使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法技术

本发明专利技术公开了一种使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法，包括下列步骤：（1）取洗净后的新鲜螺旋藻藻泥，到超声波提取罐中；（2）混合液搅拌均匀后超声破壁提取；（3）提取混合液采做固液分离；（4）藻渣/研磨珠混合物滤网分离；（5）将研磨珠洗净后再次循环使用；（6）藻渣混合液采用精滤机再次固液分离；（7）将合并后的藻蓝蛋白提取液通过错流膜过滤设备；（8）将上步清液通过30KDa的超滤膜设备；（9）将超滤浓缩液经过喷雾干燥等。本发明专利技术具有以下优点：不使用任何化学添加剂，物理破壁，全程纯水提取，既降低了提取成本，又无化学污水排放，环境友好，符合藻蓝蛋白天然健康的产品用途。

【技术实现步骤摘要】
使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法
本专利技术涉及一种使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法，属于生物提取

技术介绍
藻蓝蛋白是从螺旋藻中分离出的一种深蓝色粉末。主要存在于蓝藻、红藻和隐藻中。藻蓝素通常也分为C-藻蓝素和R-藻蓝素，前者主要存在于蓝藻中，后者则主要存在于红藻中，隐藻中该两种都有。其功用为吸收光(橙黄色)能和传递光能。它既是一种蛋白质，又是一种极好的天然食用色素，同时又是良好的保健食品。目前所有的提取方法都是采用冻融加高压均质或者冻融加缓冲液浸泡的手段，冻融法的能耗大，缓冲液浸泡法需要使用大量化学添加剂，另外两类方法都需要2-3天的时间提取，不利于连续快速生产。目前所有的提取方法几乎都是使用螺旋藻干燥粉末为原料进行提取，需要事先对新鲜螺旋藻藻泥进行干燥，一是增加了干燥所需的能耗、人工、时间和设备，另外干燥过程中的高温会降低螺旋藻中藻蓝蛋白的含量。一般的超声提取方法破壁效果差，藻蓝蛋白溶出比例低，所以无法应用于工业化生产。目前所有的工业化提取方法都只能提取藻蓝蛋白，无法实现工业化联产藻蓝蛋白和螺旋藻多糖，不能充分利用螺旋藻原料的营养价值，经济效益不高。有很多报道可以同时提取藻蓝蛋白、叶绿素或者螺旋藻多糖等其他营养成分的方法，但都停留在实验室小试阶段，操作复杂，使用大量有机溶剂分步萃取，无法应用于大规模工业化生产。目前所有的工业化提取方法都无法在生产过程中有效快速除菌，藻蓝蛋白品质差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供的一种使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法，包括下列步骤：（1）取洗净后的新鲜螺旋藻藻泥，按照藻泥：纯化水（W/W1:3-1:8）的比例投入到超声波提取罐中，优选1：5的比例。纯化水经冷却处理，保持混合液温度在15摄氏度以下。（2）按照藻泥：研磨珠（W/W1:1-1:1.5）的比例加入氧化锆或者陶瓷材质的研磨珠，优选1:1的比例，与藻泥混合液搅拌均匀后，使用50K赫兹的频率超声破壁提取60分钟。研磨珠的使用可以在超声过程中产生空穴效应，可以极大提高破壁率，增加藻蓝蛋白的溶出，提取率不低于冻融法和缓冲液浸泡法，从而使超声波提取法可以应用于工业化提取藻蓝蛋白。（3）提取混合液采用精滤机（真空平板过滤机或者板框过滤机）做固液分离，得到藻蓝蛋白提取液和藻渣/研磨珠混合物。（4）藻渣/研磨珠混合物加水搅拌均匀后采用80目滤网分离，得到研磨珠，以及藻渣混合液。（5）研磨珠洗净后再次循环使用。（6）藻渣混合液采用精滤机再次固液分离，将滤液与步骤3得到的藻蓝蛋白提取液合并，用于后续纯化藻蓝蛋白，藻渣用于后续提取螺旋藻多糖。（7）将合并后的藻蓝蛋白提取液通过45nm-200nm的错流膜过滤设备，经过试验对比，优选100nm中空纤维膜错流过滤器，滤除固体微粒和微生物，清液用于后续纯化藻蓝蛋白。（8）将上步清液通过30KDa的超滤膜设备，一是除去部分杂蛋白和小分子多糖等杂质，二是除去大部分水进行浓缩。排出的清液收集用于提取螺旋藻多糖。（9）将超滤浓缩液经过喷雾干燥，得到高纯度食品级藻蓝蛋白，纯度（A620/280大于2.5）。（10）将步骤8得到的超滤清液和步骤6得到的过滤藻渣混合，加纯水至湿藻渣：水（W/W1:5）,在电加热提取罐中加热煮沸4小时。（11）将提取液趁热通过精滤机过滤，得到淡黄色滤液和剩余藻渣。（12）将滤液加热减压浓缩至原体积的20%-30%，冷却至室温。（13）加入浓缩液2-3倍量的95%乙醇，搅匀后静置沉淀。（14）沉淀物采用100目滤网过滤，水洗，烘干，粉碎后得到食品级螺旋藻多糖。（15）母液通过蒸馏塔回收乙醇。（16）剩余藻渣烘干作为蛋白饲料。本专利技术的有益效果：本专利技术解决了现有提取方法存在的问题，具有以下优点：不使用任何化学添加剂，物理破壁，全程纯水提取，既降低了提取成本，又无化学污水排放，环境友好，符合藻蓝蛋白天然健康的产品用途。提取时间短，既降低了能耗，又利于工业化快速连续生产。直接采用新鲜螺旋藻藻泥为原料进行提取，既节省了干燥螺旋藻所需的能耗、人工、时间和设备，又保持了新鲜螺旋藻中的藻蓝蛋白含量不降低，综合成本更低。对提取藻蓝蛋白后的藻渣进行二次利用，获得螺旋藻多糖，充分利用原料营养价值，提升工厂经济效益。生产过程中采用膜技术在线除菌，提升产品质量，延长保质期，避免后期灭菌的成本和对产品含量的降低。已有相关专利概况，与本专利技术的区别：有很多专利或期刊等报道涉及藻蓝蛋白的提取方法，几乎都是使用螺旋藻干粉为原料，都采用冻融加高压均质或者冻融加缓冲液浸泡的手段，另外都无法在生产过程中在线除菌，也无法工业化联产螺旋藻多糖，与本专利技术有较大差别。具体实施方式实施例1本实施例提供了一种使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法，包括下列步骤：（1）取洗净后的新鲜螺旋藻藻泥，按照藻泥：纯化水（W/W1:5）的比例投入到超声波提取罐中。纯化水经冷却处理，保持混合液温度在15摄氏度以下。（2）按照藻泥：研磨珠（W/W1:1）的比例加入氧化锆，与藻泥混合液搅拌均匀后，使用50K赫兹的频率超声破壁提取60分钟。研磨珠的使用可以在超声过程中产生空穴效应，可以极大提高破壁率，增加藻蓝蛋白的溶出，提取率不低于冻融法和缓冲液浸泡法，从而使超声波提取法可以应用于工业化提取藻蓝蛋白。（3）提取混合液采用精滤机，精滤机选择真空平板过滤机做固液分离，得到藻蓝蛋白提取液和藻渣/研磨珠混合物。（4）藻渣/研磨珠混合物加水搅拌均匀后采用80目滤网分离，得到研磨珠，以及藻渣混合液。（5）研磨珠洗净后再次循环使用。（6）藻渣混合液采用精滤机再次固液分离，将滤液与步骤（3）得到的藻蓝蛋白提取液合并，用于后续纯化藻蓝蛋白，藻渣用于后续提取螺旋藻多糖。（7）将合并后的藻蓝蛋白提取液通过100nm的错流膜过滤设备，滤除固体微粒和微生物，清液用于后续纯化藻蓝蛋白。（8）将上步清液通过30KDa的超滤膜设备，一是除去部分杂蛋白和小分子多糖等杂质，二是除去大部分水进行浓缩。排出的清液收集用于提取螺旋藻多糖。（9）将超滤浓缩液经过喷雾干燥，得到高纯度食品级藻蓝蛋白，纯度（A620/280大于2.5）。（10）将步骤（8）得到的超滤清液和步骤（6）得到的过滤藻渣混合，加纯水至湿藻渣：水（W/W1:5）,在电加热提取罐中加热煮沸4小时。（11）将提取液趁热通过精滤机过滤，得到淡黄色滤液和剩余藻渣。（12）将滤液加热减压浓缩至原体积的25%，冷却至室温。（13）加入浓缩液3倍量的95%乙醇，搅匀后静置沉淀。（14）沉淀物采用100目滤网过滤，水洗，烘干，粉碎后得到食品级螺旋藻多糖。（15）母液通过蒸馏塔回收乙醇。（16）剩余藻渣烘干作为蛋白饲料。利用本实施例的方法，用100公斤螺旋藻粉原料进行生产，藻蓝蛋白的提取率为：21.3%，即100公斤螺旋藻粉原料最终得到21.3公斤藻蓝蛋白粉末成品（折干计算）。本实施例制备的藻蓝蛋白的纯度：A620/280大于2.5；测试的设备是：紫外分光光度计。本实施例提供的食本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法，其特征在于，包括下列步骤：（1）取洗净后的新鲜螺旋藻藻泥，按照藻泥：纯化水（W/W 1:3‑1:8）的比例投入到超声波提取罐中，纯化水经冷却处理，保持混合液温度在15摄氏度以下；（2）按照藻泥：研磨珠（W/W 1:1‑1:1.5）的比例研磨珠，与混合液搅拌均匀后，使用50K赫兹的频率超声破壁提取60分钟；（3）提取混合液采用精滤机（真空平板过滤机或者板框过滤机）做固液分离，得到藻蓝蛋白提取液和藻渣/研磨珠混合物；（4）藻渣/研磨珠混合物加水搅拌均匀后采用80目滤网分离，得到研磨珠，以及藻渣混合液；（5）将研磨珠洗净后再次循环使用；（6）藻渣混合液采用精滤机再次固液分离，将滤液与步骤（3）得到的藻蓝蛋白提取液合并，用于后续纯化藻蓝蛋白，藻渣用于后续提取螺旋藻多糖；（7）将合并后的藻蓝蛋白提取液通过45nm‑200nm的错流膜过滤设备；（8）将上步清液通过30KDa的超滤膜设备；（9）将超滤浓缩液经过喷雾干燥，得到高纯度食品级藻蓝蛋白；（10）将步骤8得到的超滤清液和步骤（6）得到的过滤藻渣混合，加纯水至湿藻渣：水（W/W 1:5）,在电加热提取罐中加热煮沸4小时；（11）将提取液趁热通过精滤机过滤，得到淡黄色滤液和剩余藻渣；（12）将滤液加热减压浓缩至原体积的20%‑30%，冷却至室温；（13）加入浓缩液2‑3倍量的95%乙醇，搅匀后静置沉淀；（14）沉淀物采用100目滤网过滤，水洗，烘干，粉碎后得到食品级螺旋藻多糖；（15）母液通过蒸馏塔回收乙醇；（16）剩余藻渣烘干作为蛋白饲料。...

【技术特征摘要】
1.使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法，其特征在于，包括下列步骤：（1）取洗净后的新鲜螺旋藻藻泥，按照藻泥：纯化水（W/W1:3-1:8）的比例投入到超声波提取罐中，纯化水经冷却处理，保持混合液温度在15摄氏度以下；（2）按照藻泥：研磨珠（W/W1:1-1:1.5）的比例研磨珠，与混合液搅拌均匀后，使用50K赫兹的频率超声破壁提取60分钟；（3）提取混合液采用精滤机（真空平板过滤机或者板框过滤机）做固液分离，得到藻蓝蛋白提取液和藻渣/研磨珠混合物；（4）藻渣/研磨珠混合物加水搅拌均匀后采用80目滤网分离，得到研磨珠，以及藻渣混合液；（5）将研磨珠洗净后再次循环使用；（6）藻渣混合液采用精滤机再次固液分离，将滤液与步骤（3）得到的藻蓝蛋白提取液合并，用于后续纯化藻蓝蛋白，藻渣用于后续提取螺旋藻多糖；（7）将合并后的藻蓝蛋白提取液通过45nm-200nm的错流膜过滤设备；（8）将上步清液通过30KDa的超滤膜设备；（9）将超滤浓缩液经过喷雾干燥，得到高纯度食品级藻蓝蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德智，肖海涛，
申请(专利权)人：张德智，肖海涛，
类型：发明
国别省市：山东,37