盐藻的收集与β-胡萝卜素的提取方法

专利名称：盐藻的收集与β-胡萝卜素的提取方法技术领域：本发明属于一种盐藻的收集与β-胡萝卜素的提取方法。在本发明实现以前，人们通常是将采收到的盐藻液中加入絮凝剂如铁盐、铝盐等，使所述的盐藻絮凝，再用气浮法使盐藻漂浮采集，得到湿藻浓缩物，然后使用柠檬酸络合絮凝剂如铝盐、铁盐等。这种盐藻的收集方法工艺复杂，成本较高。从收集的湿藻浓缩物中提取β-胡萝卜素的方法有(1)直接采用植物油提取其中的β-胡萝卜素，但固液分离较困难，且不便制备晶体;(2)将湿藻浓缩物干燥后萃取，但增加了干燥设备，且易造成β-胡萝卜素的氧化损失;(3)将湿藻浓缩物水洗脱盐，脱水增浓，然后进行冷冻热融，使细胞破裂排出细胞液后，再用溶剂萃取，但增加了了冷冻热融设备，费时费工;(4)向萃取剂食用油中加入表面活性剂以使细胞膜破裂，有助于β-胡萝卜素的提取，但增加了成本，且表面活性剂的去除比较困难。本发明的目的在于克服已有技术中存在的问题，提供一种简易有效的盐藻收集与其中β-胡萝卜素的提取方法。本发明所述的盐藻收集方法主要是将采收的盐藻液按1∶1-10(藻液∶水)的比例用水将盐藻液(波美度15-28°)稀释，然后用沉降槽或市售离心机进行固液分离，得到湿藻浓缩物。将上述的湿藻浓缩物按1∶1-10(藻液∶水)的比例加水，在贮罐中剧烈振荡，使盐藻细胞低渗胀破，在显微镜下观察几乎全部藻细胞破裂，排出细胞液，然后用沉降槽或离心机进行固液分离，得到盐藻的细胞膜、类囊体膜等的粗膜制剂，再用水洗涤膜数次，进一步去除水溶性成分，所得藻膜制剂为紫红色，供进一步萃取用。将所述的藻膜制剂按1∶1-5∶1-10(藻膜制剂∶水∶萃取剂)的比例加水和一种或几种萃取剂。水的作用在于维持低渗条件使藻细胞处于破裂状态，并有利于藻膜和萃取剂的搅拌混合与充分接触。萃取可在通常的萃取罐内进行，室温或加热搅拌萃取10-120分钟，收集上层含β-胡萝卜素的萃取液层，下层藻渣和水相层弃之。所述的萃取剂主要采用低温下流动性较好的色拉油或其它植物油如豆油、菜油、棉籽油等，也可以采用乙醚、石油醚、环己烷、正乙烷、丙酮、二硫化碳、或它们的混合物等挥发性有机溶剂。当使用色拉油作萃取剂时，所收集的含β-胡萝卜素的色拉油层为终产品，是棕黄色油状液体，其β-胡萝卜素含量小于20%，其成分包括类胡萝卜素、脂溶性色素、脂溶性维生素(如维生素A和维生素E)、以及别的脂溶性化合物。当使用有机溶剂作萃取剂时，可将萃取液加热蒸发浓缩后，加入或不加入乙醇或甲醇，0-10℃静置析出紫红色晶体，β-胡萝卜素含量大于90%;也可直接向萃取液中加入乙醇或甲醇(萃取液∶乙醇或甲醇＝1∶1-10)，使β-胡萝卜素沉淀析出，β-胡萝卜素含量大于50%，其成分为β-胡萝卜素立体异构体混合物及少量α-胡萝卜素等，产品呈紫红色油膏状。由于所述的盐藻液经稀释后溶液比重下降，盐藻极易通过沉降或离心法收集，可使收集设备相应缩小、简化工艺，降低成本。盐藻浓缩物经用水低渗胀破，洗涤数次后，所得到的盐藻膜制剂去除了细胞液成分，省去了干燥或冻融设备，也不必外加表面活性剂，有利于以后的萃取和分离工艺。萃取过程在低渗条件下进行，提取充分、方便、固液分离简单，可使所述盐藻中β-胡萝卜素的提取率达到90%以上。所得产品的As≤3ppm，Pb≤10ppm。实施例1将盐藻以等体积的水在贮罐中稀释混匀，用市售离心机分离固液，得到湿藻浓缩物。将湿藻浓缩物用10倍的水低渗胀破，使藻细胞中的细胞液流出，然后离心脱水、使盐藻的富含β-胡萝卜素的类囊体膜和细胞膜等沉降在底部，得盐藻膜制剂，然后将所述的盐藻膜制剂按1∶5∶5(藻膜∶水∶石油醚)的比例加入水和石油醚，室温搅拌萃取30min后，在萃取罐中进行两相分离，上层萃取液层加入2倍乙醇，使胡萝卜素析出，则可得到含β-胡萝卜素50%以上的棕黄色的油膏状沉淀物。实施例2所述盐藻膜制剂的制备如实施例1，然后按1∶1∶2(藻膜∶水∶色拉油)的比例加入水和色拉油，在萃取罐中搅拌提取2小时，然后离心进行两相分离，则可得到含β-胡萝卜素1%以上的棕黄色油状液体。实施例3，将盐藻液以10倍的水稀释后置沉降槽中沉降，得到湿藻浓缩物。按实施例1，用水低渗胀破、洗涤后，得藻膜制剂。装入萃取罐内，然后按1∶1∶1(藻膜∶水∶石油醚)的比例加入石油醚，50℃搅拌30min以后，静置进行两相分离。上层萃取液取出后置市售蒸发器蒸发浓缩，然后置0-10℃条件下析出紫红色结晶，含β-胡萝卜素90%以上。权利要求1.盐藻的收集与β-胡萝卜素的提取方法，其特征在于将盐藻液用水稀释降低溶液的密度，通过静置沉降或离心沉降的方法收集盐藻，得到盐藻浓缩物。所述盐藻浓缩物再用水低渗胀破，使盐藻细胞破裂，排出细胞液，经水洗涤后制得红色藻膜制剂。所述的藻膜制剂需悬浮于水中以维持低渗胀破状态，用通常的萃取剂进行萃取。所得萃取液可以作为终产品，也可用低级醇沉淀析出或浓缩后结晶析出β-胡萝卜素。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对所述的盐藻液进行稀释时，按1∶1-10(盐藻液∶水)的比例将盐藻液和水混合，所述的水可以是去离子水、净化水或低盐度的水。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对所述的盐藻进行低渗胀破时，按1∶1-10(盐藻浓缩物∶水)的比例将盐藻浓缩物和水混合，并进行剧烈振荡。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用萃取剂对藻膜制剂进行萃取时，需要有水存在以维持低渗条件使藻细胞处于破裂状态，按1∶1-5∶1-10(藻膜制剂∶水∶萃取剂)将藻膜和水、萃取剂混合，室温或加热进行提取。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于使用的萃取剂可以是色拉油、豆油、菜油、棉籽油等食用植物油，也可以是乙醚、石油醚、环己烷、正己烷、丙酮、二硫化碳等有机溶剂，也可以是它们的混合物。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当使用植物油作萃取剂时，萃取液即为含小于20%β-胡萝卜素的终产品。当使用有机溶剂作萃取剂时，可按1∶1-10(萃取剂∶低级醇)的比例加入乙醇或甲醇，使β-胡萝卜素沉淀析出，呈紫色油膏状，β-胡萝卜素含量大于50%;也可以直接将萃取液蒸发浓缩，加入或不加入乙醇或甲醇，0-10℃下使胡萝卜素结晶析出，其β-胡萝卜素含量大于90%。全文摘要一种盐藻的收集与β-胡萝卜素的提取方法。其特征是以水稀释盐藻液使溶液密度降低，静置沉降或离心沉降收集盐藻。所得盐藻浓缩物再用水低渗胀破，排出细胞液。所得的藻膜制剂悬浮于水，在低渗状态下，以植物油或有机溶剂进行萃取。所得萃取液可作为终产品，也可用低级醇沉淀或浓缩后结晶析出β-胡萝卜素，供保健和食品添加剂用。文档编号C07C403/24GK1084848SQ9210778公开日1994年4月6日 申请日期1992年9月29日 优先权日1992年9月29日发明者袁生, 秦怀兰, 虞光华, 高正宏 申请人:南京师范大学