不同溶剂提取虾青素效果

张卫国，罗鸿富

岭南师范学院食品科学与工程学院（湛江 524048）

虾青素又称变胞藻黄素或虾红素，是类胡萝卜素的一种，为一种较强的天然抗氧化剂。常见虾青素为紫红色晶体，不溶于水，易溶于氨仿、丙酮、苯和二硫化碳等有机溶剂。虾青素是唯一可以穿透血脑和血视网膜屏障并对中枢神经系统和脑功能有积极作用的类胡萝卜素，同时有研究发现，虾青素具有极强的抗氧化能力，是维生素E的500倍，被誉为“超级维生素E”[1-2]。因此，在水产饲料[3]、保健品、化妆品和医药等领域获得广泛应用。虾青素分为2类：一类为天然虾青素[4-5]，天然存在于自然界中，主要存在于虾、蟹、藻类等[6-7]生物体内；另一类为合成虾青素[8]，为人工通过生物、化学途径[9]进行合成。市面上大多数虾青素产品为合成虾青素，天然虾青素产品非常少，所以天然虾青素具有非常好的发展潜力。我国沿海地区水产资源丰富，然而水产品加工中的下脚料中虾青素回收利用较少，造成较多的资源浪费。

天然虾青素虽然存在多种生物体内，如虾壳、蟹壳、红色酵母菌[10]内，但含量均很低，提取工艺复杂。试验采用虾壳为原材料，使用不同溶剂提取虾壳中虾青素，以求达到最大限度提取虾青素。

1 材料与方法

1.1 主要试验仪器与设备

紫外可见分光光度计（TU-1810DASPC，广州市红图仪器有限公司）；豆浆机（KS-996，广州市祈和电器有限公司）；数显恒温水浴锅（HH-6，常州荣华仪器制造有限公司）；电热鼓风干燥箱（DHG-9035A，上海一恒鼓风干燥箱）；电子分析天平（GH-120，广州市红图仪器有限公司）；电子天平（LQ-A20002，瑞安市安特称重设备有限公司）；100～1 000 μL移液枪（Transferpette数字可调，德国普兰德有限公司）；200 μL移液枪、20 μL移液枪（Research plus，宝予德有限公司）。

1.2 试验材料与试剂

虾壳（广东省湛江市北桥菜市场）；茶油、无水乙醇、氢氧化钠、丙酮、食用乙醇、石油醚（均为分析纯，广东化学试剂工程技术研究开发中心）；夏盛酸性蛋白酶（分析纯，维诺信中国销售代理广州明曜公司）。

1.3 虾青素的测定方法

虾青素提取液，用紫外分光光度计测定476 nm处的吸光度，计算虾青素的含量。

1.4 丙酮和乙醇提取虾青素

取6份每份5 g的样品于烧杯中，其中3份加入25 mL乙醇浸泡，另外3份用25 mL丙酮浸泡，6份均用保鲜膜封好，浸泡3 h，期间每隔30 min摇晃一下，使用双层滤纸将其过滤，滤液定容于容量瓶中，用紫外分光光度计测定476 nm处吸光度，计算虾青素含量。

1.5 玉米乙醇提取虾青素

取3份每份3 g的样品于烧杯中，加入15 mL玉米乙醇浸泡，3份均用保鲜膜封好，每隔10 min摇晃一下，分别取0.5，1.0，2.0，3.0和4.0 h时的提取液，用紫外分光光度计测定476 nm处的吸光度，计算虾青素含量。

1.6 温度对茶油提取虾青素的影响

取6份每份1 g的样品于离心管中，每份加入3 g茶油浸泡，3份于50 ℃水浴加热1 h，3份于90 ℃水浴加热1 h，每隔10 min摇晃一下，取50 μL提取液于试管中，用石油醚定容，用紫外分光光度计测定476 nm处的吸光度，计算虾青素含量。

1.7 茶油多次提取虾青素

取3份每份1 g的样品于离心管中，每份加入3 g茶油浸泡，于90 ℃水浴加热，每隔10 min摇晃一下，测定0.5，1.0和2.0 h的提取液中虾青素含量。

1.8 时间对茶油提取虾青素的影响

取3份每份2 g的样品于离心管中，每份加入3 g茶油浸泡，于90 ℃水浴加热，每隔10 min摇晃一下，测定1，2，3，4，5，6，7，8，9和10 h的提取液中虾青素含量。

2 结果与讨论

2.1 丙酮和乙醇提取虾青素

由图1可以看出，在相同条件下，第1次提取中丙酮提取液中虾青素含量比乙醇提取液中的要高，说明虾青素在丙酮中的溶解度更大，在第2次提取完后，丙酮提取液中虾青素含量整体要高于乙醇提取液中虾青素含量，说明在丙酮和乙醇2种溶剂中，选择丙酮能更好地提取虾壳中的虾青素。

图1 乙醇和丙酮提取液中的虾青素含量

2.2 玉米乙醇提取虾青素

由图2可以看出，使用玉米乙醇提取虾青素，随着时间的变化，提取液中虾青素含量发生不断变化，但总体趋于3 000～5 000 μg/mL范围内。由图1和图2可以看出，提取3 h时玉米乙醇提取液中的虾青素含量比乙醇提取液中的虾青素含量相对要高一些，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虾青素含量和丙酮提取液中的虾青素含量相差不大，但丙酮具有毒性，相对而言使用玉米乙醇更好。

图2 玉米乙醇中的虾青素含量

2.3 温度对茶油提取虾青素的影响

由图3可以看出，在相同时间下，在温度90 ℃下的茶油提取液中的虾青素含量比50 ℃下提取液中的虾青素含量要稳定，且含量要更高，所以使用茶油提取虾青素时温度控制在90 ℃，可更好地提取虾青素。

图3 不同温度下茶油中的虾青素含量

2.4 茶油多次提取虾青素

由图4可以看出，在相同的温度下，第2次提取时茶油提取液中的虾青素含量基本到达最高，所以在3 g茶油中可以加入2 g的酶解蛋白质，以达到最好的提取，在第2次后随着时间的推移，茶油提取液中的虾青素含量有降低趋势。

图4 多次提取下茶油中的虾青素含量

2.5 时间对茶油提取虾青素的影响

由图5可以看出，在相同温度下，茶油提取液中虾青素含量随着时间的推移在不断降低，所以在90 ℃下使用茶油提取虾青素，提取时间控制在1 h左右最优。

图5 不同时间下茶油中的虾青素含量

3 结论

试验主要研究丙酮、乙醇、玉米乙醇和茶油提取虾青素的效果。结果表明：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、玉米乙醇和茶油这4种提取溶剂中最好选用玉米乙醇，提取效果最好。在提取过程中，茶油的提取温度90 ℃，提取时间要控制在1 h左右，因为虾青素在茶油中的溶解度随着时间的增加而不断减少。