一种从墨鱼汁中提取黑色素的方法技术

本发明专利技术涉及色素提取工艺领域，具体涉及一种采用酶从墨鱼汁中提取黑色素的方法。具体为将墨鱼汁过滤去除杂质，烘干或冷冻干燥获得粉末，用酶提取黑色素的方法。采用本发明专利技术方法所得到的墨黑色素提取率高，纯度好。方法操作简单、环保高效、适合墨鱼汁中提取高纯度黑色素的规模化操作。

【技术实现步骤摘要】
一种从墨鱼汁中提取黑色素的方法
本专利技术涉及色素提取工艺领域，具体涉及一种采用酶从墨鱼汁中提取黑色素的方法。
技术介绍
黑色素是广泛存在于自然界中的一类重要的天然色素，主要分布于动物、植物和微生物中。黑色素是由多羟基吲哚或多羟基苯酚聚合而成的一类结构复杂多样的大分子物质，常与蛋白质等物质结合，存在于细胞中。自然界中普遍存在着的动物黑色素包括两类，一类是真黑色素，另一类是脱黑色素。不同物种的黑色素具有不同的差异。墨鱼学名也叫乌贼，墨囊墨汁中的黑色素主要是真黑素。真黑素是由酪氨酸氧化形成的两分子吲哚结构，即DHI(5,6-二羟基吲哚)和DHICA(5,6-二羟基吲哚酸)，因此黑色素具有水不溶，但碱溶、酸不溶的性质。近年来，墨鱼在加工工程中通常会将墨囊丢弃，从而在资源中造成了浪费，但研究发现墨囊中的墨汁具有抗氧化、抗辐射、吸收紫外线以及减轻糖尿病并发症等活性，对黏膜损伤具有一定修复作用。我国海洋资源领域中乌贼资源丰富多饶，并且每年加工废弃的墨囊的丢弃和未充分利用在一定程度也对周遭加工环境及生产带来困扰。为此，如何利用黑色素这一资源，变废为宝成为一个热点话题；并且提取和纯化黑色素技术需要广泛应用，以更好对墨黑色素的活性进行更广的探索。现阶段针对不同对象的提取方法有多种，主要有酸沉提取、碱提酸沉提取、超声提取以及酶提取黑色素。但是酸或碱处理会改变并破坏黑色素的超微结构；超声处理对黑色素产生物理结构的破坏，黑色素微球颗粒会在超声过程中发生爆炸,产生更为细小的碎片和碎末；这些物理结构的变化必然会对后续活性产生重要影响。与之相比，酶法提取能够较好的保证黑色素结构的完整性，采用酶提黑色素的方法时由于酶切位点的对色素识别的特异性和温和性能够最好的保护色素结构不发生变化，从而更好的发挥其生物活性。另一方面，原料对最后获得的提取物质种类(真黑素或脱黑素)也是有重要影响的，这就会影响到后续的区分。因此需要能够获得高完整性、高纯度、且能够获得单一降解产物的提取方法。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种利用我国丰富墨鱼资源中的墨鱼汁，对其提取黑色素的方法。所述乌贼墨汁来源的乌贼种类为针乌贼﹑金乌贼﹑枪乌贼﹑无针乌贼中的一种或几种。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种从墨鱼汁中提取黑色素的方法，将墨鱼汁过滤去除杂质，烘干或冷冻干燥获得粉末，用酶提取黑色素的方法。所述墨鱼汁粉末溶于碱性溶液中，加入酶，放置于40-60℃的水浴锅中浸提3-5h，将酶提产物以6000r·min-1进行离心10min，离心后，去除上清液，沉淀用蒸馏水水洗并离心，重复操作，收集沉淀进行冷冻干燥，获得墨黑色素，4℃冰箱保存；所述酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶的一种或几种。所述墨鱼汁粉末为墨鱼汁在40-60℃烘干干燥或冷冻干燥处理后获得粉末。所述墨鱼汁粉末与碱性溶液固液比为1-3：100，酶量为6万-18万U/g。所述碱性溶液为pH值9-11的NaOH或KOH的水溶液，浓度为10-5-10-3mol/L。所述提取后经溶解后通过HPLC进行分析。所述提取后黑色素溶解于1.0mol/LNaOH水溶液中，并在室温用H2O2充分混合48h后，将混合物用5％Na2S2O4处理，用85％H3PO4调至pH4，然后通过0.45μmFP30过滤并通过HPLC分析。所述采用本专利技术方法对黑色素的提取率为88.3％，纯度为91.15％。本专利技术所具有的优点：1.与传统的酸沉黑色素以及碱提酸沉黑色素提取方法相比，采用本专利技术方法黑色素提取率高，纯度高。该方法操作简单、环保高效、适合墨鱼汁中提取高纯度黑色素的规模化操作。2.酸或碱处理会改变并破坏黑色素的超微结构；超声处理对黑色素产生物理结构的破坏，黑色素微球颗粒会在超声过程中发生了爆炸,产生更为细小的碎片和碎末。而采用本专利技术方法分离出的黑色素颗粒比酸和碱提取的黑色素更均匀完整，保留完整性。3.本专利技术从墨汁中提取黑色素时采用具有特定选择性的酶，即黑色素提取具有一定的匹配度，通过不同酶提取黑色素的提取率来看在特定的条件下以及特定碱性蛋白酶，其提取率效果最好。附图说明图1为黑色素标准品、酶提黑色素以及碱提黑色素的红外光谱图；其中，图1-1黑色素标准品红外色谱图、图1-2酶解提取黑色素红外色谱图、图1-3碱液提取黑色素红外色谱图。图2为黑色素标准品、酶提黑色素以及碱提黑色素的紫外最大吸收波长扫描图；其中，图2-1标准品紫外最大吸收波长扫描、图2-2酶提黑色素紫外最大吸收波长扫描、图2-3碱提黑色素紫外最大吸收波长扫描。图3为黑色素标准品、酶提黑色素以及碱提黑色素的高效液相色谱图；其中，图3-1标准品黑色素HPLC色谱分析、图3-2酶解黑色素HPLC色谱分析、图3-3碱提黑色素HPLC色谱分析图。图4为黑色素标准品(图4-1)、酶提黑色素(图4-2)以及碱提黑色素(图4-3)产品图。注：酶提黑色素和碱提黑色素的产品图为直接冻干产品，未进行研磨等任何方式处理。图5为碱性蛋白酶提取的黑色素(图5-1)、中性蛋白酶提取的黑色素(图5-2)以及风味蛋白酶提取的黑色素的红外光谱图(图5-3)。图6为本专利技术实施例提供的酶提黑色素所得电镜图(图6-1)，碱提黑色素所得电镜图(图6-2)。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的解释说明，并且本专利技术的保护范围不仅局限于以下实施例。实施例1采用碱提酸沉法提取黑色素，称取墨鱼汁粉末5.0g，按照1：10-50(g/mL)的固液比加入0.5-2.5mol/L的NaOH溶液，放置在30-70℃的水浴锅中浸提1-3h后，8000r·min－1离心10min，取上清液，用6.00mol/L的HCl溶液调节pH值为1-3，静置后，10000r·min－1离心15min，取沉淀水洗，15000r·min－1离心5min，重复操作3次，将沉淀冷冻干燥，计算提取率(参见表1-5)。表1NaOH浓度对黑色素提取率的影响NaOH浓度(mol/L)提取克数(g)提取率(％)0.50.860917.221.01.129922.601.50.729314.592.00.632712.652.50.34676.93注：固液比为1:20，温度50℃，碱提时间2h，pH值1.50表2温度对黑色素提取率的影响温度(℃)提取克数(g)提取率(％)300.905618.11400.952719.05501.565231.30...

【技术保护点】
1.一种从墨鱼汁中提取黑色素的方法，其特征在于：将墨鱼汁过滤去除杂质，烘干或冷冻干燥获得粉末，用酶提取黑色素的方法。/n

【技术特征摘要】
1.一种从墨鱼汁中提取黑色素的方法，其特征在于：将墨鱼汁过滤去除杂质，烘干或冷冻干燥获得粉末，用酶提取黑色素的方法。


2.按权利要求1所述的从墨鱼汁中提取黑色素的方法，其特征在于：所述墨鱼汁粉末溶于碱性溶液中，加入酶，放置于40-60℃的水浴锅中浸提3-5h，将酶提产物以6000r·min-1进行离心10min，离心后，去除上清液，沉淀用蒸馏水水洗并离心，重复操作，收集沉淀进行冷冻干燥，获得墨黑色素，4℃冰箱保存；所述酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶的一种或几种。


3.按权利要求2所述的墨鱼汁中提取黑色素的方法，其特征在于：所述墨鱼汁粉末为墨鱼汁在40-60℃烘干干燥或冷冻干燥处理后获得粉末。


4.按权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢荣娥，宋雯，杨皓月，刘松，于华华，李鹏程，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37