一种用新鲜螺旋藻制备藻蓝蛋白的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于藻类功能组分深加工技术领域，具体涉及一种用新鲜螺旋藻高效制备藻蓝蛋白的方法。
【背景技术】
[0002]目前，市场上以螺旋藻粉为基础原料生产的螺旋藻片、胶囊、复合饮料等品种繁多，但由于行业内质量评价体系的缺失，使一些生产企业忽视产品生产过程中的质量控制，造成同类产品生产工艺、产品质量差异较大，同时，对产品功效的夸大宣传，导致人们对螺旋藻产品营养、安全、功效等产生怀疑，严重影响了螺旋藻产品的开发应用和螺旋藻产业的健康发展。
[0003]为保障螺旋藻产业的持续健康发展，应注重加强螺旋藻养殖加工系统集成技术的研宄。其中，螺旋藻多糖、藻蓝蛋白等精深加工产品的开发，加工工艺对螺旋藻组分结构、特性的影响，及提高螺旋藻组分综合利用率等方面，是产业发展需要重点解决的关键问题。
[0004]藻蓝蛋白是一种光合色素，其水溶液为亮蓝色，可作为天然色素应用于食品、化妆品等行业；藻蓝蛋白还具有诸多生理活性功能，如提高免疫力、抗癌、抗氧化等，在医药保健领域也有良好的应用前景；此外，由于藻蓝蛋白具有强烈荧光，高纯度的藻蓝蛋白可制成荧光试剂、荧光探针、荧光示踪物质等，用于临床医学诊断、免疫化学及生物工程等研宄领域中，具有很高的经济价值。而目前市场上尚未有功效明确、可靠的藻蓝蛋白精深加工产品，这是由于现有报道大多采用盐析、离心、透析和色谱柱层析等工艺从螺旋藻及其他藻类原料中分离纯化藻蓝蛋白，但其在实际生产过程中存在步骤繁琐、能耗高、产率低、操作周期长、综合利用率低等缺点，导致高纯度藻蓝蛋白的价格极其昂贵，制约了藻蓝蛋白的应用。因此，探索一种工艺简化、条件温和、便于工业放大、有利于共存组分综合利用、加工成本低、经济效益高的藻蓝蛋白制备方法，对于藻蓝蛋白的开发应用具有重要的意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用新鲜螺旋藻制备藻蓝蛋白的方法，经本发明方法制备藻蓝蛋白具有得率高、糖含量低的特点，且其制备工艺简单、制备成本低、经济效益高，又有利于提高共存组分的综合利用率，具有良好的推广价值及应用前景。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种用新鲜螺旋藻制备藻蓝蛋白的方法，是以新鲜螺旋藻为加工原料，通过低温破壁、硫酸铵分级盐析、聚乙二醇2000/ (NH4) 2S04双水相萃取、超滤、真空冷冻干燥的步骤，制得螺旋藻藻蓝蛋白。
[0007]其具体包括以下步骤:
1)将新鲜螺旋藻于-20°c下冷冻4-24h，解冻，胶体磨预处理后，25-35MPa压力下均质破壁，13000rpm离心15min，除去沉淀，得一次离心分离液；
2)取步骤I)所得离心分离液，快速搅拌下缓慢加入粉末状固体硫酸铵，使混合液中硫酸铵的饱和度达25%，静置2h，13000rpm离心15_25min，除去沉淀，得二次离心分离液；
3)取步骤2)所得离心分离液，快速搅拌下缓慢加入粉末状固体硫酸铵，使混合液中硫酸铵的饱和度达55%，静置2h，13000rpm离心15min，除去离心分离液，取沉淀；
4)取步骤3)所得沉淀加水溶解，得待处理液；分别将质量浓度为22%的聚乙二醇2000溶液和质量浓度为44%的硫酸铵溶液缓慢加入到所配制的待处理液中，形成聚乙二醇2000总浓度为10%、硫酸铵总浓度为20%的聚乙二醇2000/(NH4)2SO4I水相萃取体系，充分搅拌后静置2h，分液收集聚乙二醇相；
5)采用分子量为3500kDa的超滤膜对步骤4)所收集的聚乙二醇相进行超滤，超滤时采用聚乙二醇相、水交替进入超滤器的供液模式，聚乙二醇相每次进料后的间隔时间逐渐增长，水每次进料后的间隔时间逐渐缩短，以脱除聚乙二醇、铵盐；超滤后段停止进水，以体系循环超滤，以浓缩得藻蓝蛋白浓缩液；
6)将步骤5)所得藻蓝蛋白浓缩液真空冷冻干燥，制备得螺旋藻藻蓝蛋白。
[0008]步骤I)-步骤4)中分离除去的部分经进一步合并、加工，能制备出活性多糖、叶绿素、澡蛋白等系列广品。
[0009]本发明的显著优点在于:
(I)本发明以新鲜螺旋藻为加工制备藻蓝蛋白的基础原料，不仅免去了藻粉制备时高温干燥等原料加工的工序，达到节约能耗、降低生产成本的目的，而且新鲜螺旋藻便于实现藻细胞的破壁和细胞液的释放、分离；同时，采用新鲜螺旋藻为加工原料可有效保持各组分的结构特征，避免藻粉高温干燥造成的藻蓝蛋白变性，及其他功效组分的活性丧失、组成结构发生变化。
[0010](2)本发明采用低温冷冻，避免了高温或长时间放置对藻蓝蛋白及其他功效组分的不利影响，并为后续破壁加工过程提供了必要的基础条件；采用胶体磨对冷冻鲜藻原料进行预处理，使原料形态呈液态，并能够使原料保持低温状态，有利于保护螺旋藻中各组分的活性；采用均质破壁，严格控制破壁进程，可使藻细胞液充分释放，细胞碎片粒度适宜，为充分离心分离提供了有利条件，保证了细胞液中藻蓝蛋白的提取效率。
[0011](3)本发明采用硫酸铵分级盐析工艺分离藻蓝蛋白，即以饱和度为25%的硫酸铵盐析，分离除去藻多糖及杂蛋白，以减轻后处理的压力；再以饱和度为55%的硫酸铵盐析，可使绝大多数藻蓝蛋白沉淀，并有效的将剩余藻多糖和杂蛋白分离除去，获得藻蓝蛋白的粗沉淀。其中，分离得到的藻多糖和杂蛋白可回收用于制备饲料添加剂。
[0012](4)本发明采用聚乙二醇2000/(NH4)2SO4双水相萃取分离技术，能够实现高效分离纯化藻蓝蛋白的目的，且有利于稳定藻蓝蛋白的结构。
[0013](5)本发明在双水相萃取分离藻蓝蛋白后，所得聚乙二醇相与水采用交替进入超滤器的供液模式进行超滤，以脱聚乙二醇和脱盐，可有效避免堵膜，提高超滤效率，并具良好的浓缩效果。
[0014](6)本发明采用真空冷冻干燥工艺对所得藻蓝蛋白浓缩液进行干燥，制备得到螺旋藻藻蓝蛋白，可有效避免藻蓝蛋白失活，提高产品的质量。
[0015](7)本发明制备的螺旋藻藻蓝蛋白多糖含量低，纯度八62(|/28(|约3.7ο此外，本发明在制备螺旋藻藻蓝蛋白的同时，对藻蓝蛋白以外的其他组分的活性进行了有效保护，其余分离部位可经进一步加工制备出活性多糖、叶绿素、藻蛋白等系列产品，提高了鲜藻各组分的综合利用度。
[0016](8)本发明提出的螺旋藻藻蓝蛋白的制备方法，不仅适用于以螺旋藻制备藻蓝蛋白，而且同样适用于以其他藻类为原料制备藻蓝蛋白，具有良好的推广价值。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合【具体实施方式】对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
[0018]实施例1
一种用新鲜螺旋藻制备藻蓝蛋白的方法，其具体包括以下步骤:
1)将新鲜螺旋藻500g于-20°c下冷冻24h，解冻，胶体磨预处理后，25MPa压力下均质破壁，13000rpm离心15min，除去沉淀，得一次离心分离液；
2)取步骤I)所得离心分离液，快速搅拌下缓慢加入粉末状固体硫酸铵，使混合液中硫酸铵的饱和度达25%，静置2h，13000rpm离心15min，除去沉淀，得二次离心分离液；
3)取步骤2)所得离心分离液，快速搅拌下缓慢加入粉末状固体硫酸铵，使混合液中硫酸铵的饱和度达55%，静置2h，13000rpm离心15min，除去离心分离液，取沉淀；
4)取步骤3)所得沉淀加水配制成2L待处理液；将12.5L质量浓度为22%的聚乙二醇2000溶液和12.5L质量浓度为44%的硫酸铵溶液缓慢加入到所配制的待处理液中，形成聚乙二醇