一种基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法技术

本发明专利技术的一种基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法，包括如下步骤：(1)使用固定的螺旋藻中所设置的多个涡井取藻器吸取水体表层的螺旋藻，并通过密闭管道输送至调峰池，当密封管道中的螺旋藻浆浓度低于设定浓度时，所述涡井取藻器不吸取水体表层的螺旋藻；(2)输送至超声波细胞粉碎机中，对螺旋藻细胞进行剪切处理，超声波进行粉碎；(3)粉碎后经送料泵输送至低温离心机离心后，进行螺旋藻与水的分离，多层纱布滤过，挤净制得紫红色汁液；螺旋藻渣经卸料口泄出，水通过管道回用。本发明专利技术的基于流体动态剪切技术的方法简单方便，可行性强，破碎后的螺旋藻可进入后续藻蓝蛋白提取工艺流程，流体动态剪切所提取的螺旋藻藻蓝蛋白得率和纯度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物细胞破壁
，具体涉及一种基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法。
技术介绍
螺旋藻(spirulina)是一种具有营养保健功能的低等微型蓝藻，蛋白质含量高，达干重的70％，而且富含人体所需的大多数氨基酸，能够满足人体生存的需要。螺旋藻含有18种氨基酸，其中人体必需的8种氨基酸结构合理，几乎与人血蛋白相似，与联合国粮农组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)所推荐的RDA值。(人体需要量)极其相近；螺旋藻是维生素的天然宝库，并含有钙、铁、锌、硒、钾、镁、碘等多种有益的矿物质；螺旋藻含有丰富的人体不能合成而又必需的亚油酸与亚麻酸，还有藻蓝蛋白、叶绿素、小分子多糖、超氧化物岐化酶、拟生长因子等有重要生物活性的物质。但是，螺旋藻的生物活性物质包含于具有特殊结构的细胞壁内,在一定程度上影响了螺旋藻的营养价值。因此，螺旋藻的破壁对提高其生物利用度具有十分重要的意义。螺旋藻为丝状呈螺旋状排列的单细胞，丝长200～500μm，宽5～10μm，由于体积细小，普通粉碎方法很难使其破壁。药品级螺旋藻每吨20万元人民币左右，饲料级每吨6～8万元人民币。因此，对螺旋藻的破壁研究有一定的经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种藻蓝蛋白得率高的基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：本专利技术的一种基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法，包括如下步骤：(1)使用固定的螺旋藻中所设置的多个涡井取藻器吸取水体表层的螺旋藻，并通过密闭管道输送至调峰池，当密封管道中的螺旋藻浆浓度低于设定浓度时，所述涡井取藻器不吸取水体表层的螺旋藻；(2)输送至超声波细胞粉碎机中，对螺旋藻细胞进行剪切处理，超声波进行粉碎；(3)粉碎后经送料泵输送至低温离心机离心后，进行螺旋藻与水的分离，多层纱布滤过，挤净制得紫红色汁液；螺旋藻渣经卸料口泄出，水通过管道回用。进一步地，在步骤(2)中，超声波细胞粉碎机的处理时间为32-40min。进一步地，在步骤(2)中，所述螺旋藻细胞的破碎粒度为300目以上。更进一步地，在步骤(3)中，所述低温离心机的处理时间为20-30min，处理的温度为4-6℃。进一步地，在步骤(3)中，所述低温离心机的转速为7000-8000r/min。有益效果：本专利技术的基于流体动态剪切技术的方法简单方便，可行性强，破碎后的螺旋藻可进入后续藻蓝蛋白提取工艺流程，流体动态剪切所提取的螺旋藻藻蓝蛋白得率和纯度高。超声波破壁法是一种强烈的细胞破碎方法，在螺旋藻流体中，动态剪切，其破碎机理是空穴作用产生的剪切力和冲击波，使细胞充分破裂，蛋白质充分释放出来。实验证明，经过2次循环，螺旋藻细胞破碎粒度达到300目以上。附图说明图1为本专利技术的螺旋藻的纯度随着破碎时间变化关系的图谱。具体实施方式以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本专利技术的范围。实施例1本专利技术的一种基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法，包括如下步骤：(1)使用固定的螺旋藻中所设置的多个涡井取藻器吸取水体表层的螺旋藻，并通过密闭管道输送至调峰池，当密封管道中的螺旋藻浆浓度低于设定浓度时，所述涡井取藻器不吸取水体表层的螺旋藻；(2)输送至超声波细胞粉碎机中，对螺旋藻细胞进行剪切处理，超声波进行粉碎；超声波细胞粉碎机的处理时间为32min。所述螺旋藻细胞的破碎粒度为300目以上。(3)粉碎后经送料泵输送至低温离心机离心后，进行螺旋藻与水的分离，多层纱布滤过，挤净制得紫红色汁液；螺旋藻渣经卸料口泄出，水通过管道回用。所述低温离心机的处理时间为25min，处理的温度为5℃。所述低温离心机的转速为7500r/min。实施例2实施例2与实施例1的区别在于：本专利技术的一种基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法，包括如下步骤：在步骤(2)中，输送至超声波细胞粉碎机中，对螺旋藻细胞进行剪切处理，超声波进行粉碎；超声波细胞粉碎机的处理时间为40min。在步骤(3)中，粉碎后经送料泵输送至低温离心机离心后，进行螺旋藻与水的分离，多层纱布滤过，挤净制得紫红色汁液；螺旋藻渣经卸料口泄出，水通过管道回用。所述低温离心机的处理时间为20min，处理的温度为4℃。所述低温离心机的转速为8000r/min。实施例3实施例3与实施例1的区别在于：本专利技术的一种基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法，包括如下步骤：在步骤(2)中，输送至超声波细胞粉碎机中，对螺旋藻细胞进行剪切处理，超声波进行粉碎；超声波细胞粉碎机的处理时间为38min。在步骤(3)中，粉碎后经送料泵输送至低温离心机离心后，进行螺旋藻与水的分离，多层纱布滤过，挤净制得紫红色汁液；螺旋藻渣经卸料口泄出，水通过管道回用。所述低温离心机的处理时间为30min，处理的温度为6℃。所述低温离心机的转速为7000r/min。试验1将实施例1加入0.5％(W/V)的CaCl2溶液作为提取溶剂，在不同的超声破碎时间下进行实验。最优配置时间如图1所示。由图1所示，螺旋藻的纯度随着破碎时间的增加而增加，到达最高值时后缓慢下降。在35min时，纯度达到0.6，得率随着破碎时间的增加而缓慢增加。经分析，破碎时间越长，螺旋藻破碎越完全，得到的藻蓝蛋白的纯度和得率也越高。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本专利技术精神作举例说明。本专利技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本专利技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法，其特征在于包括如下步骤：(1)使用固定的螺旋藻中所设置的多个涡井取藻器吸取水体表层的螺旋藻，并通过密闭管道输送至调峰池，当密封管道中的螺旋藻浆浓度低于设定浓度时，所述涡井取藻器不吸取水体表层的螺旋藻；(2)输送至超声波细胞粉碎机中，对螺旋藻细胞进行剪切处理，超声波进行粉碎；(3)粉碎后经送料泵输送至低温离心机离心后，进行螺旋藻与水的分离，多层纱布滤过，挤净制得紫红色汁液；螺旋藻渣经卸料口泄出，水通过管道回用。

【技术特征摘要】
1.一种基于流体动态剪切技术的螺旋藻破壁方法，其特征在于包括如下步骤：(1)使用固定的螺旋藻中所设置的多个涡井取藻器吸取水体表层的螺旋藻，并通过密闭管道输送至调峰池，当密封管道中的螺旋藻浆浓度低于设定浓度时，所述涡井取藻器不吸取水体表层的螺旋藻；(2)输送至超声波细胞粉碎机中，对螺旋藻细胞进行剪切处理，超声波进行粉碎；(3)粉碎后经送料泵输送至低温离心机离心后，进行螺旋藻与水的分离，多层纱布滤过，挤净制得紫红色汁液；螺旋藻渣经卸料口泄出，水通过管道回用。2.根据权利要求1所述的基于流体动态剪切技术的螺旋藻破...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，俞建峰，郑志永，高志刚，高楠，
申请(专利权)人：东台市赐百年生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32