本发明专利技术公开了一种超临界CO2萃取雨生红球藻孢子粉有效成分的方法，针对雨生红球藻中虾青素的结构以3S-3’S型为主的特性，对雨生红球藻孢子粉进行液氮低温研磨物理破壁，制粒、浸润等生物处理后，再经超临界CO2流体进行萃取分离，萃取分离过程中通过调节流体的温度、压力及流量及萃取时间来收集虾青素提取物，再经皂化，液相色谱分离纯化，制得高品质的虾青素，使虾青素的转化率达到90％左右；大大提高了虾青素的萃取率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天然生物资源的提取与精制纯化的技术方法，主要是涉及从一种雨生红球藻孢子粉中超临界CO2流体萃取虾青素的方法。
技术介绍
大量研究表明雨生红球藻对虾青素的积累速率和生产总量较其它绿藻高，雨生红球藻中虾青素的结构以3S-3' S型为主，当前，雨生红球藻被公认为自然界中生产天然虾青素的最好生物，因此，利用这种微藻提取虾青素无疑具有广阔的发展前景，已成为近年来国际上天然虾青素生产的研究热点.雨生红球藻可在强光、高温、营养盐(氮、磷)饥饿、·高盐等逆境胁迫件下能够迅速合成并大量积累虾青素，其积累量最高可达藻细胞干质量的4.0%，远远高于从水产品废弃物(虾、蟹等甲壳)中提取和利用红发夫酵母发酵生产虾青素的产量(O. 15% 0.4%，)因此被公认是目前自然界中生产天然虾青素最理想的工具。天然虾青素(Astaxanthin)是发现于水生动物体内的一种类胡萝卜素，呈艳丽红色，为脂溶性，具有高效抗氧化、抗癌变、增强免疫及着色等功能，目前已被广泛应用于食品、医药、化妆品和饲料等的行业。研究表明，天然虾青素是唯一能通过血脑屏障的一种类胡萝卜素，由于虾青素两端的羟基(-0H)旋光性原因，虾青素具有3S-3' S、3R-3' S、3R-3, R(也称为左旋、消旋、右旋)这3种异构型态，其中人工合成虾青素为3种结构虾青素的混合物(左旋占25%、右旋占25%，消旋50%左右)，极少抗氧化活性，酵母菌源的虾青素是100%右旋(3R-3, R)，有部分抗氧化活性；上述两种来源虾青素主要用在非食用动物和物资的着色上。只有藻源的虾青素是100%左旋(3S-3, S)结构，具有最强的生物学活性，是迄今为止人类发现自然界最强的抗氧化剂，其抗氧化活性远远超过现有的抗氧化齐U。其清除自由基的能力是天然VE的1000倍，天然β-胡萝卜素的10倍，葡萄籽的17倍，黄体素的200倍，OPC的150倍，QlO的60倍，多酚的200倍，硫辛酸的75倍，茄红素的7倍。超强的抗氧化活性赋予了天然虾青素突出的生理功能，如提高动物免疫力、抑制肿瘤、清除自由基和活性氧等。天然虾青素具有广泛的应用价值，天然藻源的虾青素及其提取物在欧美、日本、东南亚等发达国家已经得到广泛应用，在药品、化妆品和高级营养保健品等领域具有极大的应用潜力。如在医药领域有望在他汀类和抗血小板药之后掀起第三次预防性药物的浪潮。在化妆品领域，全球差不多一线的化妆品品牌均添加了天然虾青素作为其超强抗氧化剂的成分，包括雅诗兰黛、欧莱雅的DermaE，尤其是日本的品牌高丝(KOSE)、芳凯(FancL)、及曼秀雷登等推出了专门的虾青素系列保湿霜、抗皱眼霜、面膜、口红等，保健品领域，全球的保健品企业也推出了大约200多款虾青素软、硬胶囊、口服液的保健食品。尤其是在日本这个寿命最长的国家最为受到欢迎，近3年来虾青素成为日本最火爆的健康食品。由于雨生红球藻的厚壁细胞细胞壁不但阻碍提取溶剂向细胞内渗透，也影响虾青素溶液的扩散。因此在提取前必须先对雨生红球藻孢子进行破壁处理，以破坏雨生红球藻孢子的细胞结构，从而提高虾青素的提取率。目前，利用雨生红球藻孢子粉提取天然虾青素的技术在国内外已取得一定的进展，文献报道的传统提取方法有溶剂法、超声法、微波法、超高压法、液相色谱法、酶法、这些方法由于虾青素对光、热及有剂溶剂等得不稳定性，存在溶剂残留、环境污染、工艺复杂等局限性，很难实现产业化。近年来利用超临界CO2流体萃取法萃取天然虾青素的研究相继报道，认为高压高温低流量有利于天然虾青素的提取，如申请号200910102291. 4，一种从雨生红球藻中提取虾青素的方法；申请号201010548303. 9 一种雨生红球藻提取物的制备方法等，这些报道虽然对虾青素的萃取过程作了些研究，但相关研究基本停留在单因子研究上，没有综合考虑各因素之间的相关性，而且对影响其萃取效率的雨生红球藻孢子粉前期处理及影响其成品的品质后其纯化过程没有作深入研究。雨生红球藻在一定逆境条件下，大量合成并积累虾青素过程中造成其细胞壁较厚且存在胶质，加大了虾青素的提取难度，同时藻类中的虾青素大部分以酯类形式存在，其实，从藻类中提取得虾青素其纯度较差，该提取物不是真正的虾青素，是一种虾青素酯类混合物，通常虾青素的转化率只能达到80%左右；且现有技术中超临界C02萃取技术萃取的虾青素萃取率较低，通常只能在7%左右。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超临界CO2萃取雨生红球藻孢子粉有效成分的方法，目的在于进一步提高超临界CO2流体萃取技术水平，提高雨生红球藻孢子粉有效成分萃取率，降低生产成本，提高产品品质，萃取物中无有机溶剂；以便超临界0)2流体萃取技术在雨生红球藻孢子粉提取虾青素中得到产业化推广应用；且该方法工艺简单，操作方便。为了解决上述技术问题，本专利技术超临界CO2萃取雨生红球藻孢子粉有效成分的方法，其中，包括步骤如下a、以雨生红球藻孢子粉为原料，雨生红球藻孢子粉中虾青素含量> 1.5% ;水分(5% (重量百分比)；重金属彡12PPM ；b、对雨生红球藻孢子粉进行预处理；C、将经过预处理的雨生红球藻孢子粉在萃取釜进行网格化充填；将经过预处理的雨生红球藻孢子与玻璃珠混合形成物料，混合重量比为经过预处理的雨生红球藻孢子玻璃珠=4.1；d、进行超临界CO2萃取先在萃取压力35 45Mpa、萃取温度40 70°C，CO2流速20-40L/hr条件下，萃取2小时；再通入95%乙醇为携带剂，萃取I小时，乙醇为物料的3-7% (按重量百分比)；含有虾青素的CO2流体进行分离釜进行二级分离，一级分离压力8 12Mpa，温度40 50°C;二级分离压力5 7Mpa，温度35 45°C，得到虾青素提取物。上述的超临界CO2萃取雨生红球藻孢子粉有效成分的方法，其中，步骤b中包括如下步骤bl、破壁，破壁率达92%以上，粒度为100 200目；b2、制粒，采用酒精湿法制粒，粒度为14 20目；b3、浸润，采用质量百分比浓度为95%食用酒精对制粒后的雨生红球藻孢子粉颗粒进行浸泡，雨生红球藻孢子粉颗粒食用酒精=I 1-10按质量比，浸泡时间为4-8小时。上述的超临界CO2萃取雨生红球藻孢子粉有效成分的方法，其中，可对步骤d萃取的虾青素提取物进行纯化，包括如下步骤E1、阜化，将步骤d萃取的奸青素提取物进行阜化，阜化的水解液为浓度为O.06-0. lmol/L的KOH甲醇溶液，皂化时间10-12小时、皂化温度4_6°C ;皂化后冷藏静置3小时，冷藏温度为0-i°c，再分层离心； E2、将上述加工的虾青素提取物采用高效液相色谱法进行液相色谱分离纯化，分离雨生红球藻中有效色素组分得到虾青素即可。上述超临界CO2萃取雨生红球藻孢子粉有效成分的方法，其中，所述优选萃取温度为65°C，萃取压力为40Mpa，CO2流速为25L/h，萃取时间3. 5小时。本专利技术的有益效果本专利技术采用雨生红球藻孢子粉为原料，通过破壁、制粒、浸润的方法对原料进行预处理，并玻璃珠做生物膜载体与雨生红球藻孢子粉混合，进行网格化充填，利用流体与物料颗粒间的传质、传热，通过颗粒与流体间的流化扩散一溶解一分离的循环过程，使CO2流体自下向上流过生物膜载体，从而在单位时间加大雨生红球藻孢子粉颗本文档来自技高网...
【技术保护点】
超临界CO2萃取雨生红球藻孢子粉有效成分的方法，其特征在于，包括步骤如下：a、以雨生红球藻孢子粉为原料，雨生红球藻孢子粉中虾青素含量≥1.5％；水分≤5％(重量百分比)；重金属≤12PPM；b、对雨生红球藻孢子粉进行预处理；c、将经过预处理的雨生红球藻孢子粉在萃取釜进行网格化充填；将经过预处理的雨生红球藻孢子与玻璃珠混合形成物料，混合重量比为经过预处理的雨生红球藻孢子∶玻璃珠＝4∶1；d、进行超临界CO2萃取：先在萃取压力35～45Mpa、萃取温度40～70℃，CO2流速20？40L/hr条件下，萃取2小时；再通入95％乙醇为携带剂，萃取1小时，乙醇为物料的3？7％(重量百分比)；含有虾青素的CO2流体进行分离釜进行二级分离，一级分离压力8～12Mpa，温度40～50℃；二级分离压力5～7Mpa，温度35～45℃，得到虾青素提取物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毛日文，邵兴军，蒋云云，
申请(专利权)人：江苏江大源生态生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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