一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法技术

本发明专利技术公开了一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，包括以下步骤：1）将氢氧化钠溶液加入藻渣中，进行搅拌加热提取，固液分离后，即得碱提液；2）将步骤1）得到的碱提液用酸调节pH至酸性，固液分离后，即得粗蛋白质沉淀；3）将步骤2）得到的粗蛋白沉淀依次进行复溶、脱盐浓缩、干燥得蛋白质粉。本发明专利技术工艺流程合理，操作简单，充分利用提取色素、油脂、色素油脂以及多糖后废弃的藻渣，变废为宝增加了经济效益，从而延伸了微藻产业链，有效提高了微藻生物质开发利用的整体经济性。

A method for extracting protein from algal dregs

The invention discloses a method for extracting protein from microalgae residue, which comprises the following steps: 1) adding sodium hydroxide solution into algae residue, stirring and heating extraction, and alkaline extract is obtained after solid-liquid separation; 2) adjusting pH to acidity by acid, and crude protein precipitation is obtained after solid-liquid separation. 3) The crude protein precipitates obtained in step 2 were re-dissolved, desalted and concentrated, and dried to obtain protein powder. The process flow of the invention is reasonable, the operation is simple, and the waste algae residue after extracting pigment, oil, pigment oil and polysaccharide is fully utilized to increase the economic benefit, thereby extending the industrial chain of microalgae, and effectively improving the overall economy of the development and utilization of microalgae biomass.

【技术实现步骤摘要】
一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法
本专利技术涉及一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，属于生物

技术介绍
微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富，可进行光合作用的自养单细胞生物，其细胞中含有丰富的油脂、色素、蛋白质、多糖等活性物质，因此可广泛应用于食品、药品、化妆品、饲料等领域。近年来国内外加大了对微藻细胞的开发利用。如CN103849458B名称为“微藻油脂的提取方法”的专利技术专利，采用氯仿和乙醇体积比为3:1的混合有机溶剂可有效提取微藻中98%的油脂。如CN1272305C名称为“一种水华蓝藻提取-亚麻酸的方法”的专利技术专利，采用石油醚溶剂从水华蓝藻中提取了γ-亚麻酸。如采用二氯甲烷从小球藻中高效提取了叶黄素（MartinaDE,DavideDF,IriniA.NovelprotocolforluteinextractionfrommicroalgaChlorellavulgaris[J].BiochemicalEngineeringJournal,2017,127:175-179）。如CN105254551B名称为“从雨生红球藻中快速提取虾青素的方法”的中国专利，采用油-乙醇复合溶剂快速提取了雨生红球藻中的虾青素。如CN100537532C名称为“一种从杜氏盐藻中提取类胡萝卜素和食用甘油的方法”的专利技术专利，采用超临界二氧化碳的方法从杜氏盐藻中提取了类胡萝卜素和食用甘油。一些研究采用超临界CO2萃取法和亚临界正丁烷萃取法从Phaeodactylumtricornutum、Nannochloropsisoculata和Porphyridiumcruentum三种海洋微藻提取了ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸、类胡萝卜素（RafaelF,ÂngeloPM,SimoneM,etal.Polyunsaturatedω-3andω-6fattyacids,totalcarotenoidsandantioxidantactivityofthreemarinemicroalgaeextractsobtainedbysupercriticalCO2andsubcriticaln-butane[J].TheJournalofSupercriticalFluids,2018,133(1):437-443）。一些研究者从Chlorellasp.中提了藻多糖（SongH,HeML,GuCK,etal.ExtractionOptimization,Purification,AntioxidantActivity,andPreliminaryStructuralCharacterizationofCrudePolysaccharidefromanArcticChlorellasp.[J].Polymers,2018,10(3):292）。然而，伴随微藻行业的兴起，从微藻中提取这些物质后必然会产生大量藻渣，而相关的研究发现微藻藻渣依然是重要的生物质资源，藻渣中依然含有较多可利用组分。目前一些研究者发现提取油脂后的藻渣蛋白质中氨基酸种类齐全，比例均衡，必需氨基酸占氨基酸总量的44.3%，其蛋白质的必需氨基酸指数、氨基酸评分、化学评分、生物价、营养指数和氨基酸比值系数评分分别为82.24，63.32，46.66，77.94，35.84和74.21，可作为重要的蛋白来源，具有开发成为蛋白质饲料的潜能（樊星,黄燕飞,廖永红,等.栅藻藻渣营养成分分析及蛋白提取工艺优化[J].过程工程学报,2015,15(1):126-131.）。但目前微藻的产业链尚未成熟，缺乏对藻渣的有效利用技术，还未能实现藻渣的高值高质化利用过程。
技术实现思路
为了弥补上述现有技术的不足，本专利技术提出一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，可通过藻渣提取制备藻蛋白。采用该提取工艺，可充分利用微藻生物质开发利用过程中产生的大量藻渣，实现藻渣的高值高质化利用过程，延伸微藻产业链，从而提高微藻生物质开发利用的整体经济性，为微藻资源的综合开发利用提供一种新方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，包括以下步骤：1）藻渣蛋白质碱法提取：将氢氧化钠溶液加入藻渣中，进行搅拌加热提取，固液分离后，即得碱提液；2）蛋白质等电点沉淀：将步骤1）得到的碱提液用酸调节pH至酸性，固液分离后，即得粗蛋白质沉淀；3）蛋白质粉制备：将步骤2）得到的粗蛋白沉淀依次进行复溶、脱盐浓缩、干燥得蛋白质粉。所述步骤1）中，藻渣为提取完藻色素、藻油脂、藻色素油脂和藻多糖中任一种成分后剩余的部分。所述步骤1）中，藻渣来源的藻种为小球藻、杜氏藻、微拟球藻、衣藻、栅藻、三角褐指藻、紫球藻、螺旋藻、金藻、隐甲藻、雨生红球藻中的一种。所述步骤1）中，氢氧化钠浓度为1wt%-30wt%，提取条件为：固液比为7.5-15:1g/L、温度为30-80℃、提取时间为10-60min。所述步骤1）和步骤2）中，固液分离方法为静置、离心、过滤中的一种。所述步骤2）中，酸为硫酸或盐酸，调节pH至3.5-5.5。所述步骤3）中，脱盐浓缩方法为超滤或纳滤。所述步骤4）中，干燥方法为热风干燥、真空干燥、冷冻干燥、喷雾干燥中的一种。采用上述提取方法制得的藻渣蛋白质粉，其蛋白质含量为80wt%~95wt%。本专利技术的显著优点在于：本专利技术充分利用了藻渣组成成分的特点，以提取藻色素、藻油脂、藻色素油脂以及藻多糖后的藻渣为原料，采用碱提酸沉法提取蛋白质，进一步通过脱盐浓缩、干燥等步骤制备蛋白质粉，实现藻渣的高值高质化利用。同时该方法工艺流程合理，操作简单，将藻渣变废为宝增加了经济效益，从而提高微藻生物质开发利用的整体经济性，可为低成本的微藻生物质开发过程提供一条新途径。附图说明图1为微藻藻渣蛋白质提取流程图。具体实施方式下面结合具体实施例来描述本专利技术的技术方案。以下所述为本专利技术的代表性实施例，可用于解释和支持本专利技术，但不对本专利技术作任何形式上的限制，任何未脱离本专利技术技术方案内容，以及依据本专利技术的技术实质对以下实施例所作的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。实施例1一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，包括以下步骤：1）藻渣蛋白质碱法提取：将100L1wt%氢氧化钠溶液加入750g提完藻色素的小球藻藻渣中，30℃条件下搅拌加热提取60min，反应后置于4℃条件下静置3h，弃沉淀，即得碱提液；2）蛋白质等电点沉淀：将步骤1）得到的碱提液用4wt%硫酸调节pH至3.5，置于离心机上6000r/min离心6min，即得粗蛋白质沉淀；3）蛋白质粉制备：将步骤2）得到的粗蛋白沉淀进行复溶后，使用截留分子量为3kD超滤膜进行脱盐浓缩，然后浓缩液经55℃热风干燥24h，即得蛋白质粉；4）本方法制备得到的藻渣蛋白质粉的蛋白质含量为84wt%。实施例2一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，包括以下步骤：1）藻渣蛋白质碱法提取：将100L10wt%氢氧化钠溶液加入1000g提完藻油脂的杜氏藻藻渣中，45℃条件下搅拌加热提取50min，反应后置于离心机上8000r/min离心5min，弃沉淀，即得碱提液；2）蛋白质等电点沉淀：将步骤1）得到的碱提液用72wt%硫酸调节pH至4.0，使用0.2µm微滤膜过滤，即得粗蛋白质沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）藻渣蛋白质碱法提取：将氢氧化钠溶液加入藻渣中，进行搅拌加热提取，固液分离后，即得碱提液；2）蛋白质等电点沉淀：将步骤1）得到的碱提液用酸调节pH至酸性，固液分离后，即得粗蛋白质沉淀；3）蛋白质粉制备：将步骤2）得到的粗蛋白沉淀依次进行复溶、脱盐浓缩、干燥得蛋白质粉。

【技术特征摘要】
1.一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）藻渣蛋白质碱法提取：将氢氧化钠溶液加入藻渣中，进行搅拌加热提取，固液分离后，即得碱提液；2）蛋白质等电点沉淀：将步骤1）得到的碱提液用酸调节pH至酸性，固液分离后，即得粗蛋白质沉淀；3）蛋白质粉制备：将步骤2）得到的粗蛋白沉淀依次进行复溶、脱盐浓缩、干燥得蛋白质粉。2.根据权利要求1所述的一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，其特征在于：所述步骤1）中，藻渣为提取完藻色素、藻油脂、藻色素油脂和藻多糖中任一种成分后剩余的部分。3.根据权利要求1所述的一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，其特征在于：所述步骤1）中，藻渣来源的藻种为小球藻、杜氏藻、微拟球藻、衣藻、栅藻、三角褐指藻、紫球藻、螺旋藻、金藻、隐甲藻和雨生红球藻中的一种。4.根据权利要求1所述的一种从微藻藻渣中提取蛋白质的方法，其特征在于：所述步骤1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢友坪，陈剑锋，刘乐冕，石新国，沈英，郑向南，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35