一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提取蛋白质、虾青素的方法，具体涉及一种木瓜蛋白酶水解虾壳 提取蛋白质、虾青素的方法。
【背景技术】
[0002] 4下青素（astaxanthin)，学名 3, 3 '-二羟基-4, 4 '-二酮基-β，β'胡萝卜 素，属于叶黄族（xanthohylls)酮式类胡萝卜素，易溶于有机溶剂，难溶于水，具有独特的 着色、抗氧化、防癌、促进抗体产生、抵御紫外线、带维生素A活性、改善视力、免疫力、色素 形成和神经连通以及改善生育等功能。虾青素广泛存在于自然界中，如：大多数甲壳类动 物和鲑科鱼类体内，植物的花中以及火烈鸟的羽毛中等，起显色作用。
[0003]南极磷奸（AntarcticKrill，EupHausiasuperba)，又名南极大磷4下或大磷奸，是 一种主要生活在南大洋的甲壳类浮游动物，南极磷虾庞大的生物量使其成为了南极生态环 境中极为重要的一个物种，同时，南极磷虾也是21世纪人类首要关注的海洋生物资源，具 有极其重要的经济价值。南极磷虾富含大量虾青素，其体内95%以上的色素成分都是以虾 青素的形式存在，因此，南极磷虾是一种天然的虾青素资源。如何提高南极磷虾虾青素的利 用率是近些年相关领域急需攻克的难题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，利用 酶法脱蛋白，其化学试剂用量少，蛋白质回收容易，同时木瓜蛋白酶可选择性降解甲壳素的 GIcNAc-GleN糖苷键，有利于虾青素的提取。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
[0006] -种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，包括如下步骤：
[0007] (1)称取一定重量份的虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣 碎至5~ICtam备用；
[0008] (2)在捣碎的虾壳中加入蒸馏水混合均匀，调节pH= 4~5. 6,加热，然后加入木 瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解；
[0009] (3)酶解结束后，冰水浴冷却灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷雾干燥 得水解蛋白粉；
[0010] (4)沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入无水乙醇，超声10~30min，摇床 20~40°C下振荡，在冷冻离心机离心5~lOmin，过滤分离液体和固体，滤液经旋转蒸发即 得虾青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。
[0011] 优选的，所述虾壳的用量与蒸馏水的用量比为1:40~100。
[0012] 优选的，所述步骤（2)中的木瓜蛋白酶酶与底物比为2000U/g~3000U/g。
[0013] 优选的，所述步骤（4)中无水乙醇的用量与虾壳用量比为15~40:1。
[0014] 优选的，所述步骤（2)中酶解的时间为60~180min。
[0015] 优选的，所述步骤（3)中冰水浴冷却的时间为10~30min。
[0016] 优选的，所述步骤（4)中摇床振荡的时间为2~7h。
[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0018] 本发明利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素，利用酶法脱蛋白，其化学试 剂用量少，蛋白质回收容易，消除了产品的苦涩味和腥臭味，而且木瓜蛋白酶可选择性降解 甲壳素的GIcNAc-GleN糖苷键，有利于虾青素的提取。利用此方法回收蛋白质、虾青素， 可以实现对资源全面有效的利用，经济可行，污染小，可以产业化生产。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例对本发明作进一步地说明。
[0020] 实施例1
[0021] (1)称取5g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5~ 10謹备用；
[0022] (2)在捣碎的虾壳中加入200mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH= 4,加 热至35°C，然后加入酶与底物比为2000U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解 60min；
[0023] (3)酶解结束后，冰水浴冷却lOmin灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷 雾干燥得水解蛋白粉；
[0024] ⑷沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入75mL无水乙醇，超声lOmin，摇床 20°C下振荡2h，在冷冻离心机10000r/min，4°C下离心lOmin，过滤分离液体和固体，滤液经 旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。
[0025] 实施例2
[0026] (1)称取8g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5~ 10謹备用；
[0027] (2)在捣碎的虾壳中加入480mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH= 4. 5,加 热至40°C，然后加入酶与底物比为2250U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解 120min；
[0028] (3)酶解结束后，冰水浴冷却15min灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷 雾干燥得水解蛋白粉；
[0029] ⑷沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入160mL无水乙醇，超声15min，摇床 25°C下振荡3h，在冷冻离心机10000r/min，4°C下离心8min，过滤分离液体和固体，滤液经 旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。
[0030] 实施例3
[0031] (1)称取6g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5~ 10謹备用；
[0032] (2)在捣碎的虾壳中加入600mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH= 5. 0,加 热至50°C，然后加入酶与底物比为2500U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解 180min；
[0033] (3)酶解结束后，冰水浴冷却20min灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷 雾干燥得水解蛋白粉；
[0034] ⑷沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入180mL无水乙醇，超声20min，摇床 30°C下振荡5h，在冷冻离心机10000r/min，4°C下离心5min，过滤分离液体和固体，滤液经 旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的丙酮可以再次用于提取虾青素。
[0035] 实施例4
[0036] (1)称取12g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5~ 10謹备用；
[0037] (2)在捣碎的虾壳中加入840mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH= 5. 2,加 热至45°C，然后加入酶与底物比为2750U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解 lOOmin；
[0038] (3)酶解结束后，冰水浴冷却25min灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷 雾干燥得水解蛋白粉；
[0039] ⑷沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入420mL无水乙醇，超声25min，摇床 35°C下振荡6h，在冷冻离心机10000r/min，4°C下离心7min，过滤分离液体和固体，滤液经 旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。
[0040] 实施例5
[0041] (1)称取9g虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至5~ 10謹备用；
[0042] (2)在捣碎的虾壳中加入810mL蒸馏水混合均勾，用pH缓冲液调节pH= 5. 6,加 热至52°C，然后加入酶与底物比为3000U/g的木瓜蛋白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解 160min；
[0043] (3)酶解结束后，冰水浴冷却30min灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷 雾干燥得水解蛋白粉；
[0044] ⑷沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入360mL无水乙醇，超声30min，摇床 40°C下振荡7h，在冷冻离心机10000r/min，4°C下离心lOmin，过滤分离液体和固体，滤液经 旋转蒸发即得虾青素，旋蒸后的丙酮可以再次用于提取虾青素。
[0045] 将实施例1、2、3、4、5提取得到的虾青素的性能进行测试，结果如下表1所示。
[0046] 表 1
[0047]
[0048] 以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故 凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属 于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 称取一定重量份的虾壳，用蒸馏水清洗干净，沥去多余水分并用组织捣碎机捣碎至 5~10mm备用； (2) 在捣碎的虾壳中加入蒸馏水混合均匀，调节pH= 4~5. 6,加热，然后加入木瓜蛋 白酶，恒温水浴振荡木瓜蛋白酶酶解； (3) 酶解结束后，冰水浴冷却灭酶，过滤，分别收集滤液和沉淀物，滤液经喷雾干燥得水 解蛋白粉； (4) 沉淀物反复用蒸馏水冲洗，洗至中性，加入无水乙醇，超声10~30min，摇床20~ 40°C下振荡，在冷冻离心机离心5~lOmin，过滤分离液体和固体，滤液经旋转蒸发即得虾 青素，旋蒸后的无水乙醇可以再次用于提取虾青素。2. 根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在 于，所述虾壳的用量与蒸馏水的用量比为1:40~100。3. 根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在 于，所述步骤（2)中的木瓜蛋白酶酶与底物比为2000U/g~3000U/g。4. 根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在 于，所述步骤（4)中无水乙醇的用量与虾壳用量比为15~40:1。5. 根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在 于，所述步骤（2)中酶解的时间为60~180min。6. 根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在 于，所述步骤（3)中冰水浴冷却的时间为10~30min。7. 根据权利要求1所述的木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，其特征在 于，所述步骤（4)中摇床振荡的时间为2~7h。
【专利摘要】本发明提供一种木瓜蛋白酶水解虾壳提取蛋白质、虾青素的方法，将虾壳洗净捣碎加入蒸馏水、木瓜蛋白酶酶解，冰水浴冷却灭酶，过滤，滤液经喷雾干燥得水解蛋白粉；沉淀物中加入无水乙醇提取，过滤，将滤液旋蒸即得虾青素。本发明利用酶法脱蛋白，其化学试剂用量少，蛋白质回收容易，消除了产品的苦涩味和腥臭味，而且木瓜蛋白酶可选择性降解甲壳素的GIcNAc-GleN糖苷键,有利于虾青素的提取。利用此方法回收蛋白质、虾青素,可以实现对资源全面有效的利用，经济可行，污染小，可以产业化生产。
【IPC分类】C12P21/06, C07C403/24
【公开号】CN105420326
【申请号】CN201511015447
【发明人】刘月伟
【申请人】广西钦州市绿源天然食品加工有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月29日