一种从虾壳和蟹壳中提取虾青素的方法技术

本发明专利技术公开一种从虾壳和蟹壳中提取虾青素的方法，其特征在于：首先以新鲜的虾壳和蟹壳为原料，粉碎后，与乙醇等有机溶剂混合，提取后，皂化得到虾青素提取液，过滤、蒸发和干燥后得到虾青素干膏；并用高效液相色谱对虾青素进行定性定量分析，北极甜虾鲜虾壳中虾青素的得率为116μg/g，克氏原螯虾虾壳中虾青素的得率为240μg/g，其新鲜虾壳的虾青素得率远高于蒸煮处理后的干虾壳。本发明专利技术具有反应条件温和，操作简单，工艺步骤少，易大量广泛生产和不污染环境的优点。该方法不仅能快速提取得到虾青素单体，而且有较高的提取率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种从虾壳和蟹壳中提取虾青素的方法
本专利技术涉及一种提取方法，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

技术介绍
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，本专利技术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。
技术实现思路
为解决现有虾青素提取技术的不足，本专利技术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。本专利技术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℃。本专利技术的有益之处在于：(1)本专利技术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)本专利技术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)本专利技术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：C18(4.6mm×250mm，5μm)色谱柱，流动相为乙腈：甲醇：二氯甲烷＝80：13：7(v/v/v)，流速1.0mL·min-1，检测波长为474nm，柱温为室温。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专利技术作具体的介绍。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。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从虾壳和蟹壳中提取虾青素的方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种从虾壳和蟹壳中提取虾青素的方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的从虾壳和蟹壳中提取虾青素的方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的从虾壳和蟹壳中提取虾青素的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述有机溶剂为乙醇、乙酸乙酯、二氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利涛，吕美，胡锦霞，卢尉航，丁瑞芳，王其宝，王慧云，
申请(专利权)人：济宁医学院，
类型：发明
国别省市：山东,37