專利名稱：一種食品級(jí)藻藍(lán)蛋白及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生化分離純化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種藻藍(lán)蛋白的分離純化方法。
背景技術(shù)：
螺旋藻是微藻中的藍(lán)藻，它具有高蛋白、低脂肪、低糖、低膽固醇的特點(diǎn)，含有多種 維生素、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)和微量元素，而且各種比例科學(xué)合理，其中很多 成分達(dá)到藥物的含量和強(qiáng)度，使它的藥用功能十分廣泛，在促進(jìn)人體新陳代謝，提高機(jī)體免 疫力，提高身體素質(zhì)，抗輻射，輔助癌癥放、化療，降低放療、化療副作用等多方面都有積極 作用，是一種理想的純天然生物活性健康食品。藻膽蛋白是由脫輔基蛋白和藻藍(lán)素(開(kāi)鏈的四毗咯發(fā)色團(tuán))通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)硫醚 鍵共價(jià)連接而成的結(jié)(綴)合蛋白。每種藻膽蛋白由等摩爾量的α和β亞基構(gòu)成，α亞 基的大小約為13kD 20kD，β亞基約為14kD 24kD。藻藍(lán)蛋白的α亞基含1個(gè)藻藍(lán)素， β亞基含2個(gè)藻藍(lán)素，而別藻藍(lán)蛋白的每個(gè)亞基中皆只有1個(gè)藻藍(lán)素。螺旋藻藻膽蛋白能夠 刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫球蛋白，保持或促進(jìn)正常的細(xì)胞功能，全面增強(qiáng)機(jī)體的防病、抗 病能力，可防止腫瘤或抑制腫瘤的生長(zhǎng)和復(fù)發(fā)，具有抗腫瘤的功效；它還是一種天然色素， 可以取代人工合成色素，用作食品和化妝品等方面，是理想安全的添加劑。螺旋藻藻膽蛋白 中所含的藻藍(lán)蛋白含量高達(dá)17%，是植物中之最。藻藍(lán)蛋白是一種純天然色素，可用作食物色素，也可用于化妝品工業(yè)，不會(huì)對(duì)人造 成傷害，是安全的添加劑，同時(shí)，藻藍(lán)蛋白也是活性物質(zhì)，能極大地提高淋巴系統(tǒng)的免疫功 能，增強(qiáng)免疫細(xì)胞活力，殺傷癌細(xì)胞。目前，可從數(shù)種海藻中提取藻藍(lán)蛋白，但高純度的藻藍(lán) 蛋白價(jià)格十分昂貴，且價(jià)格還在迅速上漲。傳統(tǒng)的螺旋藻藻藍(lán)蛋白制備方法一般包括反復(fù)凍融，冷凍離心，硫酸按鹽析，透 析，上柱脫鹽，多次梯度洗脫，冷凍干燥等，工藝繁瑣、得率低、成本高，價(jià)格昂貴，并且無(wú)法 大量制備，嚴(yán)重限制了螺旋藻藻藍(lán)蛋白制品的推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種生產(chǎn)成本低，簡(jiǎn)單有效，并且適合大量制備食品 級(jí)藻藍(lán)蛋白的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種食品級(jí)藻藍(lán)蛋白制備方法，包括如下步驟Α.螺旋藻粉破壁；B.向破壁后的螺旋藻粉中加入弱酸鹽緩沖液浸提；C.將螺旋藻粉浸提液進(jìn)行固液分離，并提取上清液；D.過(guò)濾所述上清液，得到粗提液；Ε.純化所述粗提液，得到濃縮液；F.將所述濃縮液噴霧干燥。進(jìn)一步地，步驟A是先將螺旋藻粉和4°C磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機(jī)中濕混，濕混完畢后，通過(guò)5-16目尼龍網(wǎng)搖擺顆粒機(jī)制成顆粒，再用膠體磨循環(huán)研磨。進(jìn)一步地，磷酸鹽緩沖溶液為0. 01 0. 05M, pH6. 0 7. 0。進(jìn)一步地，步驟B中的弱酸鹽緩沖液為0. 01 0. 05M，pH6. 0 7. 0的磷酸鹽緩沖溶液。進(jìn)一步地，步驟C是將所述螺旋藻粉浸提液依次進(jìn)行轉(zhuǎn)速為5000-8000轉(zhuǎn)/分的 臥式離心和轉(zhuǎn)速為8000-12000轉(zhuǎn)/分的管式離心。進(jìn)一步地，步驟D是將上清液依次通過(guò)200-500目的袋式過(guò)濾和0. 22-0. 45微米 的平板過(guò)濾，得到粗提液。這樣，可以使浸提液與細(xì)胞碎片有效分離，制得粗提液。進(jìn)一步地，步驟E是將粗提液依次用300-200KD、100-50KD兩級(jí)超濾分級(jí)純化，得 到濃縮液。通過(guò)超濾純化，可以充分洗出雜蛋白。進(jìn)一步地，步驟F中的噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為180_220°C，出風(fēng)溫度為60_90°C。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種成本低，產(chǎn)量大，適合工業(yè)化應(yīng)用的食品級(jí)藻 藍(lán)蛋白。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種依據(jù)上述方法制備的食品級(jí)藻藍(lán)蛋白。進(jìn)一步地，該食品級(jí)藻藍(lán)蛋白的純度(0D62Q/0D28Q)大于1. 0，并且其中藻藍(lán)蛋白的 含量大于50 %，別藻藍(lán)蛋白的含量大于10 %，藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小 于2%。本發(fā)明提供的食品級(jí)藻藍(lán)蛋白制備方法具有蛋白提取率高，工藝簡(jiǎn)單有效、生產(chǎn) 成本低廉、適合工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。本方法的蛋白提取率> 16% (鮮藻干重)，是目前常用 的藻膽蛋白分離方法得率的10倍。同時(shí)，本方法操作簡(jiǎn)便，對(duì)設(shè)備要求低，流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn) 周期短，尤其是生產(chǎn)成本低，初步估算僅為國(guó)外同類產(chǎn)品成本的二十分之一。由本方法制備 的藻藍(lán)蛋白具有純度高和活性高的特點(diǎn)，純度已達(dá)到食品級(jí)(OD62tlA)D28tl)要求，同時(shí)，該藻 藍(lán)蛋白生物水溶性好，容易被人體的消化和吸收。因此，本發(fā)明提供的食品級(jí)藻藍(lán)蛋白制備 方法為藻藍(lán)蛋白的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明的食品級(jí)藻藍(lán)蛋白制備方法流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明的食品級(jí)藻藍(lán)蛋白制備方法流程圖。步驟Si，向市售的螺旋藻粉中 加入弱酸鹽緩沖液，并利用膠體磨進(jìn)行破壁處理；步驟S2，向經(jīng)過(guò)破壁處理后的螺旋藻粉 中再加入弱酸鹽緩沖液，并浸提8小時(shí)以上；步驟S3，對(duì)步驟S2中的螺旋藻粉浸提液進(jìn)行 固液分離，并提取上清液；步驟S4，將S3中提取的上清液依次經(jīng)過(guò)袋式過(guò)濾和平板過(guò)濾，將 藻渣棄去，得到粗提液；步驟S5，將粗提液進(jìn)行超濾處理，得到藻藍(lán)蛋白濃縮液；步驟S6，將 藻藍(lán)蛋白濃縮液進(jìn)行噴霧干燥；步驟S7，制得食品級(jí)藻藍(lán)蛋白粉。實(shí)施例1 食品級(jí)藻藍(lán)蛋白制備方法步驟如下(1)取螺旋藻粉5公斤，將配置好的4°C等量的磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機(jī) 中，調(diào)整時(shí)間繼電器，設(shè)定濕混時(shí)間為3分鐘，開(kāi)啟攪拌電機(jī)和切碎電機(jī)，將攪拌槳轉(zhuǎn)速設(shè)為I速，切碎刀轉(zhuǎn)速均設(shè)為II速，進(jìn)行濕混。濕混完畢后，打開(kāi)出料活塞，開(kāi)啟攪拌漿，出 料，用16目尼龍網(wǎng)搖擺顆粒機(jī)制成螺旋藻濕粒，再將螺旋藻濕粒用膠體磨循環(huán)研磨，充分 粉碎。在研磨過(guò)程中，溫度不超過(guò)4°C。(2)向經(jīng)膠體磨研磨過(guò)的螺旋藻粉中再加入25升0. 01 0. 05M，pH6. 0 7. 0磷 酸鹽緩沖液，并置于冷柜中浸提8小時(shí)以上；(3)浸提液依次進(jìn)行轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn)/分的臥式離心和轉(zhuǎn)速為8000轉(zhuǎn)/分的管式 離心，離心后提取上清液。(4)將離心后提取的上清液依次經(jīng)過(guò)200目的袋式過(guò)濾和0. 22微米的平板過(guò)濾， 過(guò)濾后得到藍(lán)藻蛋白粗提液(5)將藍(lán)藻蛋白粗提液用超濾膜層析，選用截留分子量300KD、100KD的中空纖維 超濾器兩級(jí)超濾分級(jí)純化，控制壓力在0. IMpa，流量為20升/小時(shí)，與蠕動(dòng)泵配套使用，以 恒體積洗濾的方式得到藻藍(lán)蛋白超濾濃縮液。(6)將藻藍(lán)蛋白超濾濃縮液直接噴霧干燥，噴霧干燥機(jī)進(jìn)風(fēng)溫度為220°C，出風(fēng)溫 度為90°C。依據(jù)上述方法，制得的藻藍(lán)蛋白為寶石藍(lán)色的水溶性粉劑，藻藍(lán)蛋白的純度 (OD62tZOD28tl)大于1. 0，達(dá)到食品級(jí)，并且其中藻藍(lán)蛋白的含量大于50%，別藻藍(lán)蛋白的含量 大于10 %，藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小于2 %。實(shí)施例2 食品級(jí)藻藍(lán)蛋白制備方法步驟如下(1)取螺旋藻粉10公斤，將配置好的4°C等量的磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機(jī) 中，調(diào)整時(shí)間繼電器，設(shè)定濕混時(shí)間為3分鐘，開(kāi)啟攪拌電機(jī)和切碎電機(jī)，將攪拌槳轉(zhuǎn)速設(shè) 為I速，切碎刀轉(zhuǎn)速均設(shè)為II速，進(jìn)行濕混。濕混完畢后，打開(kāi)出料活塞，開(kāi)啟攪拌漿，出料， 用16目尼龍網(wǎng)搖擺顆粒機(jī)制成螺旋藻濕粒，再將螺旋藻濕粒用膠體磨循環(huán)研磨，以充分粉 碎。在研磨過(guò)程中，溫度不超過(guò)4°C。(2)向經(jīng)膠體磨研磨過(guò)的螺旋藻粉中再加入50升0. 01 0. 05M，pH6. 0 7. 0磷 酸鹽緩沖液，并置于冷柜中浸提8小時(shí)以上；(3)浸提液依次進(jìn)行轉(zhuǎn)速為8000轉(zhuǎn)/分的臥式離心和轉(zhuǎn)速為12000轉(zhuǎn)/分的管式 離心，離心后提取上清液。(4)將離心后提取的上清液依次經(jīng)過(guò)500目的袋式過(guò)濾和0. 45微米的平板過(guò)濾， 過(guò)濾后得到藍(lán)藻蛋白粗提液(5)將藍(lán)藻蛋白粗提液用超濾膜層析，選用截留分子量200KD、50KD的中空纖維超 濾器兩級(jí)超濾分級(jí)純化，控制壓力在0. IMpa，流量為20升/小時(shí)，與蠕動(dòng)泵配套使用，以恒 體積洗濾的方式得到藻藍(lán)蛋白超濾濃縮液。(6)將藻藍(lán)蛋白超濾濃縮液直接噴霧干燥，噴霧干燥機(jī)進(jìn)風(fēng)溫度為220°C，出風(fēng)溫 度為90°C。依據(jù)上述方法，制得的藻藍(lán)蛋白為寶石藍(lán)色的水溶性粉劑，藻藍(lán)蛋白的純度 (OD62tZOD28tl)大于1. 0，達(dá)到食品級(jí)，并且其中藻藍(lán)蛋白的含量大于50%，別藻藍(lán)蛋白的含量 大于10 %，藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小于2 %。實(shí)施例3
食品級(jí)藻藍(lán)蛋白制備方法步驟如下(1)取螺旋藻粉15公斤，將配置好的4°C等量的磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機(jī) 中，調(diào)整時(shí)間繼電器，設(shè)定濕混時(shí)間為3分鐘，開(kāi)啟攪拌電機(jī)和切碎電機(jī)，將攪拌槳轉(zhuǎn)速設(shè) 為I速，切碎刀轉(zhuǎn)速均設(shè)為II速，進(jìn)行濕混。濕混完畢后，打開(kāi)出料活塞，開(kāi)啟攪拌漿，出料， 用5目尼龍網(wǎng)搖擺顆粒機(jī)制成螺旋藻濕粒，再將螺旋藻濕粒用膠體磨循環(huán)研磨，充分粉碎。 在研磨過(guò)程中，溫度不超過(guò)4°C。(2)向經(jīng)膠體磨研磨過(guò)的螺旋藻粉中再加入75升0. 01 0. 05M，pH6. 0 7. 0磷 酸鹽緩沖液，并置于冷柜中浸提8小時(shí)以上；(3)浸提液依次進(jìn)行轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)/分的臥式離心和轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/分的管式 離心，離心后提取上清液。(4)將離心后提取的上清液依次經(jīng)過(guò)500目的袋式過(guò)濾和0. 45微米的平板過(guò)濾， 過(guò)濾后得到藍(lán)藻蛋白粗提液(5)將藍(lán)藻蛋白粗提液用超濾膜層析，選用截留分子量300KD、100KD的中空纖維 超濾器兩級(jí)超濾分級(jí)純化，控制壓力在0. 02Mpa,流量為20升/小時(shí)，與蠕動(dòng)泵配套使用，以 恒體積洗濾的方式得到藻藍(lán)蛋白超濾濃縮液。(6)將藻藍(lán)蛋白超濾濃縮液直接噴霧干燥，噴霧干燥機(jī)進(jìn)風(fēng)溫度為180°C，出風(fēng)溫 度為60V。依據(jù)上述方法，制得的藻藍(lán)蛋白為寶石藍(lán)色的水溶性粉劑，藻藍(lán)蛋白的純度 (OD62tZOD28tl)大于1. 0，達(dá)到食品級(jí)，并且其中藻藍(lán)蛋白的含量大于50%，別藻藍(lán)蛋白的含量 大于10 %，藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小于2 %。應(yīng)當(dāng)指出，雖然通過(guò)上述實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而本發(fā)明還可有其它 多種實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以對(duì) 本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求及 其等效物所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種食品級(jí)藻藍(lán)蛋白的制備方法，其特征在于，包括如下步驟A.螺旋藻粉破壁；B.向破壁后的螺旋藻粉中加入弱酸鹽緩沖液浸提；C.將螺旋藻粉浸提液進(jìn)行固液分離，并提取上清液；D.過(guò)濾所述上清液，得到粗提液；E.純化所述粗提液，得到濃縮液；F.將所述濃縮液噴霧干燥。
2.如權(quán)利要求1所述的藻藍(lán)蛋白制備方法，其特征在于，所述的步驟A是先將螺旋藻粉 和4°C磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機(jī)中濕混，濕混完畢后，通過(guò)5-16目尼龍網(wǎng)搖擺顆粒 機(jī)制成顆粒，再用膠體磨循環(huán)研磨。
3.如權(quán)利要求2所述的藻藍(lán)蛋白制備方法，其特征在于，所述的磷酸鹽緩沖溶液為 0. 01 0. 05M, pH6. 0 7. 0。
4.如權(quán)利要求1所述的藻藍(lán)蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟B中的弱酸鹽緩沖液 為0. 01 0. 05M, pH6. 0 7. 0的磷酸鹽緩沖溶液。
5.如權(quán)利要求1所述的藻藍(lán)蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟C是將所述螺旋藻粉 浸提液依次進(jìn)行轉(zhuǎn)速為5000-8000轉(zhuǎn)/分的臥式離心和轉(zhuǎn)速為8000-12000轉(zhuǎn)/分的管式 離心。
6.如權(quán)利要求1所述的藻藍(lán)蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟D是將所述上清液依 次通過(guò)200-500目的袋式過(guò)濾和0. 22-0. 45微米的平板過(guò)濾，得到所述粗提液。
7.如權(quán)利要求1所述的藻藍(lán)蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟E是將所述粗提液依 次用300-200KD、100-50KD兩級(jí)超濾分級(jí)純化，得到所述濃縮液。
8.如權(quán)利要求1所述的藻藍(lán)蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟F中，噴霧干燥的進(jìn) 風(fēng)溫度為180-220°C，出風(fēng)溫度為60-90°C。
9.一種食品級(jí)藻藍(lán)蛋白，其特征在于，所述食品級(jí)藻藍(lán)蛋白是依據(jù)權(quán)利要求1所述方 法制備的。
10.如權(quán)利要求9所述的食品級(jí)藻藍(lán)蛋白，其特征在于，所述食品級(jí)藻藍(lán)蛋白的純度 (OD620/OD280)大于1. 0，并且其中藻藍(lán)蛋白的含量大于50 %，別藻藍(lán)蛋白的含量大于10 %， 藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小于2 %。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種食品級(jí)藻藍(lán)蛋白制備方法，步驟包括螺旋藻粉破壁；向破壁后的螺旋藻粉中加入弱酸鹽緩沖液浸提；將螺旋藻粉浸提液進(jìn)行固液分離，并提取上清液；過(guò)濾上清液，得到粗提液；純化粗提液，得到濃縮液；將濃縮液噴霧干燥。本發(fā)明還公開(kāi)了一種根據(jù)上述方法制備的食品級(jí)藻藍(lán)蛋白，其純度(OD620/OD280)大于1.0，并且其中藻藍(lán)蛋白的含量大于50％，別藻藍(lán)蛋白的含量大于10％，藻紅蛋白的含量大于2％，其他蛋白的含量小于2％。本方法生產(chǎn)成本低，簡(jiǎn)單有效，適合大量制備食品級(jí)藻藍(lán)蛋白。
文檔編號(hào)C07K1/34GK101942014SQ20101027627
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者劉冰, 林甜甜, 秦松, 衣悅濤, 閆鳴艷 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所