本发明涉及一种提取方法，具体涉及一种从虾壳和蟹壳中提取虾青素的方法，属于海产品废弃物加工技术领域。
背景技术
虾青素(3,3′-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′-胡萝卜素)广泛存在于生物界，特别是虾、蟹、鱼、藻体、酵母和鸟类的羽毛中含量较高，是海洋生物体内主要的类胡萝卜素之一。虾青素具有极强的抗氧化活性，是维生素e的500倍以上，并具有抗肿瘤和抗衰老等多重生理功效。不仅如此，虾青素对视力的改善和保护具有独特的效果，可预防和治疗年龄相关性黄斑退化，改善视网膜功能。此外，虾青素具有极强的清除自由基的能力，可预防癌症和心血管等疾病的发生以及帮助修复中枢神经系统。由此可知，虾青素在保健品、药品、食品和化妆品等领域具有广阔的应用前景。
虾、蟹外壳主要来源于海产品加工厂虾、蟹的下脚料和餐桌的废弃物，其除了含有大量的甲壳素、脂肪、蛋白质外，还含有重要的红色类胡萝卜素——虾青素。目前虾壳多被用于饲料的加工或作为废弃物处理，从中提取虾青素既能够对废弃物进行处理，也能够带来较大的经济效益。常规虾壳中虾青素的提取方法，将虾壳蒸煮或干燥后，进行提取，因虾青素的抗氧化活性很高，在蒸煮或干燥处理过程中，虾青素会被大量破坏，因此，在虾青素的提取过程中得率普遍偏低。
cn104496873a公开了一种虾壳中提取虾青素的方法，该方法首先将虾壳煮熟，然后用二氯甲烷提取虾青素，所得虾青素的得率为31.4μg/g，本发明专利所用蒸煮过程会破坏部分虾青素，其所用的提取溶剂二氯甲烷是沸点低，难于规模化生产，并且具有明显毒性溶剂，在虾青素后期食品开发方面具有潜在溶剂残留毒性。因此，基于现有大量的虾壳资源，迫切需要开发高提取效率和环保的虾壳中虾青素的提取方法。
技术实现要素：
为解决现有虾青素提取技术的不足，本发明的目的在于提供一种提取率大、提取纯度高、经济环保的从虾壳或蟹壳中提取虾青素的方法。
本发明涉及一种从虾壳和蟹壳中提取虾青素的方法，包括以下步骤：
(1)称取一定重量的虾壳或蟹壳，置于粉碎机中粉碎，作为原料；
(2)将原料与乙醇有机溶剂以5％～20％的料液比进行混合；
(3)在30℃～60℃温度下，通过搅拌或超声的方法对原料中的虾青素进行提取；
(4)在提取液中加入5％～20％氢氧化钠碱醇溶液后，恒温皂化1h～3h，加入5％～20％酸的醇溶液调节溶液ph至中性；
(5)过滤皂化液，收集，浓缩，得到天然的虾青素粗提物。
优选地，在步骤(1)中，所述的虾壳或蟹壳为新鲜虾壳，其种类包括：阿根廷红虾、北极甜虾、克氏原螯虾、南极磷虾、梭子蟹和闸蟹。
优选地，在步骤(2)中，所述有机溶剂为乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、石油醚、丙酮和正己烷中的任意一种、任意两种混合或者任意三种混合。
优选地，在步骤(3)中，通过超声的方法进行辅助提取时，超声波的功率为25khz～80khz。
优选地，在步骤(3)中，搅拌方式为磁力搅拌或机械搅拌。
优选地，在步骤(3)中，提取的时间为20min～120min，提取的次数为1次～3次。
优选地，在步骤(4)中，所述碱的种类为氢氧化钾或氢氧化钠。
优选地，在步骤(4)中，所述酸的种类为盐酸或醋酸；皂化温度为2～20℃。
本发明的有益之处在于：
(1)本发明以新鲜虾壳或蟹壳为原料，粉碎，直接提取虾青素，最大程度保护虾青素的损失，虾青素的得率高，所用步骤少，操作简单。
(2)本发明提取所得到的虾青素经过皂化过程，所得到的虾青素纯度高。
(3)本发明所得到的虾青素的方法步骤少，过程简单，所得到的虾青素提取物含量高，易于规模化生产。
附图说明
测定虾青素的高效液相色谱条件：
图1是实施例1所得到的虾青素的色谱图；
图2是实施例2所得到的虾青素的色谱图；
图3是实施例3所得到的虾青素的色谱图；
图4是实施例4所得到的虾青素的色谱图；
图5是实施例5所得到的虾青素的色谱图；
图6是实施例6所得到的虾青素的色谱图；
图7是实施例7所得到的虾青素的色谱图；
图8是实施例8所得到的虾青素的色谱图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1
以北极甜虾鲜虾壳为原料，按以下步骤提取虾青素：
(1)将北极甜虾新鲜虾壳粉碎。
(2)将100g北极甜虾鲜虾壳(换算为干重约30g)与150ml乙醇充分混匀。
(3)在50℃，35khz超声条件下，处理20min，过滤，提取3次，合并提取液，旋蒸蒸发仪浓缩。
(4)在浓缩液中加入5％的氢氧化钠的乙醇溶液，置于6℃中皂化3h，皂化结束后加入15％盐酸的乙醇溶液进行中和。
(5)通过旋转蒸发仪进行浓缩，得到天然的虾青素粗提物，经称量，得到6.75g提取物。
通过高效液相色谱对提取物中虾青素的含量进行了测定。测定结果见图1。虾青素的得率为116μg/g。
干虾壳对照试验
将北极甜虾鲜虾壳高温煮熟后干燥，按照上述1-5步骤处理，高效液相色谱检测后，虾青素的得率为46.74μg/g。因此，煮熟和干燥过程，对虾壳中的虾青素有极大的破坏作用。
实施例2
以阿根廷红虾鲜虾壳为原料，按以下步骤提取虾青素：
(1)将阿根廷红虾鲜虾壳粉碎。
(2)将100g阿根廷红虾鲜虾壳(换算为干重约30g)与150ml乙醇充分混匀。
(3)在40℃，磁力搅拌提取70min，过滤，提取3次，合并提取液，旋蒸蒸发仪浓缩。
(4)在浓缩液中加入10％的氢氧化钠的乙醇溶液，置于5℃中皂化3h，皂化结束后加入15％盐酸的乙醇溶液进行中和。
(5)通过旋转蒸发仪进行浓缩，得到天然的虾青素粗提物，经称量，得到6.12g提取物。
通过高效液相色谱对提取物中虾青素的含量进行了测定。虾青素测定结果见图2。虾青素的得率为99μg/g。
干虾壳对照试验
将阿根廷红虾鲜虾壳高温煮熟后干燥，按照上述1-5步骤处理，高效液相色谱检测后，虾青素的得率为34.69μg/g。因此，煮熟和干燥过程，对虾壳中的虾青素有极大的破坏作用。
实施例3
以阿根廷红虾鲜虾壳为原料，按以下步骤提取虾青素：
(1)将阿根廷红虾鲜虾头粉碎。
(2)将100g阿根廷红虾鲜虾壳(换算为干重约30g)与250ml二氯甲烷充分混匀。
(3)在40℃，机械搅拌+25khz超声提取100min，过滤，提取3次，合并提取液，旋蒸蒸发仪浓缩。
(4)在浓缩液中加入15％的氢氧化钠的乙醇溶液，置于5℃中皂化3h，皂化结束后加入15％醋酸的乙醇溶液进行中和。
(5)通过旋转蒸发仪进行浓缩，得到天然的虾青素粗提物，经称量，得到7.61g提取物。
通过高效液相色谱对提取物中虾青素的含量进行了测定。虾青素测定结果见图3。虾青素的得率为101μg/g。
实施例4
以北极甜虾鲜虾壳为原料，按以下步骤提取虾青素：
(1)将北极甜虾新鲜虾壳粉碎。
(2)将100g北极甜虾鲜虾壳(换算为干重约30g)与600ml石油醚充分混匀。
(3)恒温50℃，45khz超声提取60min，过滤，提取2次，合并提取液，旋蒸蒸发仪浓缩。
(4)在浓缩液中加入10％的氢氧化钠的乙醇溶液，置于20℃中皂化3h，皂化结束后加入15％醋酸的乙醇溶液进行中和。
(5)通过旋转蒸发仪进行浓缩，得到天然的虾青素粗提物，经称量，得到5.42g提取物。
通过高效液相色谱对提取物中虾青素的含量进行了测定。测定结果见图4。虾青素的得率为108μg/g。
实施例5
以克氏原螯虾鲜虾壳为原料，按以下步骤提取虾青素：
(1)将克氏原螯虾鲜虾壳粉碎。
(2)将100g克氏原螯虾鲜虾壳(换算为干重约30g)与400m乙醇充分混匀。
(3)恒温60℃，55khz超声提取40min，过滤，提取3次，合并提取液，旋蒸蒸发仪浓缩。
(4)在浓缩液中加入20％的氢氧化钠的乙醇溶液，置于5℃中皂化2h，皂化结束后加入15％盐酸的乙醇溶液进行中和。
(5)通过旋转蒸发仪进行浓缩，得到天然的虾青素粗提物，经称量，得到9.61g提取物。
通过高效液相色谱对提取物中虾青素的含量进行了测定。虾青素测定结果见图5。虾青素的得率为240μg/g。
实施例6
以梭子蟹蟹壳为原料，按以下步骤提取虾青素：
(1)将梭子蟹蟹壳粉碎。
(2)将100g克梭子蟹蟹壳(换算为干重约30g)与400m乙酸乙酯充分混匀。
(3)恒温60℃，55khz超声提取40min，过滤，提取3次，合并提取液，旋蒸蒸发仪浓缩。
(4)在浓缩液中加入5％的氢氧化钠的乙醇溶液，置于5℃中皂化1h，皂化结束后加入15％盐酸的乙醇溶液进行中和。
(5)通过旋转蒸发仪进行浓缩，得到天然的虾青素粗提物，经称量，得到6.53g提取物。
通过高效液相色谱对提取物中虾青素的含量进行了测定。虾青素测定结果见图6。梭子蟹蟹壳中虾青素的得率为35μg/g。
实施例7
以闸蟹蟹壳为原料，按以下步骤提取虾青素：
(1)将闸蟹蟹壳粉碎。
(2)将100g克闸蟹蟹壳(换算为干重约30g)与400ml正己烷充分混匀。
(3)恒温40℃，80khz超声提取40min，过滤，提取1次，合并提取液，旋蒸蒸发仪浓缩。
(4)在浓缩液中加入20％的氢氧化钠的乙醇溶液，置于0℃中皂化1h，皂化结束后加入15％盐酸的乙醇溶液进行中和。
(5)通过旋转蒸发仪进行浓缩，得到天然的虾青素粗提物，经称量，得到4.53g提取物。
通过高效液相色谱对提取物中虾青素的含量进行了测定。测定结果见图7。蟹壳中虾青素的得率为36μg/g。
实施例8
以阿根廷红虾鲜虾壳为原料，按以下步骤提取虾青素：
(1)将阿根廷红虾鲜虾壳粉碎。
(2)将100g阿根廷红虾鲜虾壳(换算为干重约30g)与150ml石油醚充分混匀。
(3)在40℃，磁力搅拌提取120min，过滤，提取1次，合并提取液，旋蒸蒸发仪浓缩。
(4)在浓缩液中加入10％的氢氧化钠的乙醇溶液，置于5℃中皂化3h，皂化结束后加入15％盐酸的乙醇溶液进行中和。
(5)通过旋转蒸发仪进行浓缩，得到天然的虾青素粗提物，经称量，得到6.12g提取物。
通过高效液相色谱对提取物中虾青素的含量进行了测定。虾青素测定结果见图8。虾青素的得率为98μg/g。