[發(fā)明專利]一種亞臨界流體萃取蝦青素的方法

無效

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• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN102321005A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 韓玉謙;馬勤川;王蘭;薛長湖
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C07C403/24
• 分類號: C07C403/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種亞臨界流體萃取蝦青素的方法，確切地說就是采用亞臨界狀態(tài)下的R134a流體作為萃取劑，從富含蝦青素的水產品原料或其下腳料中提取分離蝦青素的技術。

背景技術

蝦青素(Astaxanthin)，3，3’-二羥基-4，4’-二酮基-β，β’-胡蘿卜素，是一種酮式類胡蘿卜素，是發(fā)現(xiàn)于水生動物體內的一種類胡蘿卜素，呈艷麗紅色，為脂溶性。研究表明，蝦青素的抗氧化性比胡蘿卜素高10倍以上，比維生素E的抑制脂質過氧化反應特性高1000倍以上，具有高效抗氧化、抗癌變、增強免疫及著色等功能，目前已被廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化妝品和飼料等行業(yè)。因而在食品添加劑、水產養(yǎng)殖、化妝品、保健品和醫(yī)藥工業(yè)方面有廣闊的應用前景。隨著高檔水產養(yǎng)殖的迅猛發(fā)展，自20世紀80年代中期出現(xiàn)了對蝦青素的巨大市場需求，并于近年有急劇增加的趨勢。據(jù)報道，目前天然的蝦青素市場價格為6萬美元/kg，市場上供不應求，應用前景十分廣闊。從蝦頭蝦殼等下腳料中提取蝦青素不僅成本低，而且經(jīng)濟效益、環(huán)境效益都很高。

目前提取蝦青素的一般方法是溶劑提取法和超臨界CO₂萃取法，溶劑提取法費時費力，有機溶劑用量大，不利于操作人員的健康，且提取效果不佳，而且容易污染環(huán)境。超臨界CO₂萃取雖然具有效率高、選擇性好、綠色環(huán)保等一系列顯著的優(yōu)點，但同時也存在著操作壓力高、設備造價大、不易推廣應用等缺點。近幾年新出現(xiàn)的亞臨界流體萃取技術，可以在比較低的壓力下實現(xiàn)比較好的萃取效果，克服了超臨界CO₂萃取存在的一些缺點，因而受到了越來越多的重視。

由于1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)具有臨界條件(Tc＝101.1℃，Pc＝4.06MPa)易于達到、低毒、惰性、不易燃以及不破壞臭氧層(ODP＝0)等特點，所以成為亞臨界流體的首選。根據(jù)文獻檢索，到目前為止尚無采用亞臨界R134a從富含蝦青素的水產品原料或其下腳料中提取蝦青素的方法問世。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是提供一種用亞臨界R134a從富含蝦青素的水產品原料或其下腳料中萃取蝦青素的方法，采用該方法流程簡單，操作方便，在萃取過程中同時實現(xiàn)分離，對生產人員及環(huán)境無不良影響。

蝦青素的亞臨界R134a萃取技術的原理是利用亞臨界R134a的溶解能力與其密度的關系，即利用壓力和溫度對亞臨界流體溶解力的影響而進行的。在亞臨界狀態(tài)下將亞臨界液體與富含蝦青素的水產品原料或其下腳料接觸，使其有選擇性地把蝦青素萃取出來。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的一種亞臨界流體萃取蝦青素的方法，是先將富含蝦青素的水產品原料或其下腳料進行簡單干燥處理，然后將原料破碎或粉碎成碎片，再對其進行亞臨界R134a萃取，最后對含有蝦青素的R134a流體進行降壓解析分離。

上述方法是利用處于不同壓力和溫度狀態(tài)的R134a流體對富含蝦青素的水產品原料或其下腳料中化學成份具有較大的溶解度差異，以及相同狀態(tài)的R134a流體對富含蝦青素的水產品原料或其下腳料中不同化學成份具有不同的溶解能力，來實現(xiàn)對目標物質的提取和分離的。故選擇合適的工藝操作條件是進一步提高蝦青素提取率的關鍵因素。因此：

在上述方法的亞臨界萃取工藝中，萃取壓力為3～15MPa，萃取溫度為30～80℃，萃取時間為20～60分鐘，R134a的流量為4～12克/分鐘。其優(yōu)選條件是：萃取壓力為6～10MPa，萃取溫度為50～60℃，先靜態(tài)萃取30分鐘，然后進行動態(tài)萃取，R134a的流量為8～12克/分鐘，從萃取釜中流出的R134a流體直接在分離釜中降壓解析分離。

在上述方法中，原料可選取水產品加工中的下腳料蝦頭、蝦殼、蟹殼、體積較小的整只太平洋磷蝦和南極磷蝦等。對原料進行冷凍干燥處理12～48h，這樣可以盡快除去原料中殘留的水分，并減少原料中蝦青素的損失。原料并不需要完全干燥，適度含水率的樣品可以直接進行萃取。

本發(fā)明的積極效果在于：

1)R134a作為亞臨界萃取劑，無毒、副作用及有機物殘留，對萃取設備沒有腐蝕作用。采用R134a流體在其處于亞臨界狀態(tài)所具有的高密度、低粘度條件下萃取原料中的有效物質，可以有選擇性地對蝦青素進行萃取，再通過降壓的方法將溶劑與溶質分開，生產蝦青素的周期短、效率高。

2)采用亞臨界R134a流體可在溫和的低溫條件下提取原料中的蝦青素，整個工作過程在高壓密閉的R134a惰性環(huán)境中，可有效的防止蝦青素的氧化及降解。