从虾头中提取高纯度ω-3多不饱和脂肪酸磷脂的方法技术

本发明专利技术提供一种从虾头中提取高纯度ω‑3多不饱和脂肪酸磷脂的方法，其步骤包括：将虾头，匀浆，复合酶酶解；固液分离，固体部分加入碱性乙醇液超声辅助提取，过滤，浓缩后得到提取物；提取物溶解后进行聚苯乙烯凝胶柱层析，经薄层色谱检测分析合并洗脱液，减压浓缩，冰乙醇液洗涤后，干燥，得到高纯度磷脂。本发明专利技术操作简单，提取过程简单易操作，柱层析填料死吸附少，可反复使用，温度不超过50℃，不损失磷脂的生理活性，提取的磷脂纯度高于95％。同时，本发明专利技术开辟了海产品加工废弃物的高值化综合开发利用新途径，原料不局限在某个来源，可以来源于多种海产动物加工废弃物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从虾头中提取高纯度ω-3多不饱和脂肪酸磷脂的方法，属于海洋活性物质

技术介绍
磷脂是一类含磷酸根的类脂化合物，是组织细胞的基本组成成分，包括鞘磷脂和甘油磷脂两大类。前者主要见于高等动物的红细胞膜中，后者在动物肝脏、脑及卵巢中含量丰富。磷脂不仅具有较高的营养价值，还具有生理调节机能，促进人体新陈代谢、增强免疫力、预防疾病等作用。现在，美国、欧洲、日本等发达国家已将磷脂应用于临床中，预防脑、心、肝、肿瘤等疾病。此外，磷脂还具有乳化、润湿、抗氧化、改善物料粘度、防止淀粉老化等特征，使其在食品工业、轻工、化工等领域有着广泛的应用。目前，市场上磷脂产品主要是大豆磷脂和蛋黄磷脂。大豆磷脂虽然存在广泛，价格低廉，但其脂肪酸组成相对简单，不饱和程度较低；蛋黄磷脂的磷脂酰胆碱纯度较高，但生产成本高，缺少对人体有益的多不饱和脂肪酸。海产动物来源的磷脂因其侧链中富含EPA和DHA等丰富的ω-3多不饱和脂肪酸，具有显著的降血脂、抗衰老、促进神经传导、提高大脑活力、预防心脑血管疾病，保肝、增强免疫力、抑制肿瘤细胞生长等多种功能，开发利用前景广阔。我国海产品加工废弃物原料丰富，高值化利用市场前景好，但目前尚无规模化生产技术。鱼虾贝等加工下脚料大都用于加工低值产品或作为废弃物处理掉，造成了渔业资源的极大浪费，同时还存在着环境污染的隐患。因此，利用这些下脚料提取精制高经济附加值的多不饱和脂肪酸磷脂，对于提高海洋资源利用价值，突破海产磷脂产业化关键技术意义重大，且具有显著的经济价值和社会意义。我国虾类资源极为丰富,多用于加工和出口。为了便于保鲜,出口的虾基本上都加工成冷冻虾,也有的加工成虾仁粗产品。在加工出口冷冻虾的过程中,占虾体重量30～40％的虾头被剔除,虾头量应以数万吨计。其中只有少数进行了初级加工利用,如制作虾酱、虾粉,绝大部分虾头被用作养殖饲料或丢弃,既污染了环境,又造成资源的浪费。现代研究发现，虾头富含磷脂类成分，极有潜在的利用价值。国内外对磷脂的提取纯化进行了很多的研究，常用的方法有：溶剂提取法、吸附色谱法、超临界萃取法、酶解法、无机盐复合沉淀法、微波提取法、膜分离法等。但是，这些方法存在很多的技术缺陷：原料方面主要从大豆和蛋黄中提取，从而和人类抢夺食物资源；超临界萃取法、膜分离法等工艺较为复杂，操作成本高；无机盐沉淀法引入金属离子(Zn2+、Cd2+等)，具有一定的毒性，影响磷脂的质量等等。目前，针对虾头中磷脂的提取制备方法报道较少，曾有研究者以南美白对虾虾头为原料，利用正己烷-异丙醇混合溶剂提取磷脂(边晶晶等，《食品科学》2011年第32卷，第24期：11-15)，其磷脂的收率和纯度均较低。所以，进一步开发研究从虾头中提取高纯度磷脂的方法，对于扩大海洋磷脂的生产来源、提升虾头的利用价值、保护环境等方面都具有重要价值。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种操作简便，安全环保的从虾头中提取高纯度ω-3多不饱和脂肪酸磷脂的方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案是，一种从虾头中提取高纯度ω-3多不饱和脂肪酸磷脂的方法，步骤如下：1)将虾头加入0.5～4倍量的水，匀浆，调节pH至6.5，40～45℃条件下加入复合酶水解0.5～3小时；2)酶解液固液分离，固体部分经85～100％的碱性乙醇液超声辅助提取2次，每次15～30min，提取液合并后，经减压抽滤和减压浓缩得粗磷脂；3)粗磷脂用少量二氯甲烷溶解后，过滤，经聚苯乙烯凝胶柱层析，环己烷洗脱除去小极性杂质后，环己烷-乙酸乙酯洗脱剂洗脱，收集洗脱液，薄层色谱检测后，合并洗脱液，减压浓缩；4)浓缩物经50～90％的冰乙醇液洗涤，干燥，得到高纯度磷脂。具体地，步骤如下：1)将虾头加入1～1.5倍量水，匀浆5～20min，调节pH至6.5，40～45℃条件下加入原料重量0.05～1％的复合酶(菠萝蛋白酶和几丁质酶)水解1～2小时；2)酶解液固液分离，固体部分按照质量体积比1:6～1:12加入重量百分比浓度为85～100％、pH9.0～10.0的碱性乙醇液超声辅助提取2次；提取液合并后，经减压抽滤和减压浓缩得粗磷脂；3)粗磷脂用少量二氯甲烷溶解后，过滤，经Bio-BeadsS-X3聚苯乙烯凝胶柱层析，环己烷洗脱除去小极性杂质后，环己烷-乙酸乙酯按2:1～1:1的比例洗脱，洗脱速度为每小时0.5～1.5倍柱体积；收集洗脱液，薄层色谱检测后，合并洗脱液，减压浓缩；4)浓缩物按照质量体积比1:0.5～1:2加入55～65％的冰乙醇液洗涤，干燥，得到高纯度磷脂。所述的虾头为十足目甲壳动物虾(例如南美白对虾、中国对虾、斑节对虾、长毛对虾等)的头部组织；虾头原料为新鲜或冷冻的虾头，冷冻状态的虾头原料保存不超过2个月。所述的碱性乙醇液为向乙醇液中添加碱性物质，使其pH达到9.0～10.0；所述的碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸氢二钠或醋酸钠等；优选的，所述的碱性乙醇液中乙醇的重量百分比浓度为90～95％。所述步骤1)复合酶中菠萝蛋白酶和几丁质酶的重量比为1:2。复合酶用量优选为原料重量的0.1～0.8％。采用菠萝蛋白酶和几丁质酶的复合酶，可以较彻底的分解掉虾头中的蛋白质、甲壳素等成分，有利于磷脂的释放和提取。所述步骤2)超声功率为31～35KHZ，超声温度为30～35℃，每次15～30min。所述步骤3)薄层分析检测条件为：正相GF254硅胶薄层板；展开剂为10:11.3:11.7:2.7的二氯甲烷-无水乙醇-三乙胺-水体系；显色剂为10％浓硫酸-乙醇溶液；110℃加热显色。所述步骤2)和3)中所述的减压浓缩温度为40～50℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)本专利技术方法得到的虾头中磷脂纯度极高，磷脂的纯度在95％以上。在提取过程中通过向乙醇中添加碱性物质，对磷脂起到增溶作用；提高了收率，远高于现有常规方法。2)原料前处理过程中采用菠萝蛋白酶和几丁质酶复合的方式进行酶解，有利于磷脂更高效率的释放，提高了磷脂的提取率。3)提取过程中温度均控制在50℃以下，产品活性功能不受损失，尤其适合ω-3多不饱和脂肪酸磷脂的提取。4)提取过程操作简便，提取效率高。柱层析死吸附较少，填料机械强度好，可重复使用。5)本专利技术充分利用虾加工生产的下脚料，进行废物利用，一方面解决大量剩余海洋副产物资源的浪费问题，减少环境污染；另一方面丰富了磷脂的制备来源，且原料来源广泛廉价，降低了磷脂提取成本，具有重要的生态、经济和社会意义。附图说明图1为本专利技术实施例1至实施例4得到高纯度磷脂薄层层析结果；其中图1-1、1-2、1-3、1-4分别为实施例1、2、3、4的层析图。图2为本专利技术实施例1提取到的高纯度磷脂的液相色谱图。图3为本专利技术对比例3用不同含醇量乙醇液提取得到的磷脂纯度图。图4为磷酸二氢钾的标准曲线。图5为实施例1得到的高纯度磷脂气质色谱分析结果。具体实施方式下面结合具体试验方法和附图对本专利技术的技术方案及其所产生的技术效果进行进一步的阐述，下述说明仅是为了解释本专利技术，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。实施例1称取冷冻保存20天的中国对虾虾头100g，加入100mL水，粉碎匀浆18min，用醋酸-醋酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从虾头中提取高纯度ω‑3多不饱和脂肪酸磷脂的方法，其特征是，步骤如下：1)将虾头加入0.5～4倍量的水，匀浆，调节pH至6.5，40～45℃条件下加入复合酶水解0.5～3小时；2)酶解液固液分离，固体部分经85～100％的碱性乙醇液超声辅助提取2次，每次15～30min，提取液合并后，经减压抽滤和减压浓缩得粗磷脂；3)粗磷脂用少量二氯甲烷溶解后，过滤，经聚苯乙烯凝胶柱层析，环己烷洗脱除去小极性杂质后，环己烷‑乙酸乙酯洗脱剂洗脱，收集洗脱液，薄层色谱检测后，合并洗脱液，减压浓缩；4)浓缩物经50～90％的冰乙醇液洗涤，干燥，得到高纯度磷脂。

【技术特征摘要】
1.一种从虾头中提取高纯度ω-3多不饱和脂肪酸磷脂的方法，其特征是，步骤如下：1)将虾头加入0.5～4倍量的水，匀浆，调节pH至6.5，40～45℃条件下加入复合酶水解0.5～3小时；2)酶解液固液分离，固体部分经85～100％的碱性乙醇液超声辅助提取2次，每次15～30min，提取液合并后，经减压抽滤和减压浓缩得粗磷脂；3)粗磷脂用少量二氯甲烷溶解后，过滤，经聚苯乙烯凝胶柱层析，环己烷洗脱除去小极性杂质后，环己烷-乙酸乙酯洗脱剂洗脱，收集洗脱液，薄层色谱检测后，合并洗脱液，减压浓缩；4)浓缩物经50～90％的冰乙醇液洗涤，干燥，得到高纯度磷脂。2.如权利要求1所述的从虾头中提取高纯度ω-3多不饱和脂肪酸磷脂的方法，其特征是，具体步骤如下：1)将虾头加入1～1.5倍量水，匀浆5～20min，调节pH至6.5，40～45℃条件下加入原料重量0.1～0.8％的菠萝蛋白酶和几丁质酶组成的复合酶水解1～2小时；2)酶解液固液分离，固体部分按照质量体积比1:6～1:12加入重量百分比浓度为85～100％、pH9.0～10.0的碱性乙醇液超声辅助提取2次；提取液合并后，经减压抽滤和减压浓缩得粗磷脂；3)粗磷脂用少量二氯甲烷溶解后，过滤，经Bio-BeadsS-X3聚苯乙烯凝胶柱层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓彬，韩利文，何秋霞，刘可春，张姗姗，张轩铭，侯海荣，王雪，王希敏，张云，
申请(专利权)人：山东省科学院生物研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37