[發明專利]一種高品質雨生紅球藻源游離態蝦青素的制備方法

在審

• 申請號: 202110942836.3
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113480462A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 周慶新;谷彩霞;陳芳甜;周瑾若;王岳琦
• 申請（專利權）人: 日照職業技術學院
• 主分類號: C07C403/24
• 分類號: C07C403/24
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 劉寶

本發明涉及一種高品質雨生紅球藻源游離態蝦青素的制備方法，屬于化學合成的技術領域。本發明以雨生紅球藻粗提取物為原料，通過異相堿水解反應、沉淀、過濾、洗滌、干燥，最終獲得雨生紅球藻源游離態蝦青素。本發明通過利用堿樹脂進行連續循環兩相堿水解反應，制備游離態蝦青素，可以減少物料損失和提高資源利用率，且產物易分離，轉化率高，進而簡化生產工藝和降低生產成本，也有利于實現生產連續化。

技術領域

本發明屬于化學合成的技術領域，具體涉及一種高品質雨生紅球藻源游離態蝦青素的制備方法。

背景技術

蝦青素是一種脂溶性紅色類胡蘿卜素，廣泛分布在蝦、蟹、鮭魚及藻類、真菌等資源中，是類胡蘿素合成的最高級別產物，也是迄今為止已知自然界最強的天然抗氧化劑。近年來，隨著蝦青素卓越的生理和生物學功能被不斷的證實，蝦青素及其制備也越來越受到消費者的喜愛和重視，尤其是用高科技手段加工生產的產品的需求呈快速上升的勢頭。

研究顯示，雨生紅球藻是公認的天然蝦青素良好來源，在自然狀態下，蝦青素主要以蝦青素酯的形式存在于雨生紅球藻中，其中蝦青素的存在形態主要有三種，分別為游離蝦青素(約占5％)，蝦青素單酯(約占70％)，蝦青素雙酯(25％)。目前，主要通過化學皂化法和生物酶解法從雨生紅球藻中制備游離蝦青素，其中工業應用主要以化學皂化法為主，而生物酶解法主要用于研究和分析定量檢測。化學皂化法是利用皂化反應原理，在強堿環境下使蝦青素酯水解轉化為游離的蝦青素，該方法能完全轉化蝦青素酯，但是存在一個難以克服的弊端，在皂化反應過程中，水解生成的蝦青素在堿性條件下極易被氧化生成副產物蝦紅素和/或半蝦紅素(圖2)，對生產極為不利，發明人曾嘗試通過除氧、避光、控制皂化溫度和堿液濃度來降低蝦紅素和或半蝦紅素的產生，但效果不甚理想。生物酶解法主要是利用脂肪酶對蝦青素酯進行酶解，使其酶解生成游離的蝦青素和脂肪酸。

申請號為201010239982.1的中國發明專利公開了一種制備蝦青素單體的方法，其是將蝦青素酯用脂肪酶水解得到游離蝦青素單體，采用該方法蝦青素單體回收率達63.2％，具有一定的適用性。但由于蝦青素酯的水不溶特性，酶解轉化率低，產物不易分離，生物酶的專一性強，價格昂貴等問題，使得其在大規模的工業化生產應用中受到一定限制。因此，有必要探索一條定向轉化率高、副產物少、經濟、便于規模化生產的天然游離蝦青素制備工藝，對推動蝦青素產業的發展，具有重要的意義。

發明內容

針對現有技術中皂化工藝游離態蝦青素容易被氧化、酶水解工藝轉化率低等問題，本發明提供一種高品質雨生紅球藻源游離態蝦青素的制備方法，以解決上述問題。

本發明的技術方案為：以雨生紅球藻粗提取物為原料，通過異相堿水解反應、沉淀、過濾、洗滌、干燥，最終獲得雨生紅球藻源游離態蝦青素。

本發明的具體實施步驟如下：

(1)反應原料及預處理：以雨生紅球藻藻油粗提取物為原料，將該提取物按質量體積分數為0.1～5％的比例分散到溶媒當中，并使其充分溶解分散，得雨生紅球藻粗提物溶液；

(2)準備反應介質：以堿樹脂為反應介質，將堿樹脂裝入反應容器中，備用；

(3)堿解：往步驟(2)裝有堿樹脂的容器中泵入氮氣，使堿解體系為氮氣環境，控制堿解體系溫度，然后將步驟(1)預處理的雨生紅球藻粗提物溶液泵入堿解體系，進行循環堿解，得到蝦青素的堿解液；

(4)低溫沉淀：步驟(3)所得的蝦青素堿解液經過濾后，冷卻至-5～8℃，靜止0.1～6h，有固體析出，過濾析出固體物；

(5)洗滌干燥：將步驟(4)收集得到的固體析出物用1～30倍體積的乙醇溶液進行洗滌，洗滌次數為1～3次，然后干燥得到游離態蝦青素。

優選的，所述步驟(1)中溶媒為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇中的一種或幾種。

優選的，所述步驟(2)中堿樹脂為強堿3號樹脂、大孔強堿樹脂和弱堿樹脂中的一種或幾種。