一种高纯度全反式β-胡萝卜素的提取方法技术

本发明专利技术公开了一种高纯度全反式β

【技术实现步骤摘要】
一种高纯度全反式
β
‑
胡萝卜素的提取方法


[0001]本专利技术涉及核黄素提取
，具体涉及一种高纯度全反式β
‑
胡萝卜素的提取方法。

技术介绍

[0002]β
‑
胡萝卜素的分子式为C
40
H
56
,分子量为536.88，它的熔点为180℃左右，β
‑
胡萝卜素是类胡萝卜素家族中最有效的维生素A全体，常见的约有20余种异构体，其中全反式β
‑
胡萝卜素被证明能帮助人类防治某些癌症和心血管疾病，凭借其优越的生理功能和特殊的着色性质，β
‑
胡萝卜素已成为一种十分重要的食品添加剂，目前被广泛用于食品和饮料中。但是在提取和制备β
‑
胡萝卜素过程当中由于β
‑
胡萝卜素的不稳定性、易氧化等，当有外界能量时，β
‑
胡萝卜素不同异构体之间会发生异构化反应。在制备、提取β
‑
胡萝卜素过程当中，β
‑
胡萝卜素会不可避免的受到光照、加热和空气氧化等作用的影响，并因此产生很多顺式异构体。β
‑
胡萝卜素顺式异构体含量的增加会降低β
‑
胡萝卜素的VA原的活性。同时影响β
‑
胡萝卜素对食品的着色性能。现有技术中通常采用破壁法提取β
‑
胡萝卜素，但是其存在处理压力大（压力可达50
‑
70Mpa）、破壁损失（与降解）量大和全反式β
‑
胡萝卜素含量低等问题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高纯度全反式β
‑
胡萝卜素的提取方法，具有更高的得率，更高的β
‑
胡萝卜素含量和更高的全反式β
‑
胡萝卜素的纯度。所述方案如下：本专利技术实施提供了一种高纯度全反式β
‑
胡萝卜素的提取方法，该方法包括以下步骤：(1)发酵液固液分离：在N2、抗氧剂保护下，将发酵液于0.4
‑
0.6Mpa压力下压滤得到β
‑
胡萝卜素含量4
‑
5%和固含量50
‑
55%的湿菌体。
[0004](2)洗涤：将步骤(1)得到的湿菌体用50
‑
60℃的热水洗涤至少一次。
[0005](3)皂化：在N2、抗氧剂保护下，于50
‑
60℃条件下，对步骤(2)得到的湿菌体采用碱液进行皂化处理。
[0006](4)皂化液固液分离：在N2、抗氧剂保护下，于50
‑
60℃条件下，对步骤(3)得到的皂化液于0.4
‑
0.6Mpa压力下压滤得到β
‑
胡萝卜素含量5
‑
7%和固含量60
‑
65%的湿菌体。
[0007](5)脱水、过滤：于50
‑
60℃条件下，将步骤(4)得到的湿菌体采用脱水剂进行脱水和压滤得到β
‑
胡萝卜素含量8
‑
10%和固含量75
‑
80%的湿菌体。将皂化后的菌体进行脱水处理，可促进下一步溶剂进入菌体提高β
‑
胡萝卜素溶出的速率，在脱水过程中，菌体中多数的水溶性杂质和脂溶性杂质溶于脱水剂，达到纯化的目的。
[0008](6)提取：在N2、抗氧剂保护下，于50
‑
60℃条件下（优选为55℃，提取时间优选为30min），采用溶剂提取步骤(5)得到的湿菌体，降温结晶得到高纯度全反式β
‑
胡萝卜素；其中，溶剂选自乙酸乙酯或乙酸异丁酯等。
[0009]其中，本专利技术采用在50
‑
60℃条件下进行处理，温度较高容易产生其他构型的β
‑
胡萝卜素，温度较低则提取效果不好（如对脂的分离效果不好）。
[0010]其中，在步骤(1)中，发酵液指产β
‑
胡萝卜素的微生物在特定培养基（包括无机盐、糖、氮等营养物质）中代谢生产β
‑
胡萝卜素，本实施例具体为由三孢布拉霉的正负菌发酵得到，其β
‑
胡萝卜素的含量为1000
‑
3000ppm并且β
‑
胡萝卜素被包裹，其还含有菌体及其它有机物质和一些无机物质。步骤(1)能过滤除去部分杂质。
[0011]其中，在步骤(2)中，水洗次数2
‑
3次，采用错流洗涤。该步骤进一步除去一些水溶性杂质和带出部分油脂性物质。
[0012]其中，在步骤(3)中，碱液与步骤(2)得到的湿菌体的体积质量比为3.5
‑
5.5L/kg，皂化时间为2
‑
3小时，碱液选自0.05
‑
0.1mol/L的氢氧化钠溶液或0.05
‑
0.1mol/L的氢氧化钾溶液等，碱液优选0.1mol/L的氢氧化钾溶液。通过步骤(4)除去了大部分皂化后的杂质。在显微镜下观察，经步骤(3)和(4)处理后的菌体变得蓬松，分散。皂化有效去除包裹β
‑
胡萝卜素的油脂类物质，有利于后续提取。
[0013]其中，在步骤(5)中，脱水剂与步骤(4)得到的湿菌体的体积质量比为2
‑
3L/kg，脱水时间40
‑
60min，脱水剂选自甲醇、乙醇或乙醇体积百分比含量大于60%的乙醇水溶液等，优选乙醇。
[0014]优选地，在步骤(6)中，降温速度为2
‑
4℃/分钟，本提取液过程中适当的控制降温温度有利于后续晶体的成长（如能控制结晶晶体的大小和含水量等）和过滤。
[0015]优选地，在步骤(6)中，溶剂为乙酸乙酯，用量与常规结晶一致。
[0016]其中，在步骤(1)、(4)和(5)中，过滤时压力为0.4
‑
0.5Mpa，压榨时压力为0.5
‑
0.6 Mpa。具体过程为：待压滤液泵入压滤机，随着进料压力的增大，进料量越来越少，当压力（进料）达到压滤设定值（压力为0.4
‑
0.5Mpa）时，停止进料进行压滤，压滤完成后（无或只有少量滤液排出），关闭进料阀进行压榨（压力为0.5
‑
0.6 Mpa）。
[0017]其中，在步骤(1)、(3)、(4)和(6)中，抗氧剂选自Vc和BHT（二丁基羟基甲苯）中的一种或两种（优选为Vc和BHT的组合），其用量为底物（步骤(1)中为发酵液，步骤(3)中为步骤(2)得到的湿菌体，步骤(4)中为步骤(3)得到的皂化液，步骤(6)为步骤(5)得到的湿菌体）质量的万分之2
‑
4（优选为万分之3）。
[0018]具体地，本专利技术提供的提取方法包括以下步骤：(1)发酵液固液分离：在N2、抗氧剂保护下，将发酵液于0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯度全反式β
‑
胡萝卜素的提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)发酵液固液分离：在N2、抗氧剂保护下，将发酵液于0.4
‑
0.6Mpa压力下压滤得到β
‑
胡萝卜素含量4
‑
5%和固含量50
‑
55%的湿菌体；(2)洗涤：将步骤(1)得到的湿菌体用50
‑
60℃的热水洗涤至少一次；(3)皂化：在N2、抗氧剂保护下，于50
‑
60℃条件下，对步骤(2)得到的湿菌体进行皂化处理；(4)皂化液固液分离：在N2、抗氧剂保护下，于50
‑
60℃条件下，对步骤(3)得到的皂化液于0.4
‑
0.6Mpa压力下压滤得到β
‑
胡萝卜素含量5
‑
7%和固含量60
‑
65%的湿菌体；(5)脱水、过滤：于50
‑
60℃条件下，将步骤(4)得到的湿菌体进行脱水和压滤得到β
‑
胡萝卜素含量8
‑
10%和固含量75
‑
80%的湿菌体；(6)提取：在N2、抗氧剂保护下，于50
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60℃条件下，采用溶剂提取步骤(5)得到的湿菌体，降温结晶得到高纯度全反式β
‑
胡萝卜素，所述溶剂选自乙酸乙酯或乙酸异丁酯。2.根据权利要求1所述的高纯度全反式β
‑
胡萝卜素的提取方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述发酵液由三孢布拉霉的正负菌发酵得到，其β
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胡萝卜素的含量为1000
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3000ppm。3.根据权利要求1所述的高纯度全反式β
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胡萝卜素的提取方法，其特征在于，在步骤(2)中，水洗次数2
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3次，采用错流洗涤。4.根据权利要求1所述的高纯度全反式β
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胡萝卜素的提取方法，其特征在于，在步骤(3)中，碱液与步骤(2)得到的湿菌体的体积质量比为3.5
‑
5.5L/kg，皂化时间为2
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3小时，碱液选自0.05
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0.1mol/L的氢氧化钠溶液或0.05
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0.1mol/L的氢氧化钾溶液。5.根据权利要求1所述的高纯度全反式β
‑
胡萝卜素的提取方法，其特征在于，在步骤(5)中，脱水剂与步骤(4)得到的湿菌体的体积质量比为2
‑
3L/kg，脱水时间40
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60min，脱水剂选自甲醇、乙醇或乙醇体积百分比含量大于60%的乙醇水溶液。6.根据权利要求1所述的高纯度全反式β
‑
胡萝卜素的提取方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭韶智，陈志远，黎艳华，柯伯雄，
申请(专利权)人：湖北广济药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：