不同溶劑提取蝦青素效果

張衛國，羅鴻富

嶺南師范學院食品科學與工程學院（湛江 524048）

蝦青素又稱變胞藻黃素或蝦紅素，是類胡蘿卜素的一種，為一種較強的天然抗氧化劑。常見蝦青素為紫紅色晶體，不溶于水，易溶于氨仿、丙酮、苯和二硫化碳等有機溶劑。蝦青素是唯一可以穿透血腦和血視網膜屏障并對中樞神經系統和腦功能有積極作用的類胡蘿卜素，同時有研究發現，蝦青素具有極強的抗氧化能力，是維生素E的500倍，被譽為“超級維生素E”[1-2]。因此，在水產飼料[3]、保健品、化妝品和醫藥等領域獲得廣泛應用。蝦青素分為2類：一類為天然蝦青素[4-5]，天然存在于自然界中，主要存在于蝦、蟹、藻類等[6-7]生物體內；另一類為合成蝦青素[8]，為人工通過生物、化學途徑[9]進行合成。市面上大多數蝦青素產品為合成蝦青素，天然蝦青素產品非常少，所以天然蝦青素具有非常好的發展潛力。我國沿海地區水產資源豐富，然而水產品加工中的下腳料中蝦青素回收利用較少，造成較多的資源浪費。

天然蝦青素雖然存在多種生物體內，如蝦殼、蟹殼、紅色酵母菌[10]內，但含量均很低，提取工藝復雜。試驗采用蝦殼為原材料，使用不同溶劑提取蝦殼中蝦青素，以求達到最大限度提取蝦青素。

1 材料與方法

1.1 主要試驗儀器與設備

紫外可見分光光度計（TU-1810DASPC，廣州市紅圖儀器有限公司）；豆漿機（KS-996，廣州市祈和電器有限公司）；數顯恒溫水浴鍋（HH-6，常州榮華儀器制造有限公司）；電熱鼓風干燥箱（DHG-9035A，上海一恒鼓風干燥箱）；電子分析天平（GH-120，廣州市紅圖儀器有限公司）；電子天平（LQ-A20002，瑞安市安特稱重設備有限公司）；100～1 000 μL移液槍（Transferpette數字可調，德國普蘭德有限公司）；200 μL移液槍、20 μL移液槍（Research plus，寶予德有限公司）。

1.2 試驗材料與試劑

蝦殼（廣東省湛江市北橋菜市場）；茶油、無水乙醇、氫氧化鈉、丙酮、食用乙醇、石油醚（均為分析純，廣東化學試劑工程技術研究開發中心）；夏盛酸性蛋白酶（分析純，維諾信中國銷售代理廣州明曜公司）。

1.3 蝦青素的測定方法

蝦青素提取液，用紫外分光光度計測定476 nm處的吸光度，計算蝦青素的含量。

1.4 丙酮和乙醇提取蝦青素

取6份每份5 g的樣品于燒杯中，其中3份加入25 mL乙醇浸泡，另外3份用25 mL丙酮浸泡，6份均用保鮮膜封好，浸泡3 h，期間每隔30 min搖晃一下，使用雙層濾紙將其過濾，濾液定容于容量瓶中，用紫外分光光度計測定476 nm處吸光度，計算蝦青素含量。

1.5 玉米乙醇提取蝦青素

取3份每份3 g的樣品于燒杯中，加入15 mL玉米乙醇浸泡，3份均用保鮮膜封好，每隔10 min搖晃一下，分別取0.5，1.0，2.0，3.0和4.0 h時的提取液，用紫外分光光度計測定476 nm處的吸光度，計算蝦青素含量。

1.6 溫度對茶油提取蝦青素的影響

取6份每份1 g的樣品于離心管中，每份加入3 g茶油浸泡，3份于50 ℃水浴加熱1 h，3份于90 ℃水浴加熱1 h，每隔10 min搖晃一下，取50 μL提取液于試管中，用石油醚定容，用紫外分光光度計測定476 nm處的吸光度，計算蝦青素含量。

1.7 茶油多次提取蝦青素

取3份每份1 g的樣品于離心管中，每份加入3 g茶油浸泡，于90 ℃水浴加熱，每隔10 min搖晃一下，測定0.5，1.0和2.0 h的提取液中蝦青素含量。

1.8 時間對茶油提取蝦青素的影響

取3份每份2 g的樣品于離心管中，每份加入3 g茶油浸泡，于90 ℃水浴加熱，每隔10 min搖晃一下，測定1，2，3，4，5，6，7，8，9和10 h的提取液中蝦青素含量。

2 結果與討論

2.1 丙酮和乙醇提取蝦青素

由圖1可以看出，在相同條件下，第1次提取中丙酮提取液中蝦青素含量比乙醇提取液中的要高，說明蝦青素在丙酮中的溶解度更大，在第2次提取完后，丙酮提取液中蝦青素含量整體要高于乙醇提取液中蝦青素含量，說明在丙酮和乙醇2種溶劑中，選擇丙酮能更好地提取蝦殼中的蝦青素。

圖1 乙醇和丙酮提取液中的蝦青素含量

2.2 玉米乙醇提取蝦青素

由圖2可以看出，使用玉米乙醇提取蝦青素，隨著時間的變化，提取液中蝦青素含量發生不斷變化，但總體趨于3 000～5 000 μg/mL范圍內。由圖1和圖2可以看出，提取3 h時玉米乙醇提取液中的蝦青素含量比乙醇提取液中的蝦青素含量相對要高一些，所以使用玉米乙醇比使用乙醇要更好一些，而玉米乙醇提取液中的蝦青素含量和丙酮提取液中的蝦青素含量相差不大，但丙酮具有毒性，相對而言使用玉米乙醇更好。

圖2 玉米乙醇中的蝦青素含量

2.3 溫度對茶油提取蝦青素的影響

由圖3可以看出，在相同時間下，在溫度90 ℃下的茶油提取液中的蝦青素含量比50 ℃下提取液中的蝦青素含量要穩定，且含量要更高，所以使用茶油提取蝦青素時溫度控制在90 ℃，可更好地提取蝦青素。

圖3 不同溫度下茶油中的蝦青素含量

2.4 茶油多次提取蝦青素

由圖4可以看出，在相同的溫度下，第2次提取時茶油提取液中的蝦青素含量基本到達最高，所以在3 g茶油中可以加入2 g的酶解蛋白質，以達到最好的提取，在第2次后隨著時間的推移，茶油提取液中的蝦青素含量有降低趨勢。

圖4 多次提取下茶油中的蝦青素含量

2.5 時間對茶油提取蝦青素的影響

由圖5可以看出，在相同溫度下，茶油提取液中蝦青素含量隨著時間的推移在不斷降低，所以在90 ℃下使用茶油提取蝦青素，提取時間控制在1 h左右最優。

圖5 不同時間下茶油中的蝦青素含量

3 結論

試驗主要研究丙酮、乙醇、玉米乙醇和茶油提取蝦青素的效果。結果表明：丙酮和玉米乙醇的提取效果相近，提取能力要高于乙醇和茶油，因此在丙酮、乙醇、玉米乙醇和茶油這4種提取溶劑中最好選用玉米乙醇，提取效果最好。在提取過程中，茶油的提取溫度90 ℃，提取時間要控制在1 h左右，因為蝦青素在茶油中的溶解度隨著時間的增加而不斷減少。