天然虾青素提取和纯化工艺研究

本文研究了从新鲜虾壳中提取虾青素的工艺。该工艺包括粗色素油的提取，虾青素酯的水解和虾青素粗品的纯化。 实验研究了用5％盐酸浸泡、水洗等预处理对用丙酮提取粗色素油效果的影响，盐酸浸泡液pH值为4.5～5.0时，可以去除大部分矿物质。用丙酮浸取经盐酸预处理后的虾壳，得到粗色素油。 实验研究了强碱树脂用量、温度、二氯甲烷与甲醇的比例对虾青素酯水解的影响，强碱树脂用量增加，虾青素酯水解速度加快，但游离虾青素降解也明显加快；水解温度太高，游离虾青素降解严重；二氯甲烷与甲醇的比例以1:3为宜。 建立了虾青素酯水解动力学模型，结果表明该反应是一个虾青素酯水解的一级反应和游离虾青素降解的零级反应组成的连串反应。虾青素酯水解的一级反应速度常数和游离虾青素降解的零级反应速度常数都与树脂用量成线性关系。 25℃下，1.2g粗色素油（游离虾青素含量0.11％，虾青素酯1.23％）溶于50ml二氯甲烷—甲醇（1:4）中进行虾青素酯水解，水解液中游离虾青素的浓度与强碱树脂的用量和反应时间的关系式为：式中：x为碱树脂用量，g/50ml；t为水解反应时间，h；CAst为水解液中游离虾青素的浓度，mg/l。 研究了硅胶、聚酰胺等固定相及洗脱剂对产品纯度的影响，结果表明聚酰胺优于硅胶。随着二氯甲烷和正己烷混合溶剂中二氯甲烷比例的增加，聚酰胺柱洗脱得到的产品纯度降低。研究了虾青素在聚酰胺介质上的吸附速度和吸附平衡，表明聚酰胺吸附虾青素是物理吸附，并用Langmuir方程关联了平衡数据。测定了以聚酰胺为吸附剂的固定床吸附流出曲线。 从新鲜虾壳中提取的粗色素油，虾青素含量约0.1％，经过虾青素酯的水解、聚酰胺柱的吸附分离得到的产品中虾青素含量有很大提高，部分产品虾青素含量可达约8％，可满足部分市场需求。