專利名稱：一種食品級藻藍蛋白及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生化分離純化技術領域，特別涉及一種藻藍蛋白的分離純化方法。
背景技術：
螺旋藻是微藻中的藍藻，它具有高蛋白、低脂肪、低糖、低膽固醇的特點，含有多種 維生素、蛋白質、脂肪、碳水化合物、礦物質和微量元素，而且各種比例科學合理，其中很多 成分達到藥物的含量和強度，使它的藥用功能十分廣泛，在促進人體新陳代謝，提高機體免 疫力，提高身體素質，抗輻射，輔助癌癥放、化療，降低放療、化療副作用等多方面都有積極 作用，是一種理想的純天然生物活性健康食品。藻膽蛋白是由脫輔基蛋白和藻藍素(開鏈的四毗咯發(fā)色團)通過一個或兩個硫醚 鍵共價連接而成的結(綴)合蛋白。每種藻膽蛋白由等摩爾量的α和β亞基構成，α亞 基的大小約為13kD 20kD，β亞基約為14kD 24kD。藻藍蛋白的α亞基含1個藻藍素， β亞基含2個藻藍素，而別藻藍蛋白的每個亞基中皆只有1個藻藍素。螺旋藻藻膽蛋白能夠 刺激機體免疫系統(tǒng)產生免疫球蛋白，保持或促進正常的細胞功能，全面增強機體的防病、抗 病能力，可防止腫瘤或抑制腫瘤的生長和復發(fā)，具有抗腫瘤的功效；它還是一種天然色素， 可以取代人工合成色素，用作食品和化妝品等方面，是理想安全的添加劑。螺旋藻藻膽蛋白 中所含的藻藍蛋白含量高達17%，是植物中之最。藻藍蛋白是一種純天然色素，可用作食物色素，也可用于化妝品工業(yè)，不會對人造 成傷害，是安全的添加劑，同時，藻藍蛋白也是活性物質，能極大地提高淋巴系統(tǒng)的免疫功 能，增強免疫細胞活力，殺傷癌細胞。目前，可從數種海藻中提取藻藍蛋白，但高純度的藻藍 蛋白價格十分昂貴，且價格還在迅速上漲。傳統(tǒng)的螺旋藻藻藍蛋白制備方法一般包括反復凍融，冷凍離心，硫酸按鹽析，透 析，上柱脫鹽，多次梯度洗脫，冷凍干燥等，工藝繁瑣、得率低、成本高，價格昂貴，并且無法 大量制備，嚴重限制了螺旋藻藻藍蛋白制品的推廣使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種生產成本低，簡單有效，并且適合大量制備食品 級藻藍蛋白的方法。為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種食品級藻藍蛋白制備方法，包括如下步驟Α.螺旋藻粉破壁；B.向破壁后的螺旋藻粉中加入弱酸鹽緩沖液浸提；C.將螺旋藻粉浸提液進行固液分離，并提取上清液；D.過濾所述上清液，得到粗提液；Ε.純化所述粗提液，得到濃縮液；F.將所述濃縮液噴霧干燥。進一步地，步驟A是先將螺旋藻粉和4°C磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機中濕混，濕混完畢后，通過5-16目尼龍網搖擺顆粒機制成顆粒，再用膠體磨循環(huán)研磨。進一步地，磷酸鹽緩沖溶液為0. 01 0. 05M, pH6. 0 7. 0。進一步地，步驟B中的弱酸鹽緩沖液為0. 01 0. 05M，pH6. 0 7. 0的磷酸鹽緩沖溶液。進一步地，步驟C是將所述螺旋藻粉浸提液依次進行轉速為5000-8000轉/分的 臥式離心和轉速為8000-12000轉/分的管式離心。進一步地，步驟D是將上清液依次通過200-500目的袋式過濾和0. 22-0. 45微米 的平板過濾，得到粗提液。這樣，可以使浸提液與細胞碎片有效分離，制得粗提液。進一步地，步驟E是將粗提液依次用300-200KD、100-50KD兩級超濾分級純化，得 到濃縮液。通過超濾純化，可以充分洗出雜蛋白。進一步地，步驟F中的噴霧干燥的進風溫度為180_220°C，出風溫度為60_90°C。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種成本低，產量大，適合工業(yè)化應用的食品級藻 藍蛋白。為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種依據上述方法制備的食品級藻藍蛋白。進一步地，該食品級藻藍蛋白的純度(0D62Q/0D28Q)大于1. 0，并且其中藻藍蛋白的 含量大于50 %，別藻藍蛋白的含量大于10 %，藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小 于2%。本發(fā)明提供的食品級藻藍蛋白制備方法具有蛋白提取率高，工藝簡單有效、生產 成本低廉、適合工業(yè)化生產等特點。本方法的蛋白提取率> 16% (鮮藻干重)，是目前常用 的藻膽蛋白分離方法得率的10倍。同時，本方法操作簡便，對設備要求低，流程簡單，生產 周期短，尤其是生產成本低，初步估算僅為國外同類產品成本的二十分之一。由本方法制備 的藻藍蛋白具有純度高和活性高的特點，純度已達到食品級(OD62tlA)D28tl)要求，同時，該藻 藍蛋白生物水溶性好，容易被人體的消化和吸收。因此，本發(fā)明提供的食品級藻藍蛋白制備 方法為藻藍蛋白的廣泛應用提供了基礎。


圖1為本發(fā)明的食品級藻藍蛋白制備方法流程圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明的食品級藻藍蛋白制備方法流程圖。步驟Si，向市售的螺旋藻粉中 加入弱酸鹽緩沖液，并利用膠體磨進行破壁處理；步驟S2，向經過破壁處理后的螺旋藻粉 中再加入弱酸鹽緩沖液，并浸提8小時以上；步驟S3，對步驟S2中的螺旋藻粉浸提液進行 固液分離，并提取上清液；步驟S4，將S3中提取的上清液依次經過袋式過濾和平板過濾，將 藻渣棄去，得到粗提液；步驟S5，將粗提液進行超濾處理，得到藻藍蛋白濃縮液；步驟S6，將 藻藍蛋白濃縮液進行噴霧干燥；步驟S7，制得食品級藻藍蛋白粉。實施例1 食品級藻藍蛋白制備方法步驟如下(1)取螺旋藻粉5公斤，將配置好的4°C等量的磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機 中，調整時間繼電器，設定濕混時間為3分鐘，開啟攪拌電機和切碎電機，將攪拌槳轉速設為I速，切碎刀轉速均設為II速，進行濕混。濕混完畢后，打開出料活塞，開啟攪拌漿，出 料，用16目尼龍網搖擺顆粒機制成螺旋藻濕粒，再將螺旋藻濕粒用膠體磨循環(huán)研磨，充分 粉碎。在研磨過程中，溫度不超過4°C。(2)向經膠體磨研磨過的螺旋藻粉中再加入25升0. 01 0. 05M，pH6. 0 7. 0磷 酸鹽緩沖液，并置于冷柜中浸提8小時以上；(3)浸提液依次進行轉速為5000轉/分的臥式離心和轉速為8000轉/分的管式 離心，離心后提取上清液。(4)將離心后提取的上清液依次經過200目的袋式過濾和0. 22微米的平板過濾， 過濾后得到藍藻蛋白粗提液(5)將藍藻蛋白粗提液用超濾膜層析，選用截留分子量300KD、100KD的中空纖維 超濾器兩級超濾分級純化，控制壓力在0. IMpa，流量為20升/小時，與蠕動泵配套使用，以 恒體積洗濾的方式得到藻藍蛋白超濾濃縮液。(6)將藻藍蛋白超濾濃縮液直接噴霧干燥，噴霧干燥機進風溫度為220°C，出風溫 度為90°C。依據上述方法，制得的藻藍蛋白為寶石藍色的水溶性粉劑，藻藍蛋白的純度 (OD62tZOD28tl)大于1. 0，達到食品級，并且其中藻藍蛋白的含量大于50%，別藻藍蛋白的含量 大于10 %，藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小于2 %。實施例2 食品級藻藍蛋白制備方法步驟如下(1)取螺旋藻粉10公斤，將配置好的4°C等量的磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機 中，調整時間繼電器，設定濕混時間為3分鐘，開啟攪拌電機和切碎電機，將攪拌槳轉速設 為I速，切碎刀轉速均設為II速，進行濕混。濕混完畢后，打開出料活塞，開啟攪拌漿，出料， 用16目尼龍網搖擺顆粒機制成螺旋藻濕粒，再將螺旋藻濕粒用膠體磨循環(huán)研磨，以充分粉 碎。在研磨過程中，溫度不超過4°C。(2)向經膠體磨研磨過的螺旋藻粉中再加入50升0. 01 0. 05M，pH6. 0 7. 0磷 酸鹽緩沖液，并置于冷柜中浸提8小時以上；(3)浸提液依次進行轉速為8000轉/分的臥式離心和轉速為12000轉/分的管式 離心，離心后提取上清液。(4)將離心后提取的上清液依次經過500目的袋式過濾和0. 45微米的平板過濾， 過濾后得到藍藻蛋白粗提液(5)將藍藻蛋白粗提液用超濾膜層析，選用截留分子量200KD、50KD的中空纖維超 濾器兩級超濾分級純化，控制壓力在0. IMpa，流量為20升/小時，與蠕動泵配套使用，以恒 體積洗濾的方式得到藻藍蛋白超濾濃縮液。(6)將藻藍蛋白超濾濃縮液直接噴霧干燥，噴霧干燥機進風溫度為220°C，出風溫 度為90°C。依據上述方法，制得的藻藍蛋白為寶石藍色的水溶性粉劑，藻藍蛋白的純度 (OD62tZOD28tl)大于1. 0，達到食品級，并且其中藻藍蛋白的含量大于50%，別藻藍蛋白的含量 大于10 %，藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小于2 %。實施例3
食品級藻藍蛋白制備方法步驟如下(1)取螺旋藻粉15公斤，將配置好的4°C等量的磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機 中，調整時間繼電器，設定濕混時間為3分鐘，開啟攪拌電機和切碎電機，將攪拌槳轉速設 為I速，切碎刀轉速均設為II速，進行濕混。濕混完畢后，打開出料活塞，開啟攪拌漿，出料， 用5目尼龍網搖擺顆粒機制成螺旋藻濕粒，再將螺旋藻濕粒用膠體磨循環(huán)研磨，充分粉碎。 在研磨過程中，溫度不超過4°C。(2)向經膠體磨研磨過的螺旋藻粉中再加入75升0. 01 0. 05M，pH6. 0 7. 0磷 酸鹽緩沖液，并置于冷柜中浸提8小時以上；(3)浸提液依次進行轉速為6000轉/分的臥式離心和轉速為10000轉/分的管式 離心，離心后提取上清液。(4)將離心后提取的上清液依次經過500目的袋式過濾和0. 45微米的平板過濾， 過濾后得到藍藻蛋白粗提液(5)將藍藻蛋白粗提液用超濾膜層析，選用截留分子量300KD、100KD的中空纖維 超濾器兩級超濾分級純化，控制壓力在0. 02Mpa,流量為20升/小時，與蠕動泵配套使用，以 恒體積洗濾的方式得到藻藍蛋白超濾濃縮液。(6)將藻藍蛋白超濾濃縮液直接噴霧干燥，噴霧干燥機進風溫度為180°C，出風溫 度為60V。依據上述方法，制得的藻藍蛋白為寶石藍色的水溶性粉劑，藻藍蛋白的純度 (OD62tZOD28tl)大于1. 0，達到食品級，并且其中藻藍蛋白的含量大于50%，別藻藍蛋白的含量 大于10 %，藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小于2 %。應當指出，雖然通過上述實施方式對本發(fā)明進行了描述，然而本發(fā)明還可有其它 多種實施方式。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，熟悉本領域的技術人員顯然可以對 本發(fā)明做出各種相應的改變和變形，但這些改變和變形都應當屬于本發(fā)明所附權利要求及 其等效物所保護的范圍內。
權利要求
一種食品級藻藍蛋白的制備方法，其特征在于，包括如下步驟A.螺旋藻粉破壁；B.向破壁后的螺旋藻粉中加入弱酸鹽緩沖液浸提；C.將螺旋藻粉浸提液進行固液分離，并提取上清液；D.過濾所述上清液，得到粗提液；E.純化所述粗提液，得到濃縮液；F.將所述濃縮液噴霧干燥。
2.如權利要求1所述的藻藍蛋白制備方法，其特征在于，所述的步驟A是先將螺旋藻粉 和4°C磷酸鹽緩沖液投入到混合顆粒機中濕混，濕混完畢后，通過5-16目尼龍網搖擺顆粒 機制成顆粒，再用膠體磨循環(huán)研磨。
3.如權利要求2所述的藻藍蛋白制備方法，其特征在于，所述的磷酸鹽緩沖溶液為 0. 01 0. 05M, pH6. 0 7. 0。
4.如權利要求1所述的藻藍蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟B中的弱酸鹽緩沖液 為0. 01 0. 05M, pH6. 0 7. 0的磷酸鹽緩沖溶液。
5.如權利要求1所述的藻藍蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟C是將所述螺旋藻粉 浸提液依次進行轉速為5000-8000轉/分的臥式離心和轉速為8000-12000轉/分的管式 離心。
6.如權利要求1所述的藻藍蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟D是將所述上清液依 次通過200-500目的袋式過濾和0. 22-0. 45微米的平板過濾，得到所述粗提液。
7.如權利要求1所述的藻藍蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟E是將所述粗提液依 次用300-200KD、100-50KD兩級超濾分級純化，得到所述濃縮液。
8.如權利要求1所述的藻藍蛋白制備方法，其特征在于，所述步驟F中，噴霧干燥的進 風溫度為180-220°C，出風溫度為60-90°C。
9.一種食品級藻藍蛋白，其特征在于，所述食品級藻藍蛋白是依據權利要求1所述方 法制備的。
10.如權利要求9所述的食品級藻藍蛋白，其特征在于，所述食品級藻藍蛋白的純度 (OD620/OD280)大于1. 0，并且其中藻藍蛋白的含量大于50 %，別藻藍蛋白的含量大于10 %， 藻紅蛋白的含量大于2 %，其他蛋白的含量小于2 %。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種食品級藻藍蛋白制備方法，步驟包括螺旋藻粉破壁；向破壁后的螺旋藻粉中加入弱酸鹽緩沖液浸提；將螺旋藻粉浸提液進行固液分離，并提取上清液；過濾上清液，得到粗提液；純化粗提液，得到濃縮液；將濃縮液噴霧干燥。本發(fā)明還公開了一種根據上述方法制備的食品級藻藍蛋白，其純度(OD620/OD280)大于1.0，并且其中藻藍蛋白的含量大于50％，別藻藍蛋白的含量大于10％，藻紅蛋白的含量大于2％，其他蛋白的含量小于2％。本方法生產成本低，簡單有效，適合大量制備食品級藻藍蛋白。
文檔編號C07K1/34GK101942014SQ20101027627
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權日2010年8月23日
發(fā)明者劉冰, 林甜甜, 秦松, 衣悅濤, 閆鳴艷 申請人:中國科學院煙臺海岸帶研究所