一种利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提取虾青素的方法，具体涉及一种利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取 虾青素的方法。
【背景技术】
[0002] 奸青素(astaxanthin)，学名3,3^-二羟基-4，f -二酮基-β,κ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] 克氏原螯虾俗称小龙虾，在我国分布广，捕捞量大，加工后的废弃物占原料的70% ~85%，是提取虾青素的一种良好来源。但是在国内的小龙虾加工中，虾壳除提取壳聚糖 外，绝大多数被废弃，造成资源浪费和环境污染，不利于其综合利用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，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] -种利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，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5~10mm备用；
[0008] (2)在捣碎的虾壳中加入蒸馏水混合均匀，调节pH = 5.5~6.5，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，反复用蒸馏水冲洗沉淀物，洗至中性；
[00?0] (4)在沉淀物中加入丙酮，超声10~30min，摇床常温振荡，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，旋蒸后的丙酮可以再次用于提 取虾青素。
[0011]优选的，所述虾壳的用量与蒸馏水的用量比为〇. 5~2.5:1。
[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)中丙酮的用量为虾壳用量的2~6倍。
[0014] 优选的，所述步骤(2)中酶解的时间为45~65min。
[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)中摇床常温振荡的时间为2~5h。
[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虾青素，木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱 性环境下均能保持较高活性的蛋白酶，具有适应范围广、可操作性强、工艺优化简便等特 点；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 用此方法回收虾青素，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~ 10mm备用；
[0022] (2)在捣碎的虾壳中加入10mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH = 5.5,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45min;
[0023] (3)酶解结束后，冰水浴冷却lOmin灭酶，过滤，反复用蒸馏水冲洗沉淀物，洗至中 性；
[0024] (4)在沉淀物中加入10mL丙酮，超声lOmin，摇床常温振荡2h，在冷冻离心机 10000r/min，4°C下离心10min，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。
[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~ 10mm备用；
[0027] (2)在捣碎的虾壳中加入8mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH=5.8,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50min;
[0028] (3)酶解结束后，冰水浴冷却15min灭酶，过滤，反复用蒸馏水冲洗沉淀物，洗至中 性；
[0029] (4)在沉淀物中加入24mL丙酮，超声15min，摇床常温振荡3h，在冷冻离心机 lOOOOr/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 丙酮可以再次用于提取虾青素。
[0030] 实施例3
[0031] (1)称取10g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；
[0032] (2)在捣碎的虾壳中加入5mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH=6.0,加热至45 °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60min;
[0033] (3)酶解结束后，冰水浴冷却20min灭酶，过滤，反复用蒸馏水冲洗沉淀物，洗至中 性；
[0034] (4)在沉淀物中加入40mL丙酮，超声20min，摇床常温振荡3h，在冷冻离心机 lOOOOr/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15g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；
[0037] (2)在捣碎的虾壳中加入10mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH = 6.3,加热至 50°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55min;
[0038] (3)酶解结束后，冰水浴冷却25min灭酶，过滤，反复用蒸馏水冲洗沉淀物，洗至中 性；
[0039] (4)在沉淀物中加入75mL丙酮，超声25min，摇床常温振荡4h，在冷冻离心机 lOOOOr/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 丙酮可以再次用于提取虾青素。
[0040] 实施例5
[0041] (1)称取20g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；
[0042] (2)在捣碎的虾壳中加入8mL蒸馏水混合均匀，用pH缓冲液调节pH=6.5，加热至55 °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65min;
[0043] (3)酶解结束后，冰水浴冷却30min灭酶，过滤，反复用蒸馏水冲洗沉淀物，洗至中 性；
[0044] (4)在沉淀物中加入120mL丙酮，超声30min，摇床常温振荡5h，在冷冻离心机 10000r/min，4°C下离心10min，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. 一种利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，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= 5.5~6.5，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，反复用蒸馏水冲洗沉淀物，洗至中性； (4) 在沉淀物中加入丙酮，超声10~30min，摇床常温振荡，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，旋蒸后的丙酮可以再次用于提 取虾青素。2. 根据权利要求1所述的利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，其特征在于，所 述虾壳的用量与蒸馏水的用量比为〇. 5~2.5:1。3. 根据权利要求1所述的利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，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所述的利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，其特征在于，所 述步骤(4)中丙酮的用量为虾壳用量的2~6倍。5. 根据权利要求1所述的利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，其特征在于，所 述步骤(2)中酶解的时间为45~65min。6. 根据权利要求1所述的利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，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所述的利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，其特征在于，所 述步骤(4)中摇床常温振荡的时间为2~5h。
【专利摘要】本发明提供一种利用木瓜蛋白酶水解虾壳提取虾青素的方法，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，沉淀物中加入丙酮提取，过滤，将滤液旋蒸即得虾青素。本发明选用的木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱性环境下均能保持较高活性的蛋白酶，具有适应范围广、可操作性强、工艺优化简便等特点；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，利用此方法回收虾青素,经济可行，污染小，可以产业化生产。
【IPC分类】C07C403/24, C12P23/00
【公开号】CN105503683
【申请号】CN201511017390
【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4月20日
【申请日】2015年12月29日