[发明专利]蓝藻色素的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于食品添加剂的技术领域，涉及食用色素的制备方法，特别涉及蓝藻色素的制备方法。

背景技术

食用色素包括天然色素和合成色素。合成色素具有色泽鲜艳、性质稳定、着色力强等特点，但其多来自于化工原料，发色物质多含有苯环、萘环等基团，摄入一定量会对人体产生危害，甚至会致毒、致癌和致畸，所以合成色素在适用的范围和用量上有严格的限制，某些品种已被禁用。食用天然色素是从动物、植物或微生物的组织中提取得到的有色物质，色泽自然，色调更接近天然食品，容易被人们接受，更重要的是无毒副作用，因而倍受消费者的欢迎。因此，食用天然色素的开发研制已越来越受到人们的重视，以天然色素取代合成色素是必然的趋势。

藻蓝色素即藻蓝素，异名为蓝藻色素，螺旋藻蓝色素，螺旋藻蛋白色素，其主要成分是藻蓝素、藻蓝蛋白和多糖，藻蓝蛋白属蛋白质结合色素，与蛋白质有相同性质，为蓝色颗粒或粉末，溶于水，不溶于醇和油脂，在弱酸和中性条件(pH＝4.5至8)下稳定，酸性(pH＝4.2)时发生沉淀，强碱可致脱色，等电点pH＝3.4，对金属离子的稳定性差，对热、光、酸不稳定。

藻蓝蛋白是一种重要的生理活性物质，能促进免疫系统抵抗多种疾病，具有抗衰老，防癌抑癌，促进动物对铁的利用，促进造血等重要功能(见[1]胡鸿钧.螺旋藻生物学及生物技术原理[M].北京：科学出版社，2003：81-97；[2]李定梅.螺旋藻-全球人类最理想的食品[M].北京：警官教育出版社，1997；[3]张成武，刘宇峰，王习霞.螺旋藻藻蓝蛋白对人血癌细胞株HL-60，K562和U937的生长影响[J].海洋科学，2000，24(1)：45-48)。藻胆蛋白具有亮丽的天蓝色，是一种很好的天然色素(见[4]何佳，赵启美，田娟，等.螺旋藻藻蓝素稳定性的研究[J].生物学杂志，1998，15(5)：10；[5]王书玲，刘焕云.螺旋藻色素稳定性的初步研究[J].食品工业，2000(5)：35-37；[6]张昆，方言雄，梁智彪.螺旋藻蓝色素研究[J].食品与机械，1995(4)：21-23；[7]张少斌，燕安，刘慧，等.pH值对螺旋藻突变株(SP-Dz)生长及藻胆蛋白含量的影响[J]，安徽农业科学，2005，33(8)：1562-1563)。从其氨基酸组成可知，它可以作为人和动物必需氨基酸的重要蛋白质来源(见[8]汤朝晖，蒋加伦.钝顶螺旋藻藻胆蛋白的提取及其特性初报[J].东海海洋，1993，11(4)：49-53；[9]沈蓓英，贺玉衡.螺旋藻的藻胆蛋白提取、分离和纯化[J].粮食与油脂，1999(4)：38-40)。藻胆蛋白发射强烈的荧光，其荧光强度比常用的荧光素强30倍，因其突出的荧光特性而使藻胆蛋白荧光探针的开发尤其引人注目(见[10]吴萍，顾铭，戚艺华，等.藻胆蛋白荧光探针及其标记[J].生命科学研究，2001，5(2)：109-113.)。同时，藻蓝蛋白用于食品研究方面尤其是功能性食品的研究取得了较大的进展，我国已有10多种螺旋藻片和胶囊，根据不同的功能通过了卫生部批准为保健品。

因藻胆蛋白与有很大的应用价值，不少人试图将藻胆蛋白基因转入微生物中以实现藻胆蛋白的大规模生产，但由于各种原因，用转基因方法生产藻胆蛋白还有很长的一段路要走，目前从海藻中提取分离藻胆蛋白仍是获得藻胆蛋白的主要途径。

藻蓝蛋白的提取常分为蛋白溶出和蛋白沉淀两个过程。藻蓝蛋白是属于胞内蛋白质，要使其溶出首先要破碎细胞的细胞壁、细胞膜使其以溶解的状态溶于提取液中，再采用适宜的方法将其沉淀，在提取过程应保持蛋白的活性。

本发明之前，对蓝藻色素的提取还处于单一采用机械破碎细胞壁的做法，如CN1210122号专利申请所公开的，是采用5-20倍体积的磷酸缓冲液，反复冻融，离心，收集上清液，冷冻干燥得藻蓝色素干品。但由于机械破碎的方式简单、效率低，因此存在工艺路线较长、提取不彻底、收率过低的缺点，最终色素产品纯度低，色价也较低。

CN1035425A也公开了一种蓝藻色素的提取方法，该方法是先将蓝藻磨细后，用水浸提，在调节pH在4至9的范围，进行酶解处理，所使用的酶是木瓜酶、胰蛋白酶、米曲霉、菠萝酶、或从枯草杆菌中提取的蛋白酶和淀粉酶。但由于受到所使用的酶的限制，仍然无法达到对蓝藻色素和蛋白的有效提取并保持蓝藻蛋白的活性。

此外还有化学试剂处理法、溶胀法、超声波法和组织捣碎法等提取方法，这些方法均较繁琐，后处理过程亦比较麻烦，不仅增加了生产成本，同时还造成了环境污染。

发明内容