮，濃縮溫度20°C，真空度為-0.05MPa，濃縮至黏稠狀停止。
[0030]濃縮液于通風(fēng)櫥中用氮氣吹干，得到海紅蝦青素粗品。海紅蝦青素抗氧化能力很強，在空氣中易被氧化，采用氮氣吹干法可有效的保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0031]實施例2:
[0032]制備膠紅酵母菌體:稱取膠紅酵母發(fā)酵液4000g，離心15min，棄上清液，用蒸飽水洗后再次離心，重復(fù)操作4次，得到膠紅酵母菌體(濕菌泥)。
[0033]準(zhǔn)確稱取膠紅酵母菌體(濕菌泥)9g，加入30ml水(底物濃度30 % )，加入β -葡聚糖酶(酶活10000U/g)和β-甘露聚糖酶(酶活60000U/g)各2g(0.05g/mlX40ml =2g)，調(diào)節(jié)pH至5.0，50°C水浴2h，之后4200rpm，離心25min，棄去上清膠紅酵母破壁菌體，收集膠紅酵母破壁菌體，破壁情況如圖1a-圖1b所示。
[0034]膠紅酵母破壁菌體中添加90ml無水乙醇，菌體與無水乙醇的質(zhì)量體積比為1:9，充分混勻后，25°C浸提25min ；
[0035]米用超聲波進一步提取，得到海紅好青素粗提液。超聲條件:功率為1000W，超聲時間10s，間歇8s，超聲120次，時間30min。
[0036]按照海紅蝦青素乙醇提取液:石油醚體積比為1:1加入石油醚萃取，輕輕晃動幾下，以免出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，待分層后加入再加適量蒸餾水，待上層石油醚相澄清為止，使蝦青素等極性小的物質(zhì)被充分萃取到石油醚相中，而在乙醇相中為極性較大的一些非蝦青素類物質(zhì)。將石油醚相的萃取液移入旋轉(zhuǎn)瓶，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行濃縮，濃縮溫度35°C，真空度為-0.1MPa，濃縮至黏稠狀停止。
[0037]濃縮液于通風(fēng)櫥中用氮氣吹干，得到海紅蝦青素粗品。海紅蝦青素抗氧化能力很強，在空氣中易被氧化，采用氮氣吹干法可有效的保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0038]實施例3:
[0039]準(zhǔn)確稱取膠紅酵母菌體(濕菌泥)8g，加入40ml水(底物濃度20 % )，加入β -葡聚糖酶(酶活10000U/g)和β-甘露聚糖酶(酶活60000U/g)各0.2g，調(diào)節(jié)pH至4.8，50°C水浴2h，之后4200rpm，離心20min，棄去上清膠紅酵母破壁菌體，收集膠紅酵母破壁菌體。
[0040]膠紅酵母破壁菌體中添加50ml無水乙醇，菌體與無水乙醇的質(zhì)量體積比為1:5，充分混勻后，26°C浸提20min ；
[0041]采用超聲波進一步提取，得到海紅蝦青素粗提液，如圖2所示。超聲條件:功率為600W，超聲時間8s，間歇8s，超聲90次，時間20min。
[0042]按照海紅蝦青素乙醇提取液:石油醚體積比為1:1加入石油醚萃取，輕輕晃動幾下，以免出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，待分層后加入再加適量蒸餾水，待上層石油醚相澄清為止，使蝦青素等極性小的物質(zhì)被充分萃取到石油醚相中，而在乙醇相中為極性較大的一些非蝦青素類物質(zhì)。將石油醚相的萃取液移入旋轉(zhuǎn)瓶，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行濃縮，濃縮溫度23°C，真空度為-0.095MPa，濃縮至黏稠狀停止。
[0043]濃縮液于通風(fēng)櫥中用氮氣吹干，得到海紅蝦青素粗品。海紅蝦青素抗氧化能力很強，在空氣中易被氧化，采用氮氣吹干法可有效的保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0044]實施例4:
[0045]準(zhǔn)確稱取膠紅酵母菌體(濕菌泥)9g，加入45ml水(底物濃度25 % )，加入β -葡聚糖酶(酶活10000U/g)和β-甘露聚糖酶(酶活60000U/g)各0.2g，調(diào)節(jié)pH至4.7，50°C水浴2h，之后4200rpm，離心22min，棄去上清膠紅酵母破壁菌體，收集膠紅酵母破壁菌體。
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