[发明专利]一种高纯度无腥味藻蓝色素及其制备方法与应用

说明书

本发明属于藻蓝色素分离纯化技术领域，具体涉及一种高纯度无腥味藻蓝色素及其制备方法与应用。本发明通过分散、浸提、絮凝、过滤、纯化浓缩、脱味和浓缩等步骤，得到高纯度无腥味藻蓝色素。其中，本发明采用水提和磷酸盐缓冲液浸提方式，通过阶梯式提高体系渗透压，阶梯式提高藻蓝蛋白的浸出速率和浸出量，整个浸提和絮凝过程不需低温、超声破碎和高压均质，条件温和，对色素破坏小，提取周期短，不引入过多其他离子或组分，钙离子和磷酸根离子等通过絮凝除去，钠离子和氯离子的存在，可以保护藻蓝蛋白，而且可通过后续的膜分离，得到很好的去除，且均属于食品中允许添加的加工助剂。制得的高纯度无腥味藻蓝色素纯度高、色价高、收率高且无腥味。

技术领域

本发明属于藻蓝色素分离纯化技术领域，具体涉及一种高纯度无腥味藻蓝色素及其制备方法与应用。

背景技术

螺旋藻，又称节旋藻或蓝细菌，属于蓝藻门，主要包括极大螺旋藻、纯顶螺旋藻及盐泽螺旋藻类等。螺旋藻营养成分极其丰富，其含有大量蛋白质、多种维生素及矿物质等，可以作为一种高蛋白、低脂肪、低胆固醇、低热值的保健食品，被联合国粮农组织推荐为“人类明天最理想的食品”。随着螺旋藻越来越多地被开发为高蛋白功能性食品、保健品等，螺旋藻的开发利用也将拥有更广阔的前景。

藻蓝色素是从含藻胆体的藻类细胞中提取，是蓝藻中仅有的捕光色素蛋白，是非常少见的天然蓝色色素和营养素，具有独特的药用功效和荧光性质。其中以螺旋藻为代表的蓝藻中具有丰富的藻蓝色素，并具有安全性和高消化吸收率，经中国卫生部和美国食品药品管理局认证螺旋藻完全无毒副作用，是安全的植物药品及保健品。

目前，藻蓝色素的制备工艺通常包括螺旋藻破壁浸提和纯化等过程。其中，螺旋藻破壁浸提的方法包括反复冻融法、高压均质法、超声波破碎法、自然溶胀法和酶解法。反复冻融法(例如：申请号为“201010214387.2”，申请名称为“一种藻蓝蛋白提取物的制备和应用”的中国专利申请)一般需要三次以上才能达到有效破壁，每次冻融需要3～5天，整个破壁流程需要9～15天以上，且能耗巨大。高压均质法会产生高温，容易造成藻蓝色素的分解和破坏。超声波破碎法(例如：申请号为“201510279199.0”，申请名称为“从螺旋藻中提取藻蓝色素的提取方法”的中国专利申请)需要在低浓度的藻细胞溶液中有效，高浓度的藻液中超声难以传播，低浓度的藻溶液给后续的干燥带来困难，而且超声波容易导致蛋白质变性失活，产品收率低。自然溶胀法一般需要10～20天，且破壁效率不高，容易导致微生物大量繁殖腐败，生产过程难以控制。酶解法(如：申请号201810266698.X，申请名称：从螺旋藻中萃取藻蓝蛋白的方法的中国专利申请)使用的破壁酶价格昂贵，且市场不能持续稳定供应，对体系的温度和pH值要求严格。目前的螺旋藻破壁方法存在周期长、提取效率低、不适用于大规模工业生产等问题。

破壁浸提后的藻蓝色素粗提液纯化方法包括硫酸铵沉淀法、双水相法和色谱柱层析法等。中国专利申请(申请号CN201010224910.X，申请名称：一种从螺旋藻中分离高纯度藻蓝蛋白的方法)公开了一种从螺旋藻中分离纯化高纯度藻蓝蛋白的方法，其采用硫酸铵沉淀法纯化藻蓝蛋白，一方面需要消耗大量的化工原料硫酸盐，给环境造成污染，另一方面产品中硫酸铵的残留难以全部清除。中国专利申请(申请号CN201210066970.2，申请名称：一种藻蓝蛋白的纯化技术)公开了一种藻蓝蛋白的制备方法，其采用双水相萃取、超滤分离纯化藻蓝蛋白，虽然获得的藻蓝蛋白纯度较高，但是，双水相法对环境的污染较大。中国专利申请(申请号CN201611129493.4，申请名称：一种同时分离纯化试剂级的藻蓝蛋白与别藻蓝蛋白的方法)公开了以水华新鲜蓝藻为原料，通过采用盐析联合柱层析分离纯化试剂级藻蓝蛋白和试剂级别藻蓝蛋白，该方法需要消耗大量昂贵的填料耗材，且设备难以放大，层析速度慢。目前藻蓝色素的纯化方法存在成本高、操作繁琐、周期长、收率低、溶剂残留等缺点。

此外，螺旋藻有其特有的腥味，上述方法生产出的藻蓝色素或多或少有腥味，用于食品中会影响食品的风味。

发明内容