不溶性及可溶性鱿鱼墨黑色素的制备方法及应用与流程

本发明涉及水产品加工技术领域，具体涉及不溶性及可溶性鱿鱼墨黑色素的制备方法及应用。

背景技术：
鱿鱼学名枪乌贼，是软体动物门头足纲枪形目枪乌贼科的统称。鱿鱼因其味极鲜美、高蛋白、低脂肪、富含必需氨基酸而倍受人们喜爱，有着“穷人的鲍鱼”的美称。鱿鱼的加工主要利用其胴体，加工过程中产生的副产物大部分被抛弃或加工成低值饲料，造成极大的资源浪费和环境污染。鱿鱼加工副产物中墨囊约占鱿鱼体重的1.3％。鱿鱼的墨囊表面有膜壳，内部为墨汁(简称鱿鱼墨)。鱿鱼墨是由黑色粒状物组成的高密度混悬液，黑色粒状物分为内外两层，鱿鱼墨黑色素就存在于内核中。鱿鱼墨黑色素具有清除自由基、防紫外线辐射、鳌合重金属离子等功能，在日用轻工业、食品加工工业、医药化工、农业等众多领域应用广泛。现有的鱿鱼墨黑色素的制备方法有：酶降解法和用碱溶酸沉法。酶降解法由于反应条件温和，对产物结构破坏小，近年来受到人们的关注，但是酶解成本往往较高且条件苛刻，不适于工业化生产。现有的碱溶酸沉法制备得到的黑色素杂质较多，纯度及提取率偏低。水产学报2013年第37卷中《超声降解法制备可溶性鱿鱼墨黑色素及其抗氧化性》中公开了不溶性鱿鱼墨黑色素的制备过程：“鱿鱼墨囊在室温下解冻，去除表皮膜和内部网状膜获得鱿鱼墨汁，加入2倍体积冰水搅拌过夜，将沉淀用20倍体积0～4℃的水洗涤，离心弃去上清保留沉淀，重复4～6次直至上清液澄清透明，将沉淀物真空干燥后获得黑色素样品”，本方法具有以下几个缺陷：1、人工去除鱿鱼墨囊的表皮膜和内部网状膜，需要花费大量时间，效率低，不适宜大批量工业化生产；2、单纯使用离心的方法获得的沉淀中含有多糖、蛋白等杂质，得到的鱿鱼墨黑色素的纯度低。因此，有必要进一步研究制备高纯度的鱿鱼墨黑色素并且适用于工业化生产的方法。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供不溶性及可溶性鱿鱼墨黑色素的制备方法，以提高鱿鱼墨黑色素的纯度及提取率。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：不溶性鱿鱼墨黑色素的制备方法，包括以下步骤：S1.冷冻粉碎,将鱿鱼加工中产生的副产物墨囊冻结，并用粉碎机粉碎，用水浸泡。S2.离心去壳，将步骤S1粉碎浸泡好的墨囊放入离心机，离心机的转速设置为300r/min～600r/min，离心时间为10min,离心后弃除沉淀取留上清液。S3.二次离心，步骤S2的上清液再以8000r/min～12000r/min的转速离心15min,弃除上清液取留沉淀。S4.碱液溶解，步骤S3得到的沉淀中加入0.5mol/L～1mol/L浓度的NaOH溶液使其溶解,放置在水浴锅中浸取一段时间后，离心提取上清液。S5.酸液沉淀，步骤S4得到的上清液中加入HCl溶液调至PH值为1.5～2，静置后以8000r/min～12000r/min的转速离心15min，取沉淀，将沉淀水洗若干次，真空冷冻干燥即得。优选地，所述的步骤S4中，NaOH溶液的深度为0.85mol/L,液料比为17mL:1g，放置在温度40℃～60℃的水浴锅中浸取1h～2h后，离心提取上清液。优选地，所述的步骤S5中，加入HCl溶液调至PH值为1.85。HCl溶液的浓度为6mol/L。进一步地，所述的步骤S1中，墨囊冻结至中心温度为-18℃，粉碎后，用5倍体积水浸泡解冻。本发明还公开了可溶性鱿鱼墨黑色素的制备方法，包括上述步骤S1～S5，还包括以下步骤：S6.将步骤S5得到的不溶性鱿鱼墨黑色素加入1～2mol/L的NaOH溶液使其溶解，进行超声处理。S7.超声处理后，往溶解液中加入HCl溶液调整PH至7.0,再以8000r/min～12000r/min的转速离心15min,弃除沉淀保留上清液。S8.步骤S7得到的上清液透析除盐后，真空冷冻干燥即得。优选地，步骤S7中HCl溶液的浓度为6mol/L。本发明还公开了上述可溶性鱿鱼墨黑色素的制备方法得到的可溶性鱿鱼墨黑色素抗辐射护肤品中的应用。鱿鱼墨黑色素具有高度的共轭效应，既可以吸收大部分可见光，而且因为含有许多C＝O键结构，又可以吸收一些低能量的辐射，并能将吸收的光能转化为热能，还可以吸收紫外区光，因为鱿鱼墨黑色素含有大量的不饱和碳键，不饱和碳键之间共轭产生电子离域效应，使得能量更加容易的从成键轨道跃迁到反键轨道。采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：本发明优化了鱿鱼墨黑色素的制备工艺，得出较佳的工艺参数，制备得到的鱿鱼墨黑色素纯度高，提取率高，适用于工业化大规模生产制备。附图说明图1为NaOH浓度对鱿鱼墨黑色素提取率的影响。图2为提取温度对鱿鱼墨黑色素提取率的影响。图3为液料比对鱿鱼墨黑色素提取率的影响。图4为提取时间对鱿鱼墨黑色素提取率的影响。图5为pH对鱿鱼墨黑色素提取率的影响。图6为本发明鱿鱼墨黑色素的红外光谱图。图7为鱿鱼墨黑色素标准品的红外光谱图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。实施例一一、制备过程本实施例公开了不溶性鱿鱼墨黑色素的制备方法，具体步骤及说明如下详述。S1.冷冻粉碎,将鱿鱼加工中产生的副产物墨囊冻结至中心温度为-18℃，并用粉碎机粉碎，用5倍体积水浸泡解冻。此步骤中粉碎机粉碎后的墨囊含有表皮膜、内部网状膜、杂质及需提取的鱿鱼墨黑色素。S2.离心去壳，将步骤S1粉碎浸泡好的墨囊放入离心机，离心机的转速设置为300r/min～600r/min，离心时间为10min,离心后弃除沉淀取留上清液。此步骤设置低转速离心，将粉碎的墨囊内含有的密度较大的表皮膜、内部网状膜等离心至沉淀中。S3.二次离心，步骤S2的上清液再以8000r/min～12000r/min的转速离心15min,弃除上清液取留沉淀。此步骤设置高转速离心，将不溶性的鱿鱼墨黑色素及部分杂质离心至沉淀中。S4.碱液溶解，步骤S3得到的沉淀中加入0.85mol/L浓度的NaOH溶液,液料比为17mL:1g，放置在温度40℃～60℃的水浴锅中浸取1h～2h后，离心提取上清液。由于鱿鱼墨黑色素溶于碱液，而杂质不溶于碱液，该步骤将鱿鱼墨黑色素溶解，离心，将杂质沉淀。S5.酸液沉淀，步骤S4得到的上清液中加入6mol/L的HCl溶液调至PH值为1.85，静置后以8000r/min～12000r/min的转速离心15min,取沉淀，将沉淀水洗若干次，真空冷冻干燥即得。该步骤加入酸液使鱿鱼墨黑色素沉淀，离心水洗后，得到纯度较高的鱿鱼墨黑色素。二、鱿鱼墨黑色素的提取率的优化实验提取率的计算公式如下：通过实践可知本实施例中步骤S4中的NaOH溶液浓度、浸取温度、液料比(mL/g)及步骤S5中酸沉PH值对鱿鱼墨黑色素的提取率会产生影响。根据响应面实验设计软件DesignExpertversion8.0中的Box-Behnken中心组合设计原理，在单因素试验的基础上，选取液料比、NaOH溶液浓度、酸沉pH值进行3因素3水平的的响应面分析，优化鱿鱼墨黑色素的制备工艺。以鱿鱼墨黑色素的提取率为响应值(Y)，以NaOH溶液浓度(X1)、液料比(X2)和酸沉pH值(X3)为自变量，每一个自变量的试验水平分别以-1，0，1进行编码(见表1)。表1Box-Behnken试验设计因素及水平1、NaOH浓度对鱿鱼墨黑色素制备的影响固定液料比20:1，提取时间2h，提取温度60℃，离心取上清液调节pH值为1.5，考察不同浓度的NaOH溶液对鱿鱼墨黑色素制备的影响，结果如图1。在浸提过程中，提取剂浓度的增加有利于提取率的提高，但提取剂...