一种从南极磷虾中提取高磷脂高虾青素虾油的方法及其在血脂调节中的应用 |
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申请号 | CN202311650166.3 | 申请日 | 2023-12-04 | 公开(公告)号 | CN117660101A | 公开(公告)日 | 2024-03-08 |
申请人 | 山东康境海洋生物工程有限公司; | 发明人 | 周涛; 高来绪; 方勇; 张刘刚; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及虾油提取技术领域,具体涉及一种从南极磷虾中提取高磷脂高虾青素虾油的方法及其在血脂调节中的应用,包括以下步骤:S1:选择南极磷虾原料;S2:对南极磷虾原料进行低温预处理;S3:应用 超 声波 处理于预处理的南极磷虾,以提高磷脂和虾青素的萃取效率;S4:添加 溶剂 ,并进行温和搅拌,形成混合物A;S5:对混合物A进行离心分离,以分离出富含磷脂和虾青素的粗提液;S6:对粗提液进行 冷冻干燥 处理,得到高磷脂高虾青素虾油粉末;S7:对干燥后的虾油粉末进行纯化处理。本发明,通过 超声波 辅助提取结合冷冻干燥技术,有效提高磷脂和虾青素的提取率和 稳定性 ,同时减少环境污染和生产成本,适应工业化大规模生产的需求。 | ||||||
权利要求 | 1.一种从南极磷虾中提取高磷脂高虾青素虾油的方法,其特征在于,包括以下步骤: |
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说明书全文 | 一种从南极磷虾中提取高磷脂高虾青素虾油的方法及其在血脂调节中的应用 技术领域[0001] 本发明涉及虾油提取技术领域,尤其涉及一种从南极磷虾中提取高磷脂高虾青素虾油的方法及其在血脂调节中的应用。 背景技术[0003] 然而,现有的从南极磷虾中提取磷脂和虾青素的方法面临多个挑战,首先,传统的提取方法如化学溶剂提取和物理压榨往往导致有效成分的损失,且无法保持成分的稳定性,从而影响最终产品的质量,其次,高温或是化学残留物可能会破坏磷脂和虾青素的结构,减少其生物活性,此外,现有方法往往能耗高且不环保,且难以满足大规模工业化生产的需求。 [0004] 因此,亟需一种方法来高效、环保地从南极磷虾中提取高磷脂和高虾青素含量的虾油,并保持其活性成分的稳定性,以便在血脂调节等医药领域中应用。 发明内容[0005] 基于上述目的,本发明提供了一种从南极磷虾中提取高磷脂高虾青素虾油的方法及其在血脂调节中的应用。 [0006] 一种从南极磷虾中提取高磷脂高虾青素虾油的方法,包括以下步骤: [0007] S1:选择南极磷虾原料; [0008] S2:对南极磷虾原料进行低温预处理; [0010] S4:添加溶剂,该溶剂与经过超声波处理的南极磷虾原料的体积比为1:1至3:1,并进行温和搅拌,形成混合物A; [0011] S5:对混合物A进行离心分离,以分离出富含磷脂和虾青素的粗提液; [0012] S6:对粗提液进行冷冻干燥处理,得到高磷脂高虾青素虾油粉末; [0014] 进一步的,所述南极磷虾原料体长为3‑5cm,水分含量不超过70%。 [0015] 进一步的,所述溶剂为食品级乙醇和水的混合物,该溶剂中乙醇浓度为60‑80%。 [0016] 进一步的,所述S2对南极磷虾原料进行低温预处理具体包括: [0017] S21:将南极磷虾原料洗净并去除杂质,确保原料的清洁度满足食品安全标准; [0018] S22:将处理后的南极磷虾原料置于‑30℃至‑20℃的环境中预冻12至24小时,使其油脂固化; [0021] 进一步的,所述S3具体包括: [0023] S32:将南极磷虾原料浸入预冷至5℃至15℃的溶剂中,以确保萃取效率; [0024] S33:进行连续的超声波处理45分钟,过程中保持溶剂温度不超过25℃; [0025] S34:在超声波处理结束后,立即关闭设备的温度控制系统。 [0026] 进一步的,所述S4具体包括: [0027] S41:将经过步骤S3超声波处理的南极磷虾原料转移到具有温控功能的搅拌容器中; [0028] S42:缓慢添加体积比为南极磷虾原料1:1至3:1的溶剂; [0029] S43:启动搅拌器,设置搅拌速度为200‑400转/分钟,搅拌时间为30分钟; [0030] S44:在搅拌过程中,持续监控溶剂和南极磷虾原料混合物的温度,确保其保持在20℃至25℃的范围内; [0031] S45:经过预定时间的搅拌后,混合物转移到一个温控的静置容器中,静置1至2小时,让大分子杂质沉降,形成混合物A; [0032] S46:在静置结束后,通过过滤去除未溶解的固体和大分子杂质,得到均质的混合物A。 [0033] 进一步的,所述S5具体包括: [0034] S51:将步骤S46得到的混合物A转移到离心机中,并设置离心机的温度保持在4℃至10℃; [0035] S52:调整离心机至中速旋转,速度设置为6000rpm至8000rpm,离心时间为15至20分钟; [0036] S53:离心完成后,收集上层清亮的粗提液; [0037] S54:收集的粗提液立即转移到预冷的收集容器中,容器温度控制在4℃以下。 [0038] 进一步的,所述S6具体包括: [0039] S61:将步骤S5中得到的粗提液置于冷冻干燥机的托盘内,并将托盘预先冷却至‑40℃; [0040] S62:启动冷冻干燥机,将托盘内的粗提液温度降至‑80℃,并维持该温度2小时,以确保粗提液完全冻结; [0041] S63:在粗提液完全冻结后,设置冷冻干燥机的真空度至0.1毫巴至1毫巴,开始干燥过程; [0042] S64:干燥过程中,逐渐升温至‑10℃,并保持此温度范围进行主干燥,干燥时间为24至48小时,以去除粗提液中的水分; [0043] S65:完成主干燥后,提高温度至0℃至10℃,进行后干燥处理2至4小时,确保粗提液中残余水分的彻底去除; [0044] S66:干燥结束后,缓慢释放真空,取出干燥完成的粉末,该粉末为高磷脂高虾青素虾油粉末,并立即密封并储存于干燥、避光、冷凉的条件下。 [0045] 进一步的,所述S7具体包括: [0047] S72:在纯化过程中,控制吸附剂的添加比例为虾油粉末重量的5%至10%; [0048] S73:将混合后的物质在室温下静置1至2小时,随后通过过滤设备将吸附剂及吸附的杂质分离出来,得到纯化后的虾油粉末; [0049] S74:将纯化后的虾油粉末与预先确定的天然抗氧化剂混合,抗氧化剂选择维生素E,添加比例为虾油粉末重量的0.1%至0.5%,以防止氧化; [0050] S75:混合抗氧化剂的虾油粉末在5℃下静置30分钟,以充分反应并分散抗氧化剂。 [0051] 一种高磷脂高虾青素虾油在血脂调节中的应用,使用高磷脂高虾青素虾油作为血脂调节剂,其中虾油中的磷脂和虾青素含量分别达到按重量计的5%至10%和1%至2%,所述血脂调节剂将用于制备降低血液中低密度脂蛋白和甘油三酯水平的药物,或用于制备增加高密度脂蛋白水平的药物,该药物可为口服剂型,并且在给药时,按照每天10mg至1000mg的剂量范围使用。 [0052] 本发明的有益效果: [0053] 本发明,通过采用超声波辅助提取技术结合冷冻干燥技术,有效地提高了从南极磷虾中提取磷脂和虾青素的效率,不仅提升了萃取率,还确保了提取过程中活性成分的完整性和稳定性,使得最终产品在血脂调节等领域的应用更为有效。 [0054] 本发明,在操作过程中对环境友好,减少了有害溶剂的使用,并且能耗较传统方法更低,这使得该方法不仅符合可持续发展的原则,还能降低生产成本,具有明显的经济效益和市场竞争优势。 [0056] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0057] 图1为本发明实施例的提取高磷脂高虾青素虾油的方法示意图。 具体实施方式[0058] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明。 [0059] 需要说明的是,除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。 [0060] 实施例1 [0061] 如图1所示,一种从南极磷虾中提取高磷脂高虾青素虾油的方法,包括以下步骤: [0062] S1:选择南极磷虾原料; [0063] S2:对南极磷虾原料进行低温预处理,以便固化油脂并使细胞结构易于破裂,为接下来的萃取步骤做准备; [0064] S3:应用超声波处理于预处理的南极磷虾,以提高磷脂和虾青素的萃取效率; [0065] S4:添加溶剂,该溶剂与经过超声波处理的南极磷虾原料的体积比为2:1,并进行温和搅拌,形成混合物A; [0066] S5:对混合物A进行离心分离,以分离出富含磷脂和虾青素的粗提液; [0067] S6:对粗提液进行冷冻干燥处理,得到高磷脂高虾青素虾油粉末; [0068] S7:对干燥后的虾油粉末进行纯化处理,去除杂质和未反应的溶剂,随后添加天然抗氧化剂,进行抗氧化稳定化处理,以增强产品稳定性和提高保质期。 [0069] 南极磷虾原料体长为4cm,水分含量不超过70%。 [0070] 溶剂为食品级乙醇和水的混合物,该溶剂中乙醇浓度为70%。 [0071] S2对南极磷虾原料进行低温预处理具体包括: [0072] S21:将南极磷虾原料洗净并去除杂质,确保原料的清洁度满足食品安全标准; [0073] S22:将处理后的南极磷虾原料置于‑25℃的环境中预冻18小时,使其油脂固化,这有助于后续超声波处理的效率; [0074] S23:在预冻过程中,周期性地每隔30分钟使用振动筛轻轻敲击南极磷虾原料,以更均匀地固化油脂并防止原料块的形成; [0075] S24:预冻后的南极磷虾原料快速转移至‑7℃的环境中,并在此温度下静置1.5小时,使细胞结构逐渐软化,以便超声波处理可以更高效地破碎细胞壁。 [0076] S3具体包括: [0078] S32:将南极磷虾原料浸入预冷至10℃的溶剂中,以确保萃取效率; [0079] S33:进行连续的超声波处理45分钟,过程中保持溶剂温度不超过25℃,以防止高温对萃取物的潜在损伤; [0080] S34:在超声波处理结束后,立即关闭设备的温度控制系统,以避免因温度回升而对提取效率产生不利影响。 [0081] S4具体包括: [0082] S41:将经过步骤S3超声波处理的南极磷虾原料转移到具有温控功能的搅拌容器中; [0083] S42:缓慢添加体积比为南极磷虾原料2:1的溶剂; [0084] S43:启动搅拌器,设置搅拌速度为300转/分钟,搅拌时间为30分钟,以保证溶剂和南极磷虾原料充分混合; [0085] S44:在搅拌过程中,持续监控溶剂和南极磷虾原料混合物的温度,确保其保持在20℃至25℃的范围内,避免因温度过高导致的活性成分损失; [0086] S45:经过预定时间的搅拌后,混合物转移到一个温控的静置容器中,静置1.5小时,让大分子杂质沉降,形成混合物A; [0087] S46:在静置结束后,通过过滤去除未溶解的固体和大分子杂质,得到均质的混合物A,为下一步离心分离做好准备。 [0088] S5具体包括: [0089] S51:将步骤S46得到的混合物A转移到离心机中,并设置离心机的温度保持在7℃,以保护混合物中的磷脂和虾青素免受热降解; [0090] S52:调整离心机至中速旋转,速度设置为7000rpm,离心时间为18分钟,以确保充分分离出富含磷脂和虾青素的粗提液而不造成过度剪切力导致的活性成分损失; [0091] S53:离心完成后,缓慢且仔细地收集上层清亮的粗提液,避免扰动下层沉淀; [0092] S54:收集的粗提液立即转移到预冷的收集容器中,容器温度控制在4℃以下,以保持提取物的稳定性。 [0093] S6具体包括: [0094] S61:将步骤S5中得到的粗提液置于冷冻干燥机的托盘内,并将托盘预先冷却至‑40℃以保证快速冷冻; [0095] S62:启动冷冻干燥机,将托盘内的粗提液温度降至‑80℃,并维持该温度2小时,以确保粗提液完全冻结; [0096] S63:在粗提液完全冻结后,设置冷冻干燥机的真空度至0.5毫巴,开始干燥过程; [0097] S64:干燥过程中,逐渐升温至‑10℃,并保持此温度范围进行主干燥,干燥时间为36小时,以去除粗提液中的水分; [0098] S65:完成主干燥后,提高温度至0℃至10℃,进行后干燥处理2至4小时,确保粗提液中残余水分的彻底去除; [0099] S66:干燥结束后,缓慢释放真空,避免快速压力变化对干燥粉末的结构造成破坏,取出干燥完成的粉末,该粉末为高磷脂高虾青素虾油粉末,并立即密封并储存于干燥、避光、冷凉的条件下,以保持其稳定性和活性。 [0100] S7具体包括: [0101] S71:将步骤S6中得到的高磷脂高虾青素虾油粉末置于纯化设备中,使用活性炭为吸附剂,以吸附并去除粉末中的未反应溶剂和存在的有机杂质; [0102] S72:在纯化过程中,控制吸附剂的添加比例为虾油粉末重量的7%,确保杂质的充分吸附而不过度消耗有效成分; [0103] S73:将混合后的物质在室温下静置1.5小时,随后通过过滤设备将吸附剂及吸附的杂质分离出来,得到纯化后的虾油粉末; [0104] S74:将纯化后的虾油粉末与预先确定的天然抗氧化剂混合,抗氧化剂选择维生素E,添加比例为虾油粉末重量的0.3%,以防止氧化; [0105] S75:混合抗氧化剂的虾油粉末在5℃下静置30分钟,以充分反应并分散抗氧化剂。 [0106] 一种高磷脂高虾青素虾油在血脂调节中的应用,使用高磷脂高虾青素虾油作为血脂调节剂,其中虾油中的磷脂和虾青素含量分别达到按重量计的5%至10%和1%至2%,血脂调节剂将用于制备降低血液中低密度脂蛋白(LDL)和甘油三酯(TG)水平的药物,或用于制备增加高密度脂蛋白(HDL)水平的药物,该药物可为口服剂型,如软胶囊、丸剂或液体剂型,并且在给药时,按照每天10mg至1000mg的剂量范围使用。 [0107] 实施例2 [0108] S1:选择体长为3cm、水分含量不超过70%的南极磷虾原料; [0109] S2:将磷虾原料清洗干净,去除杂质,然后在‑30℃的环境中预冻12小时,期间每隔30分钟用振动筛敲击一次以固化油脂,预冻后转移至‑10℃的环境中,并静置1小时; [0110] S3:将预处理后的磷虾原料置于超声波处理设备中,设置超声波频率为35kHz,功率为100瓦,将磷虾浸入预冷至5℃的60%乙醇溶剂中,超声波处理45分钟,确保溶剂温度不超过25℃; [0111] S4:将超声波处理后的磷虾原料与1:1体积比的溶剂混合,于20℃至25℃范围内搅拌,搅拌速度设置为200转/分钟,时间为30分钟,并静置1小时,形成混合物A; [0112] S5:将混合物A在4℃的温度下,用离心机以6000rpm的速度旋转15分钟,上层清亮的粗提液即被收集; [0113] S6:将粗提液置于预冷至‑40℃的冷冻干燥机托盘中,设置冷冻干燥机的真空度至0.1毫巴,并将温度降至‑80℃并维持2小时,再将温度逐渐升至‑10℃进行主干燥,干燥时间为24小时,完成主干燥后,提高温度至0℃,进行后干燥处理2小时,彻底去除残余水分; [0114] S7:将干燥后的虾油粉末与添加比例为5%的硅胶混合,室温下静置1小时,通过过滤去除吸附的杂质,之后,加入0.1%比例的维生素E作为抗氧化剂,于5℃下静置30分钟进行抗氧化稳定化处理,得到高磷脂高虾青素虾油虾油成品。 [0115] 实施例3 [0116] S1:选择体长为5cm、水分含量不超过70%的南极磷虾原料; [0117] S2:将磷虾原料清洗干净,去除杂质,然后在‑20℃的环境中预冻24小时,期间每隔30分钟用振动筛敲击一次以固化油脂,预冻后转移至‑5℃的环境中,并静置2小时; [0118] S3:将预处理后的磷虾原料置于超声波处理设备中,设置超声波频率为35kHz,功率为500瓦,将磷虾浸入预冷至15℃的80%乙醇溶剂中,超声波处理45分钟,确保溶剂温度不超过25℃; [0119] S4:将超声波处理后的磷虾原料与3:1体积比的溶剂混合,于20℃至25℃范围内搅拌,搅拌速度设置为400转/分钟,时间为30分钟,并静置2小时,形成混合物A; [0120] S5:将混合物A在10℃的温度下,用离心机以8000rpm的速度旋转20分钟,上层清亮的粗提液即被收集; [0121] S6:将粗提液置于预冷至‑40℃的冷冻干燥机托盘中,设置冷冻干燥机的真空度至1毫巴,并将温度降至‑80℃并维持2小时,再将温度逐渐升至‑10℃进行主干燥,干燥时间为 48小时,完成主干燥后,提高温度至10℃,进行后干燥处理4小时,彻底去除残余水分; [0122] S7:将干燥后的虾油粉末与添加比例为10%的活性炭混合,室温下静置2小时,通过过滤去除吸附的杂质,之后,加入0.5%比例的维生素E作为抗氧化剂,于5℃下静置30分钟进行抗氧化稳定化处理,得到高磷脂高虾青素虾油虾油成品。 [0123] 表1成品性能对比 [0124] [0125] 通过上述表1可以看出,实施例1在所有指标上都显示出了最优性能,具体来说,磷脂含量作为评价虾油品质的一个关键指标,实施例1达到了40%,这比实施例2和实施例3分别高出5%和2%,这表明在实施例1的提取过程中,能更有效地保留磷脂,此外,虾青素含量在实施例1中达到了1200mg/kg,这比其他两个实施例的含量都要高,说明实施例1的提取方法在保留有益成分方面更为有效,在氧化稳定性方面,实施例1的油品氧化值仅为5meq/kg,远低于实施例2的10meq/kg和实施例3的7meq/kg,低氧化值意味着产品在储存和使用过程中更不容易变质,保质期更长,同时,水分含量只有1%,低水分含量不仅有助于延长产品的储存寿命,还可以减少在加工或储存过程中微生物污染的风险,纯度方面,实施例1以99%的纯度高居榜首,这是一个高度纯净的产品,表明在提取和后处理过程中,实施例1能够有效地去除非目标成分,保留所需的磷脂和虾青素。 [0126] 总的来说,实施例1表现出最高的有效成分含量和最佳的稳定性指标,这意味着在相同条件下,该方法能够产生更高质量的虾油产品,这些结果指出,实施例1的提取条件—包括预冻温度、超声波功率、溶剂使用比例和干燥过程—是最适合从南极磷虾中提取高磷脂和高虾青素虾油的。 [0127] 因此,如果要在生产环境中选择一种方法,实施例1将是首选,因为它提供了更高效率和更优质的产品。 |