本发明专利技术公开了一种从微藻细胞中快速提取高质量生物活性成分的方法及其应用，属于海洋微藻生物活性成分高效利用技术领域。该方法主要包括以下步骤：(1)将微藻冷冻干燥处理的粉末进行高压脉冲电场处理，收集样品并干燥；(2)将上述干燥样品与硅藻土混合均匀；(3)利用加压流体萃取法提取步骤(2)混合粉末的活性成分；(4)对提取液进行冷冻干燥处理。本发明专利技术结合了高压脉冲电场击穿微藻细胞壁和加压流体挤压微藻破碎细胞的工作原理，从微藻中高效萃取蛋白质，多酚等功能活性物质，这大大缩短了微藻营养物质提取的时间，极大提高了微藻活性物质的功能特性，且该工艺稳定、无污染、可操作性强，具有良好的工业化生产前景。具有良好的工业化生产前景。具有良好的工业化生产前景。
【技术实现步骤摘要】
一种从微藻细胞中快速提取高质量生物活性成分的方法及其应用
[0001]本专利技术属于海洋微藻生物活性成分高效利用
，尤其涉及一种从微藻细胞中快速提取高质量生物活性成分的方法及其应用。
技术介绍
[0002]小球藻是一种绿色微藻，因其优异的营养和功能特性而被用作食品和药物的重要成分。多酚为小球藻的主要活性成分，因其具有多种保健活性，如免疫调节、抗氧化、抗高脂血症、抗肿瘤、神经保护和抗哮喘作用而日益受到关注。
[0003]化学溶剂萃取是微藻活性成分萃取的最常见手段之一，是通过有机溶剂与藻体的充分接触(浸泡、喷淋),使活性物质溶解在溶剂中而被萃取出来。萃取过程中常用的有机试剂有甲醇、氯仿、乙醚、乙腈等。由于这些溶剂都有一定毒性,用量较大,时间较长,对人体健康及环保都是不利的,在食品级成分的提取中有一定限制。
[0004]高压脉冲电场(pulsedelectric field，PEF)在高压电场的条件下能破碎微藻坚硬的细胞壁，使得活性物质的提取处理时间短、能耗低、可最大程度保留物质活性等优点,近些年被广泛应用于活性物质提取。
[0005]压力流体萃取(pressurized liquid extraction，PLE)是有机液相溶剂在较高温度(50～200℃)、较大压力(1450～2175psi)条件下实现对组分的快速萃取分离。高压有助于增加传质速率迫使溶剂更容易渗入藻细胞,提高萃取效率。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种从微藻细胞中快速提取高质量生物活性成分的方法，该方法包括以下步骤：
[0007](1)将微藻冷冻干燥处理的粉末进行高压脉冲电场处理，收集样品并干燥；
[0008](2)将上述干燥样品与硅藻土混合均匀；
[0009](3)利用加压流体萃取法提取步骤(2)混合粉末的活性成分；
[0010](4)对提取液进行冷冻干燥处理。
[0011]优选地，所述步骤(1)中电场强度1～2KV/CM，能量100～300KJ/Kg，脉冲40～50Pulse。
[0012]优选地，所述步骤(1)中冷冻干燥温度为
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30～
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50℃，时间为48～72h。
[0013]优选地，所述步骤(2)中混合转速为1200～1700r/min，处理时间为5～12min。
[0014]优选地，所述步骤(2)中干燥样品与硅藻土的重量比为1:2
‑
4。
[0015]优选地，所述步骤(3)中蒸馏水作为提取试剂，设置压力流体萃取的条件为预热1min，加热5min，氮气吹扫60s。
[0016]优选地，所述步骤(3)中萃取压力1000～1500psi，温度45～55℃，提取时间10～15min。
[0017]优选地，所述步骤(4)中冷冻干燥温度为
‑
30～
‑
50℃，时间为48～72h，粉末过筛60目。
[0018]优选地，所述步骤(4)还包括对冷冻干燥粉碎后的粉末进行生物活性、蛋白质及多酚活性成分的分析。
[0019]本专利技术的目的之二在于提供上述方法在微藻生物活性成分提取中的应用。
[0020]本专利技术结合高压脉冲电场和压力流体萃取提取技术，缩短了传统化学溶剂提取法的萃取时间，促进了微藻营养成分的提取并提高了微藻营养物质的生物活性功能。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0022](1)本专利技术通过高压电场对微藻粉末进行细胞破碎处理，之后压力流体萃取提取过程使得提取液中的蛋白质转化为小分子肽或氨基酸，多酚转化为游离酚，成为具有更高营养功能的营养素。
[0023](2)与传统的萃技术取相比,本专利技术以水作为溶剂,消除了化学试剂的消耗，该方法安全可靠，可用作食品级成分的提取。
[0024](3)本专利技术采用的一种从微藻细胞中快速提取高品质生物活性成分的方法制备工艺安全、萃取率高，无污染、操作简单、成本低、对设备无较高要求，具有良好的工业化生产前景。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0026]实施例1
[0027](1)将微藻冷冻干燥粉末与水按4g/400mL的比例混合，利用高压脉冲电场在电场强度2KV/cm，能量200KJ/kg，30KV，脉冲450J/Pulse下对其进行高压电场处理，处理时间为8min，收集液体并冷冻干燥；
[0028](2)将上述经高压脉冲电场处理的冻干微藻粉末与硅藻土按质量比1:3均匀混合，转速为1500r/min，处理时间为7min；
[0029](3)以蒸馏水作为提取试剂，料液比为5g/600mL设置压力流体萃取的条件为：预热1分钟，加热5分钟，氮气吹扫60S，萃取压力1300psi，温度50℃，提取时间13min，对步骤(2)的混合粉末样品进行提取；
[0030](4)收集步骤(3)得到的提取液，进行冷冻干燥，粉碎，对其生物活性及蛋白质，多酚等活性成分进行分析，确定其可以作为一种富含蛋白质和多种形式多酚，可抑制食源性有害菌，促进益生菌生长并具备强抗氧化能力的优质益生元来源。
[0031]实施例2
[0032]同实施例1，区别在于步骤(3)中，混合粉末不经过压力流体萃取处理，且步骤(1)中高压脉冲电场处理时间为14min。
[0033]实施例3
[0034]同实施例1，区别在于步骤(1)中，微藻粉末与水的混合液不经过高压脉冲电场处理，且步骤(3)中压力流体萃取处理时间为14min。
[0035]对比例1
[0036]同实施例1，区别在于微藻细胞中高品质生物活性成分取过程采用乙醇或氯仿进行溶剂萃取，萃取时间350min，同时不采用高压脉冲电场和压力流体萃取相结合的处理手段。
[0037]对比例2
[0038]同实施例1，区别在于步骤(1)中高压脉冲电场在电场强度3KV/cm，能量300KJ/kg，30KV，脉冲450J/Pulse下对其进行高压电场处理，处理时间为25min；
[0039]同实施例1，区别在于步骤(3)中压力流体萃取的条件为：预热1分钟，加热5分钟，氮气吹扫60S，萃取压力1300psi，温度60℃，提取时间20min。
[0040]对比例3
[0041]同实施例1，区别在于步骤(3)中压力流体萃取的条件为：预热1分钟，加热5分钟，氮气吹扫60S，萃取压力1300psi，温度60℃，提取时间20min。
[0042]对比例4
[0043]同实施例1，区别在于步骤(1)中高压脉冲电场在电场强度3KV/cm，能量300KJ/kg，30KV，脉冲450J/Pulse下对其进行高压电场处理，处理时间为25min。
[0044]测试例1
[0045]采用凯氏定氮法、Folin
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Ciocalteu法、分光光度法分别对实施例1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种从微藻细胞中快速提取高质量生物活性成分的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将微藻冷冻干燥处理的粉末进行高压脉冲电场处理，收集样品并干燥；(2)将上述干燥样品与硅藻土混合均匀；(3)利用加压流体萃取法提取步骤(2)混合粉末的活性成分；(4)对提取液进行冷冻干燥处理。2.根据权利要求1所述的从微藻细胞中快速提取高质量生物活性成分的方法，其特征在于，所述步骤(1)中电场强度1～2KV/CM，能量100～300KJ/Kg，脉冲40～50Pulse。3.根据权利要求1所述的从微藻细胞中快速提取高质量生物活性成分的方法，其特征在于，所述步骤(1)中冷冻干燥温度为
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30～
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50℃，时间为48～72h。4.根据权利要求1所述的从微藻细胞中快速提取高质量生物活性成分的方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合转速为1200～1700r/min，处理时间为5～12min。5.根据权利要求1所述的从微藻细胞中快速提取高质量生物活性成分的方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王学东，刘艺璇，弗朗西斯科，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：
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