一种发酵液中β-胡萝卜素的纯化方法技术

本发明专利技术提供了一种发酵液中β

【技术实现步骤摘要】
一种发酵液中
β
‑
胡萝卜素的纯化方法


[0001]本专利技术涉及发酵产物纯化领域，具体而言，涉及一种发酵液中β
‑
胡萝卜素的纯化方法。

技术介绍

[0002]β
‑
胡萝卜素是类胡萝卜素的一种，不仅广泛存在于水果、蔬菜等植物中，也能在各种微生物中发现它的存在。它的利用领域刚开始是食品着色，后来发现它又是一种强抗氧化剂，能有效去除动物体内的自由基，具有防癌、抗癌、抗衰老、抗辐射、降胆固醇、活化免疫细胞等功能，同时也是维生素A的重要合成前体，具有很强的营养价值和很高的药用价值。人类对β
‑
胡萝卜素的开发和应用越来越关注，对该产品的市场需求和品质要求也在进一步提升。
[0003]β
‑
胡萝卜素是一种紫红色或暗红色的光泽结晶粉末，属四萜类化合物，分子式为C
40
H
56
，其分子含有紫罗蓝酮环和异戊二烯结构，具有多种顺反异构体。目前β
‑
胡萝卜素主要由化学合成、植物提取以及微生物发酵三种手段，从生产成本和产品品质的角度出发，目前微生物发酵是最普遍采用的方法。随着对微生物发酵产天然β
‑
胡萝卜素的研究和应用，发现三孢布拉霉菌、布拉克须霉菌、分枝杆菌等微生物均能代谢产β
‑
胡萝卜素，其中三孢布拉霉菌产天然β
‑
胡萝卜素的性能最佳，被商业化生产应用。
[0004]三孢布拉霉菌在发酵过程中需添加豆油作为重要培养基物质，才能发挥其最佳性能，产出最大量的天然β
‑
胡萝卜素，从而导致该产品发酵液中含有副产物油脂。由于β
‑
胡萝卜素和有关物质共同具有脂溶性，以及提取纯化所用溶剂萃取步骤会溶解大部分油脂，油脂的存在或者目前大部分工艺去除油脂不彻底的现象不仅影响后续提取纯化的难度系数和提取收率，也大大影响产品的品质，所以在提取纯化步骤中考虑油脂的去除或油脂影响的弱化这个因素十分关键，不仅有利于提取整个步骤去除相关色谱杂质从而提高色谱纯度，也大大提高产品收率，同时改善外观、含量等品质。现有技术中多采用低级醇等溶剂作为除油溶剂，在对菌丝体中的β
‑
胡萝卜素进行萃取前除去油脂，对于除油溶剂的消耗量较大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种发酵液中β
‑
胡萝卜素的纯化方法，以解决现有技术中提取纯化发酵液中β
‑
胡萝卜素时，除去脂溶性杂质消耗过多试剂的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种发酵液中β
‑
胡萝卜素的纯化方法，该纯化方法包括：a)从发酵液中获得干菌丝体；b)不去除干菌丝体上的脂溶性杂质，直接将萃取溶剂与干菌丝体混合，得到萃取液；c)浓缩萃取液，至萃取溶剂去除率为85％
‑
97％后，得到浓缩液；d)对浓缩液进行结晶纯化，获得纯化的β
‑
胡萝卜素。
[0007]进一步地，a)包括：将发酵液依次进行菌体破壁、过滤、干燥及粉碎，获得干菌丝体；优选地，菌体破壁包括：将发酵液搅拌加热至第一温度，得到加热菌液；向加热菌液中加
入表面活性剂处理进行破壁。
[0008]进一步地，第一温度为40
‑
70℃；优选地，表面活性剂处理的时长为0.5
‑
3h；优选地，表面活性剂的添加质量与发酵液的体积比为0.5
‑
25g：1L；优选地，表面活性剂包括脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠的一种或多种。
[0009]进一步地，萃取溶剂包括乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸乙酯或二氯甲烷中的一种或多种；优选地，c)中的去除率为93％～97％。
[0010]进一步地，d)中的结晶纯化包括：向浓缩液中加入结晶溶剂进行结晶，得到粗结晶；对粗结晶依次进行过滤、洗涤以及干燥，得到纯化的β
‑
胡萝卜素；优选地，向浓缩液中加入结晶溶剂进行结晶时，包括先保温搅拌，再冷却搅拌的步骤；优选地，保温搅拌包括在45
‑
60℃条件下搅拌4
‑
15h；优选地，冷却搅拌包括在15
‑
25℃条件下搅拌10
‑
24h。
[0011]进一步地，结晶溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮或异丙醇中的一种或多种。
[0012]进一步地，结晶溶剂分两次加入，第一次在得到浓缩液后、进行保温搅拌前加入，第二次在得到粗结晶后、进行过滤前；优选地，结晶溶剂的加入体积为浓缩液体积的0.1
‑
3倍；优选地，第一次加入的结晶溶剂的体积为总共加入的结晶溶剂的体积40％
‑
70％。
[0013]进一步地，对粗结晶依次进行过滤、洗涤以及干燥，得到纯化的β
‑
胡萝卜素包括：将粗结晶进行过滤，使用结晶溶剂进行第一顶洗，得到滤饼；将滤饼用结晶溶剂浸泡洗涤后，再依次进行过滤、第二顶洗和干燥，获得纯化的β
‑
胡萝卜素。
[0014]进一步地，第一顶洗使用的结晶溶剂的体积为浓缩液体积的0.1
‑
0.3倍；优选地，用于浸泡洗涤的结晶溶剂的质量为滤饼质量的10
‑
30倍。
[0015]进一步地，第二顶洗的次数为1
‑
3次；优选地，第二顶洗使用的结晶溶剂的质量为滤饼质量的5
‑
20倍。
[0016]应用本专利技术的技术方案，在对菌丝体中β
‑
胡萝卜素进行萃取前，不进行去除脂溶性杂质的处理，在得到粗结晶后再进行洗涤去除脂溶性杂质，从而减少去除脂溶性杂质所消耗的溶剂。
具体实施方式
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0018]如
技术介绍
所提到的，现有技术中多采用低级醇等溶剂作为除油溶剂，在对菌丝体中的β
‑
胡萝卜素进行萃取前除去油脂，对于除油溶剂的消耗量较大。因而，在本申请中专利技术人尝试开发一种新的纯化方法，在减少除油溶剂的消耗的同时，降低萃取、结晶过程中脂溶性杂志造成的不利影响。因而提出了本申请的一系列保护方案。
[0019]在本申请第一种典型的实施方式中，提供了一种发酵液中β
‑
胡萝卜素的纯化方法，该纯化方法包括：a)从发酵液中获得干菌丝体；b)不去除干菌丝体上的脂溶性杂质，直接将萃取溶剂与干菌丝体混合，得到萃取液；c)浓缩萃取液，至萃取溶剂去除率为85％
‑
97％，得到浓缩液；d)对浓缩液进行结晶纯化，获得纯化的β
‑
胡萝卜素。
[0020]现有技术中，利用三孢布拉霉菌发酵制备β
‑
胡萝卜素，在发酵过程中需添加豆油作为重要培养基物质，才能发挥其最佳性能，产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发酵液中β
‑
胡萝卜素的纯化方法，其特征在于，所述纯化方法包括：a)从所述发酵液中获得干菌丝体；b)不去除所述干菌丝体上的脂溶性杂质，直接将萃取溶剂与所述干菌丝体混合，得到萃取液；c)浓缩所述萃取液，至所述萃取溶剂去除率为85％
‑
97％后，得到浓缩液；d)对所述浓缩液进行结晶纯化，获得纯化的所述β
‑
胡萝卜素。2.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述a)包括：将所述发酵液依次进行菌体破壁、过滤、干燥及粉碎，获得所述干菌丝体；优选地，所述菌体破壁包括：将所述发酵液搅拌加热至第一温度，得到加热菌液；向所述加热菌液中加入表面活性剂处理进行破壁。3.根据权利要求2所述的纯化方法，其特征在于，所述第一温度为40
‑
70℃；优选地，所述表面活性剂处理的时长为0.5
‑
3h；优选地，所述表面活性剂的添加质量与所述发酵液的体积比为0.5
‑
25g：1L；优选地，所述表面活性剂包括脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠的一种或多种。4.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述萃取溶剂包括乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸乙酯或二氯甲烷中的一种或多种；优选地，所述c)中的去除率为93％～97％。5.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述d)中的所述结晶纯化包括：向所述浓缩液中加入结晶溶剂进行结晶，得到粗结晶；对所述粗结晶依次进行过滤、洗涤以及干燥，得到纯化的所述β
‑
胡萝卜素；优选地，向所述浓缩液中加入所述结晶溶剂进行结晶时，包括先保温搅拌，再冷却搅拌的步骤；优选地，所述保...

【专利技术属性】
技术研发人员：项园凯，杨宜，邵东，徐作武，章槐东，赵琳，夏瑛，
申请(专利权)人：浙江可明生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：