專利名稱：超臨界CO₂萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于天然生物資源的提取與精制純化的技術(shù)方法，主要是涉及從一種雨生紅球藻孢子粉中超臨界CO2流體萃取蝦青素的方法。
背景技術(shù)：
大量研究表明雨生紅球藻對蝦青素的積累速率和生產(chǎn)總量較其它綠藻高，雨生紅球藻中蝦青素的結(jié)構(gòu)以3S-3' S型為主，當(dāng)前，雨生紅球藻被公認(rèn)為自然界中生產(chǎn)天然蝦青素的最好生物，因此，利用這種微藻提取蝦青素?zé)o疑具有廣闊的發(fā)展前景，已成為近年來國際上天然蝦青素生產(chǎn)的研究熱點(diǎn).雨生紅球藻可在強(qiáng)光、高溫、營養(yǎng)鹽(氮、磷)饑餓、·高鹽等逆境脅迫件下能夠迅速合成并大量積累蝦青素，其積累量最高可達(dá)藻細(xì)胞干質(zhì)量的4.0%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于從水產(chǎn)品廢棄物(蝦、蟹等甲殼)中提取和利用紅發(fā)夫酵母發(fā)酵生產(chǎn)蝦青素的產(chǎn)量(O. 15% 0.4%，)因此被公認(rèn)是目前自然界中生產(chǎn)天然蝦青素最理想的工具。天然蝦青素(Astaxanthin)是發(fā)現(xiàn)于水生動物體內(nèi)的一種類胡蘿卜素，呈艷麗紅色，為脂溶性，具有高效抗氧化、抗癌變、增強(qiáng)免疫及著色等功能，目前已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品和飼料等的行業(yè)。研究表明，天然蝦青素是唯一能通過血腦屏障的一種類胡蘿卜素，由于蝦青素兩端的羥基(-0H)旋光性原因，蝦青素具有3S-3' S、3R-3' S、3R-3, R(也稱為左旋、消旋、右旋)這3種異構(gòu)型態(tài)，其中人工合成蝦青素為3種結(jié)構(gòu)蝦青素的混合物(左旋占25%、右旋占25%，消旋50%左右)，極少抗氧化活性，酵母菌源的蝦青素是100%右旋(3R-3, R)，有部分抗氧化活性；上述兩種來源蝦青素主要用在非食用動物和物資的著色上。只有藻源的蝦青素是100%左旋(3S-3, S)結(jié)構(gòu)，具有最強(qiáng)的生物學(xué)活性，是迄今為止人類發(fā)現(xiàn)自然界最強(qiáng)的抗氧化劑，其抗氧化活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的抗氧化齊U。其清除自由基的能力是天然VE的1000倍，天然β-胡蘿卜素的10倍，葡萄籽的17倍，黃體素的200倍，OPC的150倍，QlO的60倍，多酚的200倍，硫辛酸的75倍，茄紅素的7倍。超強(qiáng)的抗氧化活性賦予了天然蝦青素突出的生理功能，如提高動物免疫力、抑制腫瘤、清除自由基和活性氧等。天然蝦青素具有廣泛的應(yīng)用價值，天然藻源的蝦青素及其提取物在歐美、日本、東南亞等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在藥品、化妝品和高級營養(yǎng)保健品等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。如在醫(yī)藥領(lǐng)域有望在他汀類和抗血小板藥之后掀起第三次預(yù)防性藥物的浪潮。在化妝品領(lǐng)域，全球差不多一線的化妝品品牌均添加了天然蝦青素作為其超強(qiáng)抗氧化劑的成分，包括雅詩蘭黛、歐萊雅的DermaE，尤其是日本的品牌高絲(KOSE)、芳凱(FancL)、及曼秀雷登等推出了專門的蝦青素系列保濕霜、抗皺眼霜、面膜、口紅等，保健品領(lǐng)域，全球的保健品企業(yè)也推出了大約200多款蝦青素軟、硬膠囊、口服液的保健食品。尤其是在日本這個壽命最長的國家最為受到歡迎，近3年來蝦青素成為日本最火爆的健康食品。由于雨生紅球藻的厚壁細(xì)胞細(xì)胞壁不但阻礙提取溶劑向細(xì)胞內(nèi)滲透，也影響蝦青素溶液的擴(kuò)散。因此在提取前必須先對雨生紅球藻孢子進(jìn)行破壁處理，以破壞雨生紅球藻孢子的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而提高蝦青素的提取率。目前，利用雨生紅球藻孢子粉提取天然蝦青素的技術(shù)在國內(nèi)外已取得一定的進(jìn)展，文獻(xiàn)報道的傳統(tǒng)提取方法有溶劑法、超聲法、微波法、超高壓法、液相色譜法、酶法、這些方法由于蝦青素對光、熱及有劑溶劑等得不穩(wěn)定性，存在溶劑殘留、環(huán)境污染、工藝復(fù)雜等局限性，很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。近年來利用超臨界CO2流體萃取法萃取天然蝦青素的研究相繼報道，認(rèn)為高壓高溫低流量有利于天然蝦青素的提取，如申請?zhí)?00910102291. 4，一種從雨生紅球藻中提取蝦青素的方法；申請?zhí)?01010548303. 9 一種雨生紅球藻提取物的制備方法等，這些報道雖然對蝦青素的萃取過程作了些研究，但相關(guān)研究基本停留在單因子研究上，沒有綜合考慮各因素之間的相關(guān)性，而且對影響其萃取效率的雨生紅球藻孢子粉前期處理及影響其成品的品質(zhì)后其純化過程沒有作深入研究。雨生紅球藻在一定逆境條件下，大量合成并積累蝦青素過程中造成其細(xì)胞壁較厚且存在膠質(zhì)，加大了蝦青素的提取難度，同時藻類中的蝦青素大部分以酯類形式存在，其實(shí)，從藻類中提取得蝦青素其純度較差，該提取物不是真正的蝦青素，是一種蝦青素酯類混合物，通常蝦青素的轉(zhuǎn)化率只能達(dá)到80%左右；且現(xiàn)有技術(shù)中超臨界C02萃取技術(shù)萃取的蝦青素萃取率較低，通常只能在7%左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，目的在于進(jìn)一步提高超臨界CO2流體萃取技術(shù)水平，提高雨生紅球藻孢子粉有效成分萃取率，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品品質(zhì)，萃取物中無有機(jī)溶劑；以便超臨界0)2流體萃取技術(shù)在雨生紅球藻孢子粉提取蝦青素中得到產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用；且該方法工藝簡單，操作方便。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，其中，包括步驟如下a、以雨生紅球藻孢子粉為原料，雨生紅球藻孢子粉中蝦青素含量> 1.5% ;水分(5% (重量百分比)；重金屬彡12PPM ；b、對雨生紅球藻孢子粉進(jìn)行預(yù)處理；C、將經(jīng)過預(yù)處理的雨生紅球藻孢子粉在萃取釜進(jìn)行網(wǎng)格化充填；將經(jīng)過預(yù)處理的雨生紅球藻孢子與玻璃珠混合形成物料，混合重量比為經(jīng)過預(yù)處理的雨生紅球藻孢子玻璃珠=4.1；d、進(jìn)行超臨界CO2萃取先在萃取壓力35 45Mpa、萃取溫度40 70°C，CO2流速20-40L/hr條件下，萃取2小時；再通入95%乙醇為攜帶劑，萃取I小時，乙醇為物料的
3-7% (按重量百分比)；含有蝦青素的CO2流體進(jìn)行分離釜進(jìn)行二級分離，一級分離壓力8 12Mpa，溫度40 50°C;二級分離壓力5 7Mpa，溫度35 45°C，得到蝦青素提取物。上述的超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，其中，步驟b中包括如下步驟bl、破壁，破壁率達(dá)92%以上，粒度為100 200目；b2、制粒，采用酒精濕法制粒，粒度為14 20目；b3、浸潤，采用質(zhì)量百分比濃度為95%食用酒精對制粒后的雨生紅球藻孢子粉顆粒進(jìn)行浸泡，雨生紅球藻孢子粉顆粒食用酒精=I 1-10按質(zhì)量比，浸泡時間為4-8小時。
上述的超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，其中，可對步驟d萃取的蝦青素提取物進(jìn)行純化，包括如下步驟E1、阜化，將步驟d萃取的奸青素提取物進(jìn)行阜化，阜化的水解液為濃度為
O.06-0. lmol/L的KOH甲醇溶液，皂化時間10-12小時、皂化溫度4_6°C ;皂化后冷藏靜置3小時，冷藏溫度為0-i°c，再分層離心；
E2、將上述加工的蝦青素提取物采用高效液相色譜法進(jìn)行液相色譜分離純化，分離雨生紅球藻中有效色素組分得到蝦青素即可。上述超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，其中，所述優(yōu)選萃取溫度為65°C，萃取壓力為40Mpa，CO2流速為25L/h，萃取時間3. 5小時。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用雨生紅球藻孢子粉為原料，通過破壁、制粒、浸潤的方法對原料進(jìn)行預(yù)處理，并玻璃珠做生物膜載體與雨生紅球藻孢子粉混合，進(jìn)行網(wǎng)格化充填，利用流體與物料顆粒間的傳質(zhì)、傳熱，通過顆粒與流體間的流化擴(kuò)散一溶解一分離的循環(huán)過程，使CO2流體自下向上流過生物膜載體，從而在單位時間加大雨生紅球藻孢子粉顆粒同CO2流體接觸面積和充分傳質(zhì)，這樣CO2流體在萃取釜中均勻分布，避免出現(xiàn)勾流短路現(xiàn)象，提高CO2流體滲透性及擴(kuò)散速率，從而增強(qiáng)CO2攜帶能力，增強(qiáng)雨生紅球藻孢子粉有效成分得率，提高了蝦青素提取物的萃取率，雨生紅球藻孢子粉有效成分萃取率可達(dá)到10. 6%左右；提高了雨生紅球藻孢子粉有效成分中活性成分含量，使蝦青素的轉(zhuǎn)移率達(dá)90%左右；另外，對萃取后的蝦青素提取物進(jìn)行純化處理，可提高蝦青素的品質(zhì)；且通過超臨界CO2流體萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分，可使蝦青素提取物無溶劑殘留，可有效除鉛；另外，本發(fā)明工藝簡單，生產(chǎn)成本低，可促進(jìn)超臨界CO2流體萃取蝦青素技術(shù)的推廣應(yīng)用，使超臨界CO2流體萃取雨生紅球藻孢子粉提取物廣泛應(yīng)用于保健食品、藥品和化妝品上。


圖I是前處理對蝦青素提取率的影響示意圖。
圖2是萃取壓力對蝦青素提取率的影響示意圖。
圖3是萃取溫度對蝦青素提取率的影響示意圖。
圖4是最佳實(shí)施例的指標(biāo)意圖。
圖5是正交因素試驗(yàn)水平表。
圖6是萃取溫度對蝦青素提取率的指標(biāo)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，其中，包括步驟如下a、以雨生紅球藻孢子粉為原料，雨生紅球藻孢子粉中蝦青素含量> 1.5% ;水分(5% (重量百分比)；重金屬彡12PPM ；b、對雨生紅球藻孢子粉進(jìn)行預(yù)處理；預(yù)處理的步驟包括(但不限于)bl、破壁，破壁率大于92%，粒度為100 200目；雨生紅球藻孢子粉的厚壁細(xì)胞細(xì)胞壁不但阻礙提取溶劑向細(xì)胞內(nèi)滲透，也影響蝦青素溶液的擴(kuò)散，因此在提取前必須先進(jìn)行破壁處理，以破壞雨生紅球藻孢子粉的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而提高蝦青素的提取率。破壁可采用液氮低溫研磨純物理破壁技術(shù)進(jìn)行破壁處理，也可采用超聲純物理破壁技術(shù)進(jìn)行破壁處理，雨生紅球藻孢子粉經(jīng)過破壁處理后，不僅杜絕了外源性污染，而且保證雨生紅球藻孢子粉中有關(guān)生物活性成分-蝦青素在破壁過程中不被破壞，能最大限度地保留蝦青素的生理活性；b2、制粒，使雨生紅球藻孢子粉制成的顆粒粒度達(dá)到14 20目；將破壁后雨生紅球藻孢子粉經(jīng)酒精進(jìn)行物理特性濕法制粒，顆粒粒度14-20目；制粒是為了增加物料間的間隙度，解決了物料板結(jié)與管路堵塞的問題；且制粒增加了雨生紅球藻孢子粉與超臨界CO2流體的接觸面，雨生紅球藻孢子粉中蝦青素的萃取更加徹底，大大提高了蝦青素的萃取率；
b3、浸潤，采用質(zhì)量百分比濃度為95%食用酒精對雨生紅球藻孢子粉制成的顆粒進(jìn)行浸泡，雨生紅球藻孢子粉制成的顆粒食用酒精=I 1-10按質(zhì)量比，浸泡時間為
4-8小時，由于蝦青素結(jié)構(gòu)式含有兩個羥基，極性較大，而CO2流體極性較小，依據(jù)相似相溶原理，蝦青素在CO2流體溶解度相對較低。因此，將制得的雨生紅球藻孢子粉顆粒與95 %食用酒清按重量比I : 1-10浸潤4-8小時，目的是增強(qiáng)相極性，提高萃取效率。C、將經(jīng)過預(yù)處理的雨生紅球藻孢子粉在萃取釜進(jìn)行網(wǎng)格化充填；將經(jīng)過預(yù)處理的雨生紅球藻孢子與玻璃珠混合形成物料，混合重量比為經(jīng)過預(yù)處理的雨生紅球藻孢子玻璃珠=4.1；d、進(jìn)行超臨界CO2萃取先在萃取壓力35 45Mpa、萃取溫度40 70°C，CO2流速20-40L/hr條件下，萃取2小時；再通入95%乙醇為攜帶劑，萃取I小時，乙醇為物料的3-7% (按重量百分)；含有蝦青素的CO2流體進(jìn)行分離釜進(jìn)行二級分離，一級分離壓力8 12Mpa，溫度40 50°C ;二級分離壓力5 7Mpa，溫度35 45°C，得到蝦青素提取物。以玻璃珠做生物膜載體與雨生紅球藻孢子粉顆粒混合并進(jìn)行網(wǎng)格化充填，利用流體與物料顆粒間的傳質(zhì)、傳熱，通過顆粒與流體間的流化擴(kuò)散一溶解一分離的循環(huán)過程，使CO2流體自下向上流過生物膜載體，從而在單位時間加大雨生紅球藻孢子粉顆粒同CO2流體接觸面積和充分傳質(zhì)，這樣CO2流體在萃取釜中均勻分布，避免出現(xiàn)勾流短路現(xiàn)象，提高CO2流體滲透性及擴(kuò)散速率，從而增強(qiáng)CO2攜帶能力，增強(qiáng)雨生紅球藻孢子粉有效成分得率，提高了蝦青素提取物的萃取率，使其萃取率達(dá)到10 %左右，蝦青素的轉(zhuǎn)移率達(dá)90 %左右。為了得到純化的蝦青素，提高蝦青素的純度，去除雜質(zhì)，可對萃取后的蝦青素提取物進(jìn)行純化，純化包括如下步驟E1、阜化,將步驟d萃取的奸青素進(jìn)行阜化,阜化的水解液為濃度為O. 06-0. Imol/L的KOH甲醇溶液，皂化時間10-12小時、皂化溫度4-6°C ;皂化后冷藏靜置3小時，冷藏溫度為0-1 C，再分層尚心；E2、將上述加工的蝦青素采用高效液相色譜法進(jìn)行液相色譜分離純化，分離雨生紅球藻中有效色素組分，即可；雨生紅球藻中蝦青素主要以蝦青素酯的形式存在，后者組成復(fù)雜，且無標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，利用傳統(tǒng)的高效液相色譜法(HPLC)法來分離雨生紅球藻中有效色素組分。實(shí)施例一
取蝦青素含量重量百分比為I. 5%雨生紅球藻孢子粉經(jīng)低溫液氮冷凍粉碎破壁，破壁率為92%，粒度為100目、制粒，將破壁后雨生紅球藻孢子粉經(jīng)酒精進(jìn)行物理特性濕法制粒，顆粒粒度14-20目、再經(jīng)過整粒、過篩、浸潤，采用質(zhì)量百分比濃度為95%食用酒精對雨生紅球藻孢子粉制成的顆粒進(jìn)行浸泡，雨生紅球藻孢子粉制成的顆粒食用酒精=I I按質(zhì)量比，浸泡時間為4小時；將IOOOg玻璃珠干燥后與4000g雨生紅球藻孢子粉顆?；旌暇鶆蚝筮M(jìn)行網(wǎng)格化充填裝釜，混合網(wǎng)格化填充采用人工方法，充填過程要注意物料松緊結(jié)構(gòu)，充填結(jié)束后按超臨界CO2流體萃取操作規(guī)程進(jìn)行流體萃取，萃取控制條件萃取溫度為40°c，萃取壓力為35Mpa，分離溫度32V，分離壓力為8Mpa，C02流速為20L/h。萃取時間3. 5小時，萃取結(jié)束后收集蝦青素提取物358g，萃取率為8. 95%，蝦青素含量14. 4%，蝦青素轉(zhuǎn)移率為85. 9%。再經(jīng)皂化、皂化的水解液為濃度為O. 06-0. lmol/L的KOH甲醇溶液，皂化時間10小時、皂化溫度6°C ;皂化后冷藏靜置3小時，冷藏溫度為0°C，再分層離心高效液相純化處理，得蝦青素成品。實(shí)例二
取蝦青素含量為I. 5%雨生紅球藻孢子粉經(jīng)低溫液氮冷凍粉碎破壁、破壁率為96 %，粒度為400目，制粒，將破壁后雨生紅球藻孢子粉經(jīng)酒精進(jìn)行物理特性濕法制粒，顆粒粒度16目、整粒、過篩、浸潤，采用質(zhì)量百分比濃度為95%食用酒精對雨生紅球藻孢子粉制成的顆粒進(jìn)行浸泡，雨生紅球藻孢子粉制成的顆粒食用酒精=I 10按質(zhì)量比，浸泡時間為8小時。IOOOg玻璃珠干燥后與4000g雨生紅球藻孢子粉顆?；旌暇鶆蚝筮M(jìn)行網(wǎng)格化充填裝釜，混合網(wǎng)格化填充采用人工方法。充填過程要注意物料松緊結(jié)構(gòu)。充填結(jié)束后按超臨界CO2流體萃取操作規(guī)程進(jìn)行流體萃取，萃取控制條件萃取溫度為50°C，萃取壓力為40Mpa，分離溫度35V，分離壓力為lOMpa，CO2流速為25L/h。萃取時間3. 5小時.萃取結(jié)束后收集蝦青素提取物424g，萃取率為10.6%，蝦青素含量12.8%，蝦青素轉(zhuǎn)移率為90. 45%。再經(jīng)皂化，皂化的水解液為濃度為O. 06-0. lmol/L的KOH甲醇溶液，皂化時間11小時、皂化溫度5°C;皂化后冷藏靜置3小時，冷藏溫度為1°C，再分層離心、高效液相純化處理，得蝦青素成品.實(shí)例三取蝦青素含量為I. 5%雨生紅球藻孢子粉經(jīng)低溫液氮冷凍粉碎破壁、破壁率為94%,粒度為150目制粒、整粒，將破壁后雨生紅球藻孢子粉經(jīng)酒精進(jìn)行物理特性濕法制粒，顆粒粒度20目、過篩、浸潤，采用質(zhì)量百分比濃度為95%食用酒精對雨生紅球藻孢子粉制成的顆粒進(jìn)行浸泡，雨生紅球藻孢子粉制成的顆粒食用酒精=I 5按質(zhì)量比，浸泡時間為6小時，IOOOg玻璃珠干燥后與4000g雨生紅球藻孢子粉顆粒混合均勻后進(jìn)行網(wǎng)格化充填裝釜，混合網(wǎng)格化填充采用人工方法。充填過程要注意物料松緊結(jié)構(gòu)。充填結(jié)束后按超臨界CO2流體萃取操作規(guī)程進(jìn)行流體萃取，萃取控制條件萃取溫度為65°C，萃取壓力為45Mpa，分離溫度40V,分離壓力為lOMpa，CO2流速為40L/h。萃取時間3. 5小時.萃取結(jié)束后收集蝦青素提取物404g，萃取率為10. I%，蝦青素含量13.2%，蝦青素轉(zhuǎn)移率為88. 9%。再經(jīng)皂化、皂化的水解液為濃度為O. 06-0. lmol/L的KOH甲醇溶液，皂化時間12小時、皂化溫度6V ;阜化后冷藏靜置3小時，冷藏溫度為1°C，再分層離心高效液相純化處理，得蝦青素成品。以上實(shí)施的實(shí)例以蝦青素轉(zhuǎn)移率為考核指標(biāo)，通過考察物料的處理方法、萃取的壓力、萃取溫度、萃取時間及流體的流速對指標(biāo)的影響，通過響應(yīng)面曲線對萃取參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過對提取的皂化及純化，從而建立了一種從雨生紅球藻孢子粉萃超臨界CO2流體取并純化蝦青素的最佳工藝方法。 I、萃取得率及蝦青素轉(zhuǎn)移率計(jì)算方法
萃取物質(zhì)量(g)
萃取率 = --X100%
雨生紅球藻孢子粉顆粒質(zhì)量(g) 萃取物質(zhì)量(g) X奸青素含量
蟲下青素轉(zhuǎn)移率= - X 100%
雨生紅球藻孢子粉顆粒質(zhì)量(g) X奸青素含量2、蝦青素含量檢測水法高效液相色譜法色譜條件色譜柱LichrospherC18 (4. 6mmX 250mm, 5 μ m)；流動相乙腈甲醇水(75 25 10)；流速0.8mL/min ；檢測波長476nm；進(jìn)樣量IOyL; 柱溫室溫。3、試驗(yàn)因素影響3. I物料前處理的影響雨生紅球藻孢子粉細(xì)胞壁厚，提取前必須要經(jīng)過破壁處理，不同的破壁方式對提取效果有所不同；但破壁后由于粉過細(xì)，原料間的空隙小，物料易板結(jié)，導(dǎo)致流體勾流，不利于CCV流體的傳質(zhì)傳熱效果，影響其提取效率；因些需對破壁細(xì)粉進(jìn)行制粒，并用95%的食及酒精對顆粒進(jìn)行浸潤，使乙醇滲入到經(jīng)破壁的細(xì)胞組織，使細(xì)胞壁膨脹，同時增強(qiáng)溶劑的相極性，有利于萃取過程中提高萃取溶劑對溶質(zhì)的溶解度。3. 2萃取壓力實(shí)驗(yàn)萃取壓力對雨生紅球藻孢子粉中蝦青素提取率的影響如圖分離釜中蝦青素酯的得率隨萃取壓力的增加呈上升趨勢；高壓有利于蝦青素的釋放，當(dāng)萃取壓力> 45MPa，分離釜中的油脂量則隨萃取壓力的升高而又重新緩慢遞增。盡管壓力越大，萃取得率越高。然而由于壓力過高，生產(chǎn)成本將增加，同時增加了不安全因素。因此選取合適的萃取壓力為35 45MPa范圍。表2萃取壓力對蝦青素提取率的影響
壓力 MPa I 25 I 3035404550
萃取率 ％ ~62 6.48~ 8.77 ~ 10.17 10.01 9. 53
3. 3萃取溫度實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在萃取流量和萃取壓力恒定時，萃取得率在一定范圍內(nèi)隨溫度升高而增加，但超過一定溫度，萃取率反而下降。這是由于溫度升高到一定程度時，因密度變化引起的溶解能力占主導(dǎo)地位，從而使總的萃取能力下降。3. 4萃取時間實(shí)驗(yàn)4.結(jié)果表明只有當(dāng)萃取時間大于2h以后,取效果才會明顯,萃取時間的最佳條件為3. 5h左右。當(dāng)萃取時間延長至4h以上時，萃取得率增長十分緩慢。正交試驗(yàn)根據(jù)因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，以萃取壓力(A)、萃取溫度(B)、顆粒度(C)萃取時間(D)(作為主要因素，安排了四個因素的三水平正交實(shí)驗(yàn)。以確定它們對超臨界流體萃取效果的影響主次關(guān)系以及最終確定較優(yōu)的超臨界CO2流體萃取工藝參數(shù)，CO2流速為25L/h。正交試·驗(yàn)表設(shè)計(jì)如表(圖5)。本實(shí)施以蝦青素轉(zhuǎn)移率為指標(biāo)，通過考察物料的處理方法、萃取的壓力、萃取溫度、萃取時間對指標(biāo)的影響，確定了萃取最佳工藝條件萃取溫度為65 C，萃取壓力為40Mpa，粒徑16目，CO2流速為25L/h。萃取時間
3.5小時.效果蝦青素提取物萃取率達(dá)10. 6%，蝦青素轉(zhuǎn)移率達(dá)90. 45%。
權(quán)利要求
1.超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，其特征在于，包括步驟如下 a、以雨生紅球藻孢子粉為原料，雨生紅球藻孢子粉中蝦青素含量>1.5% ;水分< 5%(重量百分比)；重金屬彡12PPM ； b、對雨生紅球藻孢子粉進(jìn)行預(yù)處理； C、將經(jīng)過預(yù)處理的雨生紅球藻孢子粉在萃取釜進(jìn)行網(wǎng)格化充填；將經(jīng)過預(yù)處理的雨生紅球藻孢子與玻璃珠混合形成物料，混合重量比為經(jīng)過預(yù)處理的雨生紅球藻孢子玻璃珠= 4:1; d、進(jìn)行超臨界CO2萃取先在萃取壓力35 45Mpa、萃取溫度40 70°C，CO2流速20-40L/hr條件下，萃取2小時；再通入95 %乙醇為攜帶劑，萃取I小時，乙醇為物料的3-7% (重量百分比)；含有蝦青素的CO2流體進(jìn)行分離釜進(jìn)行二級分離，一級分離壓力8 12Mpa，溫度40 50°C ;二級分離壓力5 7Mpa，溫度35 45°C，得到蝦青素提取物。
2.如權(quán)利要求I所述的超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，其特征在于，步驟b中包括如下步驟 bl、破壁，破壁率達(dá)92%以上，粒度為100 200目； b2、制粒，采用酒精濕法制粒，粒度為14 20目； b3、浸潤，采用質(zhì)量百分比濃度為95%食用酒精對制粒后的雨生紅球藻孢子粉顆粒進(jìn)行浸泡，雨生紅球藻孢子粉顆粒食用酒精=I 1-10按質(zhì)量比，浸泡時間為4-8小時。
3.如權(quán)利要求I或2所述的超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，其特征在于，可對步驟d萃取的蝦青素提取物進(jìn)行純化，包括如下步驟 El、阜化，將步驟d萃取的奸青素提取物進(jìn)行阜化，阜化的水解液為濃度為O.06-0. lmol/L的KOH甲醇溶液，皂化時間10-12小時、皂化溫度4_6°C ;皂化后冷藏靜置3小時，冷藏溫度為ο-rc，再分層離心； E2、將上述加工的蝦青素提取物采用高效液相色譜法進(jìn)行液相色譜分離純化，分離雨生紅球藻中有效色素組分得到蝦青素即可。
4.如權(quán)利要求I所述超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，其特征在于，所述優(yōu)選萃取溫度為65°C，萃取壓力為40Mpa，CO2流速為25L/h，萃取時間3. 5小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超臨界CO2萃取雨生紅球藻孢子粉有效成分的方法，針對雨生紅球藻中蝦青素的結(jié)構(gòu)以3S-3’S型為主的特性，對雨生紅球藻孢子粉進(jìn)行液氮低溫研磨物理破壁，制粒、浸潤等生物處理后，再經(jīng)超臨界CO2流體進(jìn)行萃取分離，萃取分離過程中通過調(diào)節(jié)流體的溫度、壓力及流量及萃取時間來收集蝦青素提取物，再經(jīng)皂化，液相色譜分離純化，制得高品質(zhì)的蝦青素，使蝦青素的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90％左右；大大提高了蝦青素的萃取率。
文檔編號C07C403/24GK102911095SQ201110329219
公開日2013年2月6日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者毛日文, 邵興軍, 蔣云云 申請人:江蘇江大源生態(tài)生物科技有限公司