利用自溶酶體系提取南極磷蝦油的方法
【專利摘要】本發明提供了一種利用自溶酶體系提取南極磷蝦油的方法：(1)將南極磷蝦冷凍干燥后粉碎制成蝦粉，取蝦粉，加入蒸餾水，調pH值4～8，攪拌均勻后，于30～70℃水浴中，酶解1～5h，離心，收集沉淀物；(2)在40℃～60℃水浴中，將步驟(1)所得離心沉淀物用有機溶劑浸提，離心并收集上清溶液，真空旋干得南極磷蝦油；本發明的有益效果在于：利用南極磷蝦自身含有的自溶酶體系提取磷蝦油，降低成本的同時，得到了較高質量的磷蝦油；采用酶解的方法，提取條件溫和，能源消耗顯著降低，具有良好的推廣應用前景。
【專利說明】利用自溶酶體系提取南極磷蝦油的方法 (一）
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種提取南極磷蝦油的方法，具體涉及一種利用自溶酶體系提取南極 磷蝦油的方法。 (二）
【背景技術】
[0002] 南極磷蝦漁業始于20世紀60年代，80年代達到鼎盛期，1982年上岸量達到歷史 最高的52. 8萬噸。南極磷蝦是地球上資源量最大的生物品種之一，據統計，南極磷蝦資源 的生物量保守估算約有6. 5?10億噸。南極磷蝦因其巨大的生物蘊藏量，較高的營養價值 以及在南極生態系統中的特殊地位，日益受到人們的重視。南極磷蝦不僅含有大量優質的 蛋白質，還含有占濕重約2%?5%的脂質，且含有較多的《-3系列的多不飽和脂肪酸。其 中二十碳五烯酸（EPA)被譽為"血管清道夫"，研究表明，EPA對預防高血脂、血管粥樣硬化 等有臨床作用；二十二碳六烯酸OHA)被譽為"腦黃金"，DHA是大腦細胞膜的重要構成成 分，參與腦細胞的形成和發育，對神經細胞軸突的延伸和新突起的形成有重要作用，可維持 神經細胞的正常生理活動，參與大腦思維和記憶形成過程。
[0003]目前，關于南極磷蝦油提取方法的報道，主要包括堿解法、有機溶劑浸提法、超臨 界流體萃取法、酶解法等。堿解法不僅污染環境，且容易破壞磷蝦油中的活性物質結構；有 機溶劑提取法則使用大量的有機溶劑，造成溶劑殘留，且提取效率不高；超臨界流體萃取法 過程繁瑣，周期緩慢，投資高。酶解法一般是采用添加蛋白酶的方法對南極磷蝦粉進行酶 解，并結合溶劑進行提取，反應條件溫和，提取效率高。自溶是南極磷蝦的重要特點，其體內 含有豐富的自溶酶體系，該酶系統可以高效降解蛋白質，快速釋放與蛋白質結合的脂肪酸。 (三）
【發明內容】
[0004] 本發明提供了一種獲得富含EPA和DHA的南極磷蝦油的方法，該方法獲得的南極 磷蝦油中，EPA和DHA總含量高達75%，并且穩定性和流動性好。本發明方法低廉、安全、環 保，提取出的磷蝦油中還含有蝦青素、磷脂、維生素、微量元素等多種對人體有益的元素。
[0005] 本發明的采用如下技術方案：
[0006] -種利用自溶酶體系提取南極磷蝦油的方法，所述提取方法按如下步驟進行：
[0007] (1)將南極磷蝦冷凍干燥后粉碎制成蝦粉，取蝦粉，加入蒸餾水，調pH值4?8,攪 拌均勻后，于30?70°C水浴中，酶解1?5h，離心，收集沉淀物；
[0008] ⑵在40°C?60°C水浴中，將步驟⑴所得離心沉淀物用有機溶劑浸提，離心并 收集上清溶液，真空旋干得南極磷蝦油；所述有機溶劑選自石油醚、乙酸乙酯、正己烷、丙酮 或無水乙醇，或者選自，正己烷：無水乙醇為1:1?5的混合溶劑或乙酸乙酯：無水乙醇為 1:1?4的混合溶劑。
[0009] 本發明所述的提取方法步驟（1)中，所述南極磷蝦需要采用冷凍干燥，以保持南 極磷蝦中自溶酶的活性，優選所述南極磷蝦在-15°C?_20°C冷凍干燥。
[0010] 所述步驟（1)中，南極磷蝦經冷凍干燥后，推薦粉碎至5?20目。
[0011] 所述步驟（1)中，優選所述蝦粉與蒸餾水的重量比為1:10?30。
[0012] 所述步驟（1)中，通常調pH值通過酸溶液或堿溶液調節，優選所述酸溶液為HC1 溶液，所述堿溶液為NaOH溶液；特別優選所述酸溶液為lmol/L HC1溶液，所述堿溶液為 lmol/L NaOH 溶液。
[0013] 所述步驟（1)中，通常所述離心的條件為：于3000?5000rpm離心10?20min。
[0014] 所述步驟⑵中，優選所述有機溶劑選自無水乙醇、丙酮或乙酸乙酯。
[0015] 所述步驟（2)中，推薦每次浸提時，所述有機溶劑的質量用量是離心沉淀物質量 的5?10倍，每次浸提時間為1?3h。
[0016] 所述步驟（2)中，通常所述離心的條件為：于3000?5000rpm離心15?20min。
[0017] 具體最優的，本發明所述的提取方法推薦按如下步驟進行：
[0018] (1)將南極磷蝦在-15°C?-20°C下冷凍干燥后粉碎制成5?20目的蝦粉，取蝦 粉，加入蒸餾水，用lmol/L HC1溶液或lmol/L NaOH溶液調pH值4?8,攪拌均勻后，于 30?70°C水浴中，酶解1?5h，于3000?5000rpm離心10?20min，收集沉淀物；所述蝦 粉與蒸餾水的重量比為1:10?30 ;
[0019] (2)在40°C?60°C水浴中，將步驟⑴所得離心沉淀物用有機溶劑浸提，于 3000?5000rpm離心15?20min并收集上清溶液，重復浸提1?2次，合并各次浸提所收 集的上清溶液，真空旋干得南極磷蝦油；所述有機溶劑選自無水乙醇、丙酮或乙酸乙酯；每 次浸提時，所述有機溶劑的質量用量是離心沉淀物質量的5?10倍，每次浸提時間為1? 3h〇
[0020] 本發明的改進之處具體如下所述：
[0021] 發明人經過大量的實驗獲得了蝦粉與蒸餾水的重量比，因為加液量改變，底物與 酶接觸機會的大小也改變，適量的蒸餾水的存在可提高酶的分散程度，從而有利于酶與底 物的接觸而作用，但當蒸餾水含量增加，底物濃度降低，與酶接觸反應的機會也降低，最終 影響蝦油的質量。
[0022] 發明人經過大量的實驗獲得了酶解的最適時間，因為酶解時間短，反應不徹底，造 成浪費；酶解時間太長，反應雖完全，但是蝦油中的不飽和脂肪酸容易氧化，使得蝦油質量 降低。
[0023] 發明人經過大量的實驗獲得了酶解的最適溫度、最適pH，因為南極磷蝦自溶酶體 系復雜，在不同溫度、pH下水解能力有差異，最適溫度、最適pH有利于自溶酶系統高效、充 分發揮酶解作用。
[0024] 為了確保蝦油中不殘留超標的有機溶劑，在得到的蝦油中不斷通入N2,通入N2可 以使蝦油中易揮發的有機溶劑揮發掉，從而除去蝦油中殘留的有機溶劑，使有機溶劑殘留 量符合國家標準。
[0025] 為了使得到的蝦油儲存過程中不被氧化，在得到的蝦油中通入N2,并且密封， 于-20°C冷凍保存。
[0026] 本發明提取的磷蝦油，經GC分析檢測，不飽和脂肪酸總和達82%以上，其中EPA達 50%以上，DHA達20%以上，遠高于市面上銷售的魚油。EPA、DHA具有多種重要生理作用， 尤其對防止心腦血管疾病、提高記憶力等起著積極的作用。因此，利用本發明提取的南極磷 蝦油具有較高的營養價值。
[0027] 本發明與傳統的提油工藝相比，有如下優點：
[0028] 1)、利用南極磷蝦自身含有的自溶酶體系，不僅減少了蛋白酶的使用量，而且提高 了磷蝦油中EPA、DHA總含量。因此，降低成本的同時，得到了較高質量的磷蝦油；
[0029] 2)、采用酶解的方法，提取條件溫和，不僅能源消耗顯著降低，且油料不經高溫處 理，所提油脂的品質明顯提商。
[0030] 綜上所述，本發明較以往的提取方法，能有效提高磷蝦油中EPA、DHA總含量。且提 取條件溫和，不易破壞蝦油中活性物質的結構，具有良好的推廣應用前景。 (四）【具體實施方式】
[0031] 實施例1
[0032] 實施例1、本發明采用的方法與加入蛋白酶依靠蛋白酶結合自溶酶體系發揮作用 的方法，以及先將磷蝦自溶酶體系滅活再加入蛋白酶酶解的方法的比較，依次進行以下步 驟：
[0033] 1)自溶酶體系實驗：稱取經冷凍干燥的南極磷蝦10g，粉碎至20目，加入100mL蒸 餾水，攪拌均勻，調pH為7,于45°C水浴中酶解2h。所得酶解液經4000rpm離心lOmin后， 收集沉淀。沉淀加入l〇〇ml無水乙醇，于50°C水浴中浸提2h，離心并收集上清溶液，再重復 浸提1次，合并上清，真空旋干得蝦油。
[0034] 2)木瓜蛋白酶結合自溶酶體系酶解實驗：稱取經冷凍干燥的南極磷蝦10g，粉碎 至20目，加入100mL蒸餾水和0. 125g木瓜蛋白酶，攪拌均勻，調pH為7,于45°C水浴中酶 解2h。所得酶解液經4000rpm離心lOmin后，收集沉淀。沉淀加入100ml無水乙醇，于50°C 水浴中浸提2h，離心并收集上清溶液，再重復浸提1次，合并上清，真空旋干得蝦油。
[0035] 3)木瓜蛋白酶酶解實驗：稱取經冷凍干燥的南極磷蝦10g，粉碎至20目，于80°C 烘箱中滅活lh，加入100mL蒸餾水和0. 125g木瓜蛋白酶，攪拌均勻，調pH為7,于45°C水浴 中酶解2h。所得酶解液經4000rpm離心lOmin后，收集沉淀。沉淀加入100ml無水乙醇， 于50°C水浴中浸提2h，離心并收集上清溶液，再重復浸提1次，合并上清，真空旋干得蝦油。 以上得到的奸油經GC分析檢測，EPA、DHA總含量如表1所示。
[0036] 表1各種方法所得蝦油EPA、DHA總含量
[0037]
【權利要求】
1. 一種利用自溶酶體系提取南極磷蝦油的方法，其特征在于，所述提取方法按如下步 驟進行： (1) 將南極磷蝦冷凍干燥后粉碎制成蝦粉，取蝦粉，加入蒸餾水，調pH值4?8,攪拌均 勻后，于30?70°C水浴中，酶解1?5h，離心，收集沉淀物； (2) 在40°C?60°C水浴中，將步驟（1)所得離心沉淀物用有機溶劑浸提，離心并收集上 清溶液，真空旋干得南極磷蝦油；所述有機溶劑選自石油醚、乙酸乙酯、正己烷、丙酮或無水 乙醇，或者選自，正己烷：無水乙醇為1:1?5的混合溶劑或乙酸乙酯：無水乙醇為1:1? 4的混合溶劑。
2. 如權利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟⑴中，所述南極磷蝦 在-15°C?_20°C冷凍干燥。
3. 如權利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟⑴中，所述蝦粉粉碎至5?20目。
4. 如權利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟（1)中，所述蝦粉與蒸餾水的重量比 為 1:10 ?30。
5. 如權利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟（1)中，調pH值通過酸溶液或堿溶 液調節，所述酸溶液為HC1溶液，所述堿溶液為NaOH溶液。
6. 如權利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟（1)中，所述離心的條件為：于 3000 ?5000rpm 離心 10 ?20min。
7. 如權利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟（2)中，所述有機溶劑選自無水乙 醇、丙酮或乙酸乙酯。
8. 如權利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟（2)中，所述的浸提重復1?2次，每 次浸提時，所述有機溶劑的質量用量是離心沉淀物質量的5?10倍，每次浸提時間為1? 3h〇
9. 如權利要求1所述的提取方法，其特征在于步驟（2)中，所述離心的條件為：于 3000 ?5000rpm 離心 15 ?20min。
10. 如權利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述方法按如下步驟進行： (1) 將南極磷蝦在-15°C?-20°C下冷凍干燥后粉碎制成5?20目的蝦粉，取蝦粉， 加入蒸餾水，用lmol/L HC1溶液或lmol/L NaOH溶液調pH值4?8,攪拌均勻后，于30? 70°C水浴中，酶解1?5h，于3000?5000rpm離心10?20min，收集沉淀物；所述奸粉與蒸 餾水的重量比為1:10?30 ; (2) 在40°C?60°C水浴中，將步驟（1)所得離心沉淀物用有機溶劑浸提，于3000? 5000rpm離心15?20min并收集上清溶液，重復浸提1?2次，合并各次浸提所收集的上 清溶液，真空旋干得南極磷蝦油；所述有機溶劑選自無水乙醇、丙酮或乙酸乙酯；每次浸提 時，所述有機溶劑的質量用量是離心沉淀物質量的5?10倍，每次浸提時間為1?3h。
【文檔編號】C11B1/02GK104327936SQ201410582770
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】單偉光, 于海寧, 陶艷紅, 馮瑩超 申請人:浙江工業大學