水产百科

八、超高压辅助提取虾青素

2023-02-19

超高压辅助提取活性物质是利用100~1000MPa的流体静压力作用于物料 和提取溶剂,在预定压力保持一段时间,一方面物料细胞内外压力在达到平衡 (有效成分达到溶解平衡) 后迅速卸压,使细胞内外渗透压差增大,细胞内的 有效成分穿过细胞膜 (细胞膜的结构在超高压下发生变化),转移到细胞外的 提取液中; 另一方面,超高压也会改变萃取剂的浓度梯度和扩散系数,提高传 质速率,同时,超高压会使物料细胞膜损伤,增加其渗透率,从而增强萃取溶 剂进入细胞的渗透能力。与传统的提取技术相比,超高压辅助提取技术不仅安 全、节能、提取效率高,而且可改善提取物的品质和提高所提取活性成分的 纯度。

虾青素是甲壳类动物甲壳中非常重要的一种色素物质,通常与蛋白质结合 而呈现出深蓝、灰色或者绿色等,在加工过程中由于蛋白质变性,虾青素与蛋 白质分离,虾青素显现出红色的本质。虾青素具有很强的抗氧化、防癌、促进 抗体产生、改善视力和维护中枢神经系统等生理活性。虾壳中含有丰富的虾青 素,如何高效提取是一个亟待解决的问题。目前,虾壳中虾青素的提取方法主 要是有机溶剂法、碱提法、油溶法、酶解法、超临界CO2萃取法及超声波辅 助萃取法等,这些提取方法各有优缺点。王菁等利用超高压辅助提取虾壳中的 虾青素,研究了提取压力、溶剂、料液比、保压时间等因素对提取率的影响, 比较了超高压与超声波和常压提取规律,建立了超高压提取虾壳虾青素的数学 模型,并探讨了超高压辅助提取虾青素的机理,研究结果表明: 压力小于 200MPa时,随压力升高,虾青素提取率也升高; 压力超过400MPa时,虾青 素提取率反而下降; 在200~300 MPa之间加压5min,虾青素提取率较高; 超 高压提取虾青素的抗氧化能力高于超声波和常规化学提取的; 并且认为超高压 能够使虾壳表面微孔扩大,提高微孔面积占有率,扩大溶剂进入和虾青素溶出 的通道; 不同压力的作用对虾壳组织影响不同,压力过高反而会降低微孔面积 比例,造成通道阻塞。

因此,超高压提取虾青素比传统的提取方法具有较大的优势,压力增强了 溶剂的溶解能力,从而提高虾青素溶解性,使更多的虾青素被溶出,提高虾青 素产率。