[發明專利]一種紅法夫酵母胞內蝦青素的提取方法

在審

• 申請號: 201610080243.X
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105732452A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 陳禮毅;鐘惠昌;陳水榮
• 申請（專利權）人: 廈門匯盛生物有限公司
• 主分類號: C07C403/24
• 分類號: C07C403/24
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術領域

本發明涉及蝦青素的技術領域，尤其涉及紅法夫酵母胞內蝦青素提取的技術。

背景技術

蝦青素（Astaxanthin）是一種非維生素A源類胡蘿卜素，具有極強的抗氧化性和著色能力，被廣泛運用于食品、醫藥、飼料、化妝品、保健品等領域。近年來更因為其在諸多疾病（如心腦血管疾病、帕金森綜合征等）的預防和治療中的顯著效果而受到極大關注。

蝦青素可根據來源分為化學合成蝦青素和天然蝦青素。化學法合成蝦青素工藝成熟，生產成本低，但合成的蝦青素生物活性顯著較低，且存在一定殘留毒性，FDA（美國食品與藥物管理局）只批準其在飼料工業中應用，不能應用于藥品和食品領域。此外，在歐盟已經開始質疑化學合成蝦青素對水產養殖的安全性，并擬就是否允許化學合成蝦青素繼續在飼料中的應用展開討論。天然蝦青素的生產方法有兩種：一是從水產下腳料（蝦、蟹的殼等）中提取，該方法存在原料不穩定、蝦青素提取率低、提取工藝復雜等缺點；二是微生物（雨生紅球藻、法夫酵母等）發酵生產，雨生紅球藻細胞中的蝦青素含量較高（可達細胞干重的0.2%~2.0%），但是培養周期長（可達15天以上），生物量低（細胞干重一般不超過3g/L），同時藻細胞破壁提取蝦青素也比較困難，因此，雨生紅球藻生產天然蝦青素的效率較低。較之雨生紅球藻，利用法夫酵母發酵生產蝦青素具有生長速度快、發酵周期短、發酵工藝簡單、可進行高密度培養、不需要光照等優點，是一種良好的天然蝦青素來源。

目前，國際市場上蝦青素的價格約為每千克2500-3000美元，全球每年有超過2億美元的市場容量，并呈現不斷增加的趨勢。因此，拓寬天然蝦青素的來源，研究一種簡便高效的蝦青素提取方法，不僅具有重要的研究價值，更具有廣泛的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于為紅法夫酵母發酵生產蝦青素提供一種簡便、高效、適合工業化推廣的蝦青素提取方法。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種紅法夫酵母胞內蝦青素的提取方法，其步驟如下：

步驟（1），發酵液濃縮：紅法夫酵母的發酵液通過濃縮，得到菌泥；

步驟（2），紅法夫酵母菌體破壁：菌體滅活，調節料液pH值，進行高壓均質破壁；

采用砂磨機、膠體磨、高壓均質機等單一或是復合方法對紅法夫酵母菌體破壁；物理方法破壁可避免有機溶劑（如二甲基亞砜）破壁產生的有機溶劑殘留，簡化有機溶劑去除的工序，節約生產成本，提高經濟效益；

步驟（3），菌體破壁后，進行砂磨破乳；

步驟（4），利用無水乙醇/醋酸混合液真空充氮條件下提取，離心除去菌體碎片，得到蝦青素粗提液；

蝦青素在乙醇溶液中的溶解度比較低，將乙醇和醋酸混合作為提取溶劑可增加蝦青素的溶解度；乙醇/醋酸混合液可以改變法夫酵母細胞的通透性，使胞內色素釋放到胞外，溶解在有機溶劑體系中；同時，乙醇、醋酸對人、畜無害，作為提取蝦青素的有機溶劑，可簡化后續蝦青素的純化步驟。此外，乙醇/醋酸混合液的沸點比較低，可通過蒸餾回收再利用，減少工業廢水生成，提高原料利用率；

步驟（5），在蝦青素粗提液中加入油脂，反萃取，經過恒溫震蕩混合，離心分層后，收集上層油脂相，得到蝦青素的油脂萃取液，下層乙醇-醋酸-水相通過蒸餾回收乙醇和醋酸成分；

蝦青素可溶解于乙醇、醋酸等有機溶劑，乙醇和醋酸與水互溶，體系中的乙醇-醋酸-水相較難去除，油脂可以幫助體系分層，形成清晰的兩相；同時，將蝦青素包埋在油脂當中可以更好地保持蝦青素的穩定性。

上述菌種為紅法夫酵母Phaffiarhodozyma/Xanthophyllomycesdendrorhous菌種。

所述的步驟（2）中，菌泥升溫至68~75℃滅活20~40min。

所述的步驟（2）中，菌體滅活后，添加有機酸調節料液pH值至4.0~6.0，所使用的有機酸為檸檬酸、蘋果酸、酒石酸或草酸。

所述的步驟（2）中，高壓均質破壁是在80~100MPa壓力條件下均質1~2次，避免了傳統有機溶劑破壁產生的有機溶劑殘留，并簡化蝦青素提取的純化步驟。

所述的步驟（4）中，所使用的乙醇/醋酸混合液是按體積比（v:v）乙醇:醋酸=1:1~3混合，法夫酵母菌體質量（g）與乙醇/醋酸混合溶液體積（ml）的比為1:10~15。

所述的步驟（4）中，提取溫度60~75℃，真空充氮條件下提取3~4h，提取2～3次，合并提取液即為蝦青素粗提液。