一种从红法夫酵母提取虾青素的方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011052257.3
(22)申请日 2020.09.29
(71)申请人 自然资源部第三海洋研究所
地址 361000 福建省厦门市思明区大学路
178号
申请人 厦门市科环海洋生物科技有限公司
(72)发明人 单大鹏　邵宗泽　李旭　常有民　
姜秋岺　阮斓　
(74)专利代理机构 北京天盾知识产权代理有限
公司 11421
代理人 周东呈
(51)Int.Cl.
C12P 23/00(2006.01)
C12N 1/06(2006.01)
C12R 1/645(2006.01)
(54)发明名称
一种从红法夫酵母提取虾青素的方法
(57)摘要
本发明公开了一种从红法夫酵母提取虾青
素的方法，具体步骤如下：摇瓶培养；发酵培养；
红法夫酵母处理；提取虾青素粗液；重复提取；提
纯虾青素。

本发明中通过在红法夫酵母培养的过
程中添加前体物质和培养液，使酵母中含有的虾
青素含量增加，从而使最终提取的虾青素增多，
同时使用环状芽孢杆菌细胞壁溶解酶的方法对
酵母进行虾青素的释放，能最大限度的将酵母的
中虾青素提取出来，且在提取的过程中添加抗氧
化剂，能提高虾青素的稳定性，同时该方法操作
简单，产量高，
实用价值很大。

权利要求书1页 说明书3页CN 112266945 A 2021.01.26
C N 112266945
A
1.一种从红法夫酵母提取虾青素的方法，其特征在于，具体步骤如下：
一、摇瓶培养：
A.将活化后的红法夫酵母使用摇瓶培养的方法培养，进行扩大培养，得到种子培养液；
B.所述摇瓶培养使用的摇瓶培养基由以下成分组成：葡萄糖8-10g/L、蛋白胨4-6g/L、麦芽汁2-4g/L、磷酸二氢钾1-3g/L、琼脂4-6g/L、硫酸镁0.5-1g/L；
C.摇瓶培养环境为：温度保持在20-22℃，转速为120-180rpm，培养时间为1-2D；
二、发酵培养：
A.将步骤一中得到的种子培养液接种至发酵罐中进行发酵培养，得到大量酵母菌体；
B.在发酵培养过程中加入培养液提供氮源；
C.在发酵培养的过程中每隔5-10H加入定量的前体物质；
D.发酵培养中使用的发酵培养基由以下成分组成：葡萄糖7-10g/L、酵母膏3-5g/L、蔗糖2-5g/L、磷酸钾0.5-1g/L、硫酸锌0.3-1g/L、硫酸镁0.2-0.8g/L、胡萝卜素2-5g/L、尿素2-4g/L、甘油0.5-1.5g/L和乙醇1-2g/L；
E.发酵培养的环境：温度保持在22℃，转速为100-300rpm，培养时间3-4D；
三、红法夫酵母处理：
A.将发酵罐中的发酵液通过离心的方法收集发酵液中的菌体；
B.将收集到的菌体中添加溶解酶，对其破壁处理；
C.再将菌体混合液中加入有机溶剂和抗氧化剂，并使用离心法实现固液分离，液体即为虾青素粗液，收集；
四、重复提取：重复步骤三中的操作，直至菌体混合液为透明为止，将收集的液体集中存储；
五、提纯虾青素：将虾青素粗液喷雾干燥，使其内部的有机溶液和水挥发，得到虾青素粉。

2.根据权利要求1所述的从红法夫酵母提取虾青素的方法，其特征在于，所述步骤二中的培养液具体包括以下成分：二氨基庚二酸0.1-0.2％、蛋白胨0.1-0.3％、葡萄糖0.3-0.5％、酵母膏0.2-0.7％、磷酸铵0.05-0.1％和喷雾干燥水。

3.根据权利要求1所述的从红法夫酵母提取虾青素的方法，其特征在于，所述步骤二中发酵罐容积为10L，且在发酵过程中通过添加碳酸和氢氧化钠控制发酵罐PH值在
4.5-
5.5之间。

4.根据权利要求1所述的从红法夫酵母提取虾青素的方法，其特征在于，所述步骤二中的前体物质为番茄汁或甲羟戊酸的一种，且定量具体为一次添加量为100g。

5.根据权利要求1所述的从红法夫酵母提取虾青素的方法，其特征在于，所述步骤三中的有机溶剂为石油醚或乳酸、乳酸乙酯混合液，且乳酸与乳酸乙酯混合液体积比为1：1。

6.根据权利要求1所述的从红法夫酵母提取虾青素的方法，其特征在于，所述步骤三中的抗氧化剂为生育酚。

7.根据权利要求1所述的从红法夫酵母提取虾青素的方法，其特征在于，所述步骤一中的摇瓶培养基PH值保持在5-7，且所述步骤二中的发酵培养基PH值保持在4.5-5.5。

8.根据权利要求1所述的从红法夫酵母提取虾青素的方法，其特征在于，所述步骤三中的溶解酶具体为环状芽孢杆菌细胞壁溶解酶。

权　利　要　求　书1/1页CN 112266945 A
一种从红法夫酵母提取虾青素的方法
技术领域
[0001]本发明涉及虾青素的提取技术领域，具体是一种从红法夫酵母提取虾青素的方法。

背景技术
[0002]虾青素，又名虾黄质、龙虾壳色素，是一种类胡萝卜素，也是类胡萝卜素合成的最高级别产物，呈深粉红色，化学结构类似于β-胡萝卜素。

而β-胡萝卜素、叶黄素、角黄素、番茄红素等都是类胡萝卜素合成的中间产物。

广泛存在于生物界，特别是虾、蟹、鱼、藻体、酵母和鸟类的羽毛中含量较高，是海洋生物体内主要的类胡萝卜素之一。

虾青素为萜烯类不饱和化合物，具有多种生理功效，如在抗氧化性、抗肿瘤、预防癌症、增强免疫力、改善视力等方面都有一定的效果。

[0003]在红法夫酵母中含有虾青素，目前人工提取虾青素大多都是从红法夫酵母中提取，但是，现在从红法夫酵母中提取虾青素的方法不能获得大量的虾青素，不能完全提取，造成浪费。

发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种从红法夫酵母提取虾青素的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006]一种从红法夫酵母提取虾青素的方法，具体步骤如下：
[0007]一、摇瓶培养：
[0008] A.将活化后的红法夫酵母使用摇瓶培养的方法培养，进行扩大培养，得到种子培养液；
[0009] B.所述摇瓶培养使用的摇瓶培养基由以下成分组成：葡萄糖8-10g/L、蛋白胨4-6g/L、麦芽汁2-4g/L、磷酸二氢钾1-3g/L、琼脂4-6g/L、硫酸镁0.5-1g/L；
[0010] C.摇瓶培养环境为：温度保持在20-22℃，转速为120-180rpm，培养时间为1-2D；[0011]二、发酵培养：
[0012] A.将步骤一中得到的种子培养液接种至发酵罐中进行发酵培养，得到大量酵母菌体；
[0013] B.在发酵培养过程中加入培养液提供氮源；
[0014] C.在发酵培养的过程中每隔5-10H加入定量的前体物质；
[0015] D.发酵培养中使用的发酵培养基由以下成分组成：葡萄糖7-10g/L、酵母膏3-5g/ L、蔗糖2-5g/L、磷酸钾0.5-1g/L、硫酸锌0.3-1g/L、硫酸镁0.2-0.8g/L、胡萝卜素2-5g/L、尿素2-4g/L、甘油0.5-1.5g/L和乙醇1-2g/L；
[0016] E.发酵培养的环境：温度保持在22℃，转速为100-300rpm，培养时间3-4D；[0017]三、红法夫酵母处理：
[0018] A.将发酵罐中的发酵液通过离心的方法收集发酵液中的菌体；
[0019] B.将收集到的菌体中添加溶解酶，对其破壁处理；
[0020] C.再将菌体混合液中加入有机溶剂和抗氧化剂，并使用离心法实现固液分离，液体即为虾青素粗液，收集；
[0021]四、重复提取：重复步骤三中的操作，直至菌体混合液为透明为止，将收集的液体集中存储；
[0022]五、提纯虾青素：将虾青素粗液喷雾干燥，使其内部的有机溶液和水挥发，得到虾青素粉。

[0023]作为本发明进一步的方案：所述步骤二中的培养液具体包括以下成分：二氨基庚二酸0.1-0.2％、蛋白胨0.1-0.3％、葡萄糖0.3-0.5％、酵母膏0.2-0.7％、磷酸铵0.05-0.1％和喷雾干燥水。

[0024]作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中发酵罐容积为10L，且在发酵过程中通过添加碳酸和氢氧化钠控制发酵罐PH值在4.5-5.5之间。

[0025]作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中的前体物质为番茄汁或甲羟戊酸的一种，且定量具体为一次添加量为100g。

[0026]作为本发明再进一步的方案：所述步骤三中的有机溶剂为石油醚或乳酸、乳酸乙酯混合液，且乳酸与乳酸乙酯混合液体积比为1：1。

[0027]作为本发明再进一步的方案：所述步骤三中的抗氧化剂为生育酚。

[0028]作为本发明再进一步的方案：所述步骤一中的摇瓶培养基PH值保持在5-7，且所述步骤二中的发酵培养基PH值保持在4.5-5.5。

[0029]作为本发明再进一步的方案：所述步骤三中的溶解酶具体为环状芽孢杆菌细胞壁溶解酶。

[0030]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0031]本发明中通过在红法夫酵母培养的过程中添加前体物质和培养液，使酵母中含有的虾青素含量增加，从而使最终提取的虾青素增多，同时使用环状芽孢杆菌细胞壁溶解酶的方法对酵母进行虾青素的提出，能最大限度的将酵母的中虾青素提取出来，且在提取的过程中添加抗氧化剂，能提高虾青素的稳定性，同时该方法操作简单，产量高，实用价值很大。

具体实施方式
[0032]下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

[0033]实施例
[0034]一种从红法夫酵母提取虾青素的方法，具体步骤如下：
[0035]一、摇瓶培养：
[0036] A.将活化后的红法夫酵母使用摇瓶培养的方法培养，进行扩大培养，得到种子培养液；
[0037] B.所述摇瓶培养使用的摇瓶培养基由以下成分组成：葡萄糖8-10g/L、蛋白胨4-6g/L、麦芽汁2-4g/L、磷酸二氢钾1-3g/L、琼脂4-6g/L、硫酸镁0.5-1g/L；
[0038] C.摇瓶培养环境为：温度保持在20-22℃，转速为120-180rpm，培养时间为1-2D；
[0039]二、发酵培养：
[0040] A.将步骤一中得到的种子培养液接种至发酵罐中进行发酵培养，得到大量酵母菌体；
[0041] B.在发酵培养过程中加入培养液提供氮源；
[0042] C.在发酵培养的过程中每隔5-10H加入定量的前体物质；
[0043] D.发酵培养中使用的发酵培养基由以下成分组成：葡萄糖7-10g/L、酵母膏3-5g/ L、蔗糖2-5g/L、磷酸钾0.5-1g/L、硫酸锌0.3-1g/L、硫酸镁0.2-0.8g/L、胡萝卜素2-5g/L、尿素2-4g/L、甘油0.5-1.5g/L和乙醇1-2g/L；
[0044] E.发酵培养的环境：温度保持在22℃，转速为100-300rpm，培养时间3-4D；[0045]三、红法夫酵母处理：
[0046] A.将发酵罐中的发酵液通过离心的方法收集发酵液中的菌体；
[0047] B.将收集到的菌体中添加溶解酶，对其破壁处理；
[0048] C.再将菌体混合液中加入有机溶剂和抗氧化剂，并使用离心法实现固液分离，液体即为虾青素粗液，收集；
[0049]四、重复提取：重复步骤三中的操作，直至菌体混合液为透明为止，将收集的液体集中存储；
[0050]五、提纯虾青素：将虾青素粗液喷雾干燥，使其内部的有机溶液和水挥发，得到虾青素粉。

[0051]所述步骤二中的培养液具体包括以下成分：二氨基庚二酸0.1-0.2％、蛋白胨0.1-0.3％、葡萄糖0.3-0.5％、酵母膏0.2-0.7％、磷酸铵0.05-0.1％和喷雾干燥水。

[0052]所述步骤二中发酵罐容积为10L，且在发酵过程中通过添加碳酸和氢氧化钠控制发酵罐PH值在4.5-5.5之间。

[0053]所述步骤二中的前体物质为番茄汁或甲羟戊酸的一种，且定量具体为一次添加量为100g。

[0054]所述步骤三中的有机溶剂为石油醚或乳酸、乳酸乙酯混合液，且乳酸与乳酸乙酯混合液体积比为1：1。

[0055]所述步骤三中的抗氧化剂为生育酚。

[0056]所述步骤一中的摇瓶培养基PH值保持在5-7，且所述步骤二中的发酵培养基PH值保持在4.5-5.5。

[0057]所述步骤三中的溶解酶具体为环状芽孢杆菌细胞壁溶解酶。

[0058]本发明中通过在红法夫酵母培养的过程中添加前体物质和培养液，使酵母中含有的虾青素含量增加，从而使最终提取的虾青素增多，同时使用环状芽孢杆菌细胞壁溶解酶的方法对酵母进行虾青素的提出，能最大限度的将酵母的中虾青素提取出来，且在提取的过程中添加抗氧化剂，能提高虾青素的稳定性，同时该方法操作简单，产量高，实用价值很大。

[0059]上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。