本發(fā)明涉及輕工領域,尤其涉及一種紫貽貝貝殼黑色素的制備方法。
背景技術:
黑色素主要由酪氨酸氧化反應后通過聚合產(chǎn)生的一種多聚體,是生物色素中分布范圍最廣的色素之一,一般呈黑色或棕褐色,廣泛存在于動植物中,是一種難溶于水和有機物的生物大分子。隨著對天然黑色素的深入研究發(fā)現(xiàn),其存在極大的價值,在化妝品和功能性食品等領域具有廣泛應用。
紫貽貝(mytilusedulislinnaeus)俗稱海虹,屬海洋軟體動物,為高緯度內(nèi)灣性貝類,廣泛分布于我國遼寧、山東、浙江等沿海,具有適應性強、繁殖生長快、產(chǎn)量高和營養(yǎng)豐富等特點。我國紫貽貝年產(chǎn)量達50萬噸,廢棄貝殼約20萬噸,如何能將這數(shù)量巨大的廢棄物進行合理利用,是學者研究的重點。郝世鑫等采用浸泡水解、抽濾、脫脂、干燥的方法對紫貽貝貝殼進行了黑色素的提取,提取率為0.034%。此方法提取率較低,且不適用于大規(guī)模生產(chǎn),本發(fā)明正是為了解決這一問題而產(chǎn)生。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了提高紫貽貝附加值,開發(fā)黑色素新資源。
本發(fā)明的目的是通過如下步驟來達到的。
a)原料預處理:收集紫貽貝貝殼進行清洗,晾干后打粉,過80目篩備用;
b)酸解:稱量原料粉重量,分次加入3-5倍重量的有機酸或無機酸浸泡,防止反應過于劇烈,同時開啟攪拌設備和通風設備,酸解10-12h;
c)微波消解:將濾出溶液轉(zhuǎn)入高溫微波反應器中,500w,80℃,消解10-20h,獲得消解液;
d)過濾:將步驟c)的消解液進行過濾,使用100-200目尼龍網(wǎng),除去不溶固體,保留濾出溶液;
e)超濾:使用分子截留量為1kd改性纖維素超濾膜對消解液進行超濾,濃縮過程中加入消解過濾液等重量的純化水,待濃縮液體積變?yōu)閐)步驟濾出溶液體積的1/50-1/40時停止超濾,得到超濾濃縮液;
f)雙水相萃?。合虺瑸V濃縮液中添加其等體積的丙酮溶液,攪拌后靜置,形成上下兩相,上相為丙酮,下相為純化水溶液,將上相丙酮進行回收,獲得下相水溶液;
g)離心:將下相水溶液進行離心,轉(zhuǎn)速4000r/min,保留沉淀;
h)水洗:將離心沉淀溶于與雙水相萃取中獲得的下相水溶液等體積的純化水中,攪拌均勻;
i)第二次離心:對水洗液進行離心,轉(zhuǎn)速4000r/min,保留沉淀;
j)干燥:將步驟i)中獲得的沉淀放入烘箱,80℃干燥至水分<3%,即得紫貽貝黑色素。
進一步地,有機酸包括醋酸、檸檬酸中的一種或幾種;無機酸包括鹽酸、硫酸、硝酸中的一種或幾種。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點是:制備工藝流程簡便,使用微波消解的方法使貝殼與酸充分反應,提高了貝殼酸解率;采用超濾除去了有機或無機酸和小分子雜質(zhì);采用雙水相萃取實現(xiàn)了脫脂及其它脂溶性雜質(zhì)的去除,分離后丙酮可重復使用,實現(xiàn)了資源的節(jié)約利用。產(chǎn)物紫貽貝貝殼黑色素呈深灰黑色或黑色,質(zhì)地均一,提取率較高為0.78-1.21%,由于其具有天然無毒害的屬性,是輕化領域中一種應用前景巨大的新資源黑色素。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
于食品生產(chǎn)企業(yè)回收廢棄100kg紫貽貝貝殼,使用高壓水槍進行沖洗,洗凈后晾干,使用粉碎機對貽貝貝殼進行粗粉,后使用萬能粉碎機進行細粉,篩網(wǎng)80目,得紫貽貝貝殼粉,稱重為98.6kg。將紫貽貝貝殼粉加入酸解池,開啟通風設備,分次攪拌加入400kg濃度為5mol/l的鹽酸溶液進行酸解,持續(xù)10h,將其全部轉(zhuǎn)入高溫微波反應器中,設置功率500w,溫度80℃保持15h。冷卻至室溫后,使用100目尼龍網(wǎng)進行過濾,保留濾出溶液。使用分子截留量為1kd改性纖維素超濾膜對消解液進行超濾,加入461l純化水,待濃縮液體積為19l時停止超濾,保留超濾濃縮液。向超濾濃縮液中加入19l丙酮,攪拌后靜置,待分層后,將上相回收利用,保留下相水溶液19l。對水溶液進行離心,轉(zhuǎn)速4000r/min,保留沉淀,使用19l純化水溶解沉淀并進行第二次離心,轉(zhuǎn)速4000r/min,保留沉淀。將沉淀轉(zhuǎn)入烘箱設置80℃進行烘干,至水分為<3%時,停止烘干,稱量黑色素為0.94kg。
實施例2
于食品生產(chǎn)企業(yè)回收廢棄200kg紫貽貝貝殼,使用高壓水槍進行沖洗,洗凈后晾干,使用粉碎機對貽貝貝殼進行粗粉,后使用萬能粉碎機進行細粉,篩網(wǎng)80目,得紫貽貝貝殼粉,稱重為195.8kg。將紫貽貝貝殼粉加入酸解池,開啟通風設備,分次攪拌加入800kg濃度為3.5mol/l的檸檬酸溶液進行酸解,持續(xù)10h。冷卻至室溫后,將其轉(zhuǎn)入高溫微波反應器中,設置功率500w,溫度80℃保持12h。使用100目尼龍網(wǎng)進行過濾,保留濾出溶液。使用分子截留量為1kd改性纖維素超濾膜對消解液進行超濾,加入其962l純化水,待濃縮液體積為40l時停止超濾,保留超濾濃縮液。向超濾濃縮液中加入33l丙酮,攪拌后靜置,待分層后,將上相回收利用,保留下相水溶液40l。對水溶液進行離心,轉(zhuǎn)速4000r/min,保留沉淀,使用40l純化水溶解沉淀并進行第二次離心,轉(zhuǎn)速4000r/min,保留沉淀。將沉淀轉(zhuǎn)入烘箱設置80℃進行烘干,至水分為<3%時,停止烘干,稱量黑色素為1.91kg。