一種利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法，是將紅發(fā)夫酵母菌干粉與乙酸混合，在高溫高壓條件下進(jìn)行破壁，得含有蝦青素的破壁紅發(fā)夫酵母菌液，利用分液漏斗使用氯仿與甲醇的混合提取溶劑分離含有蝦青素的有機(jī)相，然后進(jìn)行真空脫溶干燥，得到蝦青素乳油。本發(fā)明方法具有操作簡便、耗費時間短、對設(shè)備腐蝕性要求低、分離提取產(chǎn)率高等優(yōu)點，其蝦青素提取率為88.5%左右，略高于高溫高壓酸熱法，具有較好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
【專利說明】一種利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種乳油的制備方法，尤其涉及一種利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蝦青素是類胡蘿卜素的一種，廣泛存在于蝦蟹廢棄物、某些藻類和真菌中。研究證明，蝦青素具有很強(qiáng)的抗氧化能力；另外，蝦青素還具有抑制腫瘤發(fā)生、增強(qiáng)人體免疫力等多種生理功能。據(jù)此，蝦青素在高級保健品、食品、藥品以及飼料添加劑等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]目前，蝦青素主要通過以下四種途徑獲得:(1)化學(xué)合成；(2)從甲殼類水產(chǎn)品廢棄物中提??；(3)從藻類中提??；(4)利用微生物(如雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母等)發(fā)酵生產(chǎn)。由于蝦青素分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，合成困難，所以化學(xué)合成生產(chǎn)的蝦青素價格比較昂貴；而從甲殼類水產(chǎn)品廢棄物中提取的方法，也面臨著原材料來源和收集困難、供應(yīng)不穩(wěn)定的問題。因此，目前國內(nèi)外的研究重點都放在了利用微生物來生產(chǎn)獲取蝦青素的途徑上。
[0004]研究發(fā)現(xiàn)蝦青素在野生紅發(fā)夫酵母所具有的十幾種類胡蘿卜素中占的比例最大，達(dá)到了 40%-95%，因此，紅發(fā)夫酵母被認(rèn)為是工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)蝦青素的優(yōu)良的潛在菌株。但是由于蝦青素是一種胞內(nèi)色素以及紅發(fā)夫酵母的細(xì)胞壁較厚，蝦青素的提取比較困難。目前，對于紅發(fā)夫酵母中的蝦青素普遍采取的提取工藝是:先經(jīng)一定的方法破壁后再進(jìn)行提取。已有常規(guī)細(xì)胞破壁的手段主要有機(jī)械法、酶法、物理法和化學(xué)法等四大類，但其均不同程度的存在操作復(fù)雜、耗費時間長等缺點。
[0005]酸法破壁和高溫濕熱破壁是目前效果較好的兩種破壁方法，也有研究人員研發(fā)出一種比較高效的破壁方法——高溫高壓酸熱法。但是，高溫高壓酸熱法中所使用的鹽酸對金屬具有較強(qiáng)的腐蝕作用，需要使用一種高溫耐酸裝置，這在無形之中增加了生產(chǎn)成本，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的問題是提供一種改進(jìn)的利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法。
[0007]本發(fā)明所述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法，步驟是:
[0008](1)取紅發(fā)夫酵母菌干粉加入有機(jī)酸中，攪拌均勻；
[0009](2)將步驟(1)混勻后料液置于高壓容器中加熱，使溫度升溫至120 ± 2°C，進(jìn)行保溫處理；
[0010](3)將保溫處理后的高壓容器自然降溫降壓，當(dāng)容器中的壓力降至常壓后，取出料液并繼續(xù)冷卻至常溫，然后調(diào)節(jié)料液的PH并利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀去除料液中2/3的水分，得含有蝦青素的破壁紅發(fā)夫酵母菌液；
[0011](4)將步驟(3)制得的菌液加入到分液漏斗中，再向漏斗中加入有機(jī)溶劑，加塞充分搖勻后，靜置5~IOmin后吸出含有奸青素的有機(jī)相；
[0012](5)重復(fù)步驟(4)的操作,直至吸出的有機(jī)相變?yōu)闊o色為止；
[0013](6)合并收集的含有蝦青素的有機(jī)相，在3000~3500rpm條件下離心10~15min ；
[0014](7)取離心后的上清液，將其置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行真空脫溶干燥，待干燥完全后即得到蝦青素乳油；
[0015]其特征在于:
[0016]步驟(1)所述有機(jī)酸是濃度為0.8~1.3mol/L的乙酸，紅發(fā)夫酵母菌干粉與乙酸按Ikg: 18~23L的比例混合,混合之后，向混合料液中加入維生素C,使其終濃度為3mg/ml ；
[0017]步驟(2)所述加熱的高溫高壓條件是:溫度121°C、飽和蒸汽壓力0.1Mpa，所述保溫處理的時間為4~8分鐘；
[0018]步驟(3)所述調(diào)節(jié)料液的pH至5.0~7.0 ;
[0019]步驟(4)所述有機(jī)溶劑是氯仿與甲醇的混合溶液，其中以體積比計氯仿:甲醇為2~3:1 ;含有蝦青素的有機(jī)相是氯仿層；
[0020]步驟(7)所述真空脫溶干燥的條件是:真空度0.07~0.09MPa、溫度45~50°C。
[0021]上述利用紅發(fā)夫`酵母菌體制備蝦青素乳油方法中:步驟(1)所述紅發(fā)夫酵母菌干粉優(yōu)選購自山東廣博生物技術(shù)服務(wù)有限公司。
[0022]上述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油方法中:步驟(1)所述有機(jī)酸優(yōu)選是濃度為1.0mol/L的乙酸，紅發(fā)夫酵母菌干粉與乙酸優(yōu)選按lkg:20L的比例混合。
[0023]上述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油方法中:步驟(2)所述保溫處理的時間優(yōu)選為5分鐘。
[0024]上述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油方法中:步驟(3)所述調(diào)節(jié)料液的pH優(yōu)選至6.5。
[0025]上述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油方法中:步驟(4)所述氯仿與甲醇的混合溶液以體積比計氯仿:甲醇優(yōu)選為2:1。
[0026]本發(fā)明所述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法是一種高溫高壓有機(jī)酸熱法，其改進(jìn)了紅發(fā)夫酵母菌體的破壁方法及從含有蝦青素的破壁紅發(fā)夫酵母菌液中提取蝦青素的方法，在所述方法中，選使用的乙酸對金屬的腐蝕性較小，相比于高溫高壓酸熱法，降低了對設(shè)備的要求，同時所使用的提取溶劑(氯仿與甲醇的混合溶液)較其他有機(jī)溶劑 (如乙醇等)具有較好的提取效果。
[0027]本發(fā)明提出的蝦青素乳油制備方法具有操作簡便、耗費時間短等優(yōu)點，其蝦青素提取率為88.5%左右，略高于高溫高壓酸熱法，具有較好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0028]實施例1
[0029](I)取紅發(fā)夫酵母菌干粉(購自山東廣博生物技術(shù)服務(wù)有限公司)，將紅發(fā)夫酵母菌干粉與乙酸按lkg:20L的比例加入濃度為1.0mol/L的乙酸中，攪拌均勻，混合之后，向混合料液中加入維生素C，使其終濃度為3mg/ml ；
[0030](2)將步驟(1)混勻后料液置于高壓容器中加熱，使溫度升溫至121°C，飽和蒸汽壓力為0.1Mpa，進(jìn)行保溫處理5分鐘；
[0031](3)將保溫處理后的高壓容器自然降溫降壓，當(dāng)容器中的壓力降至常壓后，取出料液并繼續(xù)冷卻至常溫，然后調(diào)節(jié)料液的pH至6.5并利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀去除料液中2/3的水分，得含有蝦青素的破壁紅發(fā)夫酵母菌液；
[0032](4)將步驟(3)制得的菌液加入到分液漏斗中，再向漏斗中加入氯仿與甲醇的混合溶液(以體積比計氯仿:甲醇為2:1)，加塞充分搖勻后，靜置5后小心吸出含有蝦青素的氯仿層(有機(jī)相下層)；
[0033](5)重復(fù)步驟(4)的操作，直至吸出的氯仿層變?yōu)闊o色為止；
[0034](6)合并收集的含有奸青素的氯仿層,在3500rpm條件下離心IOmin ；
[0035](7)取離心后的上清液，將其置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，于真空度0.08MPa、50°C的條件下進(jìn)行真空脫溶干燥，待干燥完全后即得到蝦青素乳油。
[0036]實施例2
[0037](I)取紅發(fā)夫酵母菌干粉(購自山東廣博生物技術(shù)服務(wù)有限公司)，將紅發(fā)夫酵母菌干粉與乙酸按1kg: 1 8L的比例加入濃度為0.8mol/L的乙酸中，攪拌均勻，混合之后，向混合料液中加入維生素C，使其終濃度為3mg/ml ；
[0038](2)將步驟(1)混勻后料液置于高壓容器中加熱，使溫度升溫至122°C，飽和蒸汽壓力為0.1Mpa，進(jìn)行保溫處理4分鐘；
[0039](3)將保溫處理后的高壓容器自然降溫降壓，當(dāng)容器中的壓力降至常壓后，取出料液并繼續(xù)冷卻至常溫，然后調(diào)節(jié)料液的pH至7.0并利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀去除料液中2/3的水分，得含有蝦青素的破壁紅發(fā)夫酵母菌液；
[0040](4)將步驟(3)制得的菌液加入到分液漏斗中，再向漏斗中加入氯仿與甲醇的混合溶液(以體積比計氯仿:甲醇為2:1)，加塞充分搖勻后，靜置5后小心吸出含有蝦青素的氯仿層(有機(jī)相下層)；
[0041](5)重復(fù)步驟(4)的操作，直至吸出的氯仿層變?yōu)闊o色為止；
[0042](6)合并收集的含有奸青素的氯仿層,在3000rpm條件下離心15min ；
[0043](7)取離心后的上清液，將其置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，于真空度0.07MPa、50°C的條件下進(jìn)行真空脫溶干燥，待干燥完全后即得到蝦青素乳油。
[0044]實施例3
[0045](I)取紅發(fā)夫酵母菌干粉(購自山東廣博生物技術(shù)服務(wù)有限公司)，將紅發(fā)夫酵母菌干粉與乙酸按lkg:23L的比例加入濃度為1.3mol/L的乙酸中，攪拌均勻，混合之后，向混合料液中加入維生素C，使其終濃度為3mg/ml ；
[0046](2)將步驟(1)混勻后料液置于高壓容器中加熱，使溫度升溫至120°C，飽和蒸汽壓力為0.1Mpa，進(jìn)行保溫處理8分鐘；
[0047](3)將保溫處理后的高壓容器自然降溫降壓，當(dāng)容器中的壓力降至常壓后，取出料液并繼續(xù)冷卻至常溫，然后調(diào)節(jié)料液的pH至5.0并利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀去除料液中2/3的水分，得含有蝦青素的破壁紅發(fā)夫酵母菌液；
[0048](4)將步驟(3)制得的菌液加入到分液漏斗中，再向漏斗中加入氯仿與甲醇的混合溶液(以體積比計氯仿:甲醇為3:1)，加塞充分搖勻后，靜置5后小心吸出含有蝦青素的氯仿層(有機(jī)相下層)；[0049](5)重復(fù)步驟(4)的操作，直至吸出的氯仿層變?yōu)闊o色為止；
[0050](6)合并收集的含有奸青素的氯仿層,在30000rpm條件下離心IOmin ；
[0051](7)取離心后的上清液，將其置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，于真空度0.09MPa、45°C的條件下進(jìn)行真空脫溶干燥，待干 燥完全后即得到蝦青素乳油。
【權(quán)利要求】
1.一種利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法，步驟是: (1)取紅發(fā)夫酵母菌干粉加入有機(jī)酸中，攪拌均勻； (2)將步驟(1)混勻后料液置于高壓容器中加熱，使溫度升溫至120± 2°C，進(jìn)行保溫處理； (3)將保溫處理后的高壓容器自然降溫降壓，當(dāng)容器中的壓力降至常壓后，取出料液并繼續(xù)冷卻至常溫，然后調(diào)節(jié)料液的pH并利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀去除料液中2/3的水分，得含有蝦青素的破壁紅發(fā)夫酵母菌液； (4)將步驟(3)制得的菌液加入到分液漏斗中，再向漏斗中加入有機(jī)溶劑，加塞充分搖勻后，靜置5~IOmin后吸出含有奸青素的有機(jī)相； (5)重復(fù)步驟(4)的操作,直至吸出的有機(jī)相變?yōu)闊o色為止； (6)合并收集的含有奸青素的有機(jī)相,在3000~3500rpm條件下離心10~15min； (7)取離心后的上清液，將其置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行真空脫溶干燥，待干燥完全后即得到蝦青素乳油； 其特征在于: 步驟(1)所述有機(jī)酸是濃度為0.8~1.3mol/L的乙酸，紅發(fā)夫酵母菌干粉與乙酸按Ikg: 18~23L的比例混合，混合之后，向混合料液中加入維生素C，使其終濃度為3mg/ml ； 步驟(2)所述加熱的高溫高壓條件是:溫度121°C、飽和蒸汽壓力0.1Mpa，所述保溫處理的時間為4~8分鐘； 步驟(3)所述調(diào)節(jié)料液的pH至5.0~7.0 ; 步驟(4)所述有機(jī)溶劑是氯仿與甲醇的混合溶液，其中以體積比計氯仿:甲醇為2~3:1 ;含有蝦青素的有機(jī)相是氯仿層； 步驟(7)所述真空脫溶干燥的條件是:真空度0.07~0.09MPa、溫度45~50°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法，其特征在于:步驟(I)所述紅發(fā)夫酵母菌干粉購自山東廣博生物技術(shù)服務(wù)有限公司。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法，其特征在于:步驟(I)所述有機(jī)酸是濃度為1.0mol/L的乙酸，紅發(fā)夫酵母菌干粉與乙酸按lkg:20L的比例混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法，其特征在于:步驟(2)所述保溫處理的時間為5分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法，其特征在于:步驟(3)所述調(diào)節(jié)料液的pH至6.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用紅發(fā)夫酵母菌體制備蝦青素乳油的方法，其特征在于:步驟(4)所述氯仿與甲醇的混合溶液以體積比計氯仿:甲醇為2:1。
【文檔編號】C07C403/24GK103553994SQ201310553611
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】竇光朋, 曹文杰, 霍文嚴(yán), 魏巍, 黎麗 申請人:山東百龍創(chuàng)園生物科技有限公司