超临界CO2萃取南美白对虾虾青素的工艺优化.pdf

第29卷增刊1农业工程学报Vol.29Supp.1
2013年4月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringApr.2013294

超临界CO2萃取南美白对虾虾青素的工艺优化

杨霞,张志胜※,郑乾魏,祖铁红,淑英1
（河北农业大学食品科技学院，保定071000）

摘要：为提高虾青素萃取物得率和虾青素纯度，采用超临界CO2萃取南美白对虾虾头废弃物中的虾青素，皂化
后用高效液相色谱对虾青素含量进行测定。单因素试验确定萃取参数对虾青素萃取物得率和虾青素纯度的影响，

然后进一步运用响应面法对萃取工艺参数进行优化。结果表明：超临界CO2萃取工艺参数对虾青素萃取物得率影
响不显著（P＞0.05），但对虾青素纯度影响显著（P＜0.05）；物料粒径40目，质量含水率9%时，响应面理论优

化最佳萃取参数为萃取压力403.95Pa，萃取温度39.95℃，CO2流量1.16L/min，虾青素纯度为796.3g/g。结合
实际应用，验证试验在萃取压力400Pa，萃取温度40℃，流量1.2L/min时，虾青素纯度为789.61g/g。研究结
果可为虾青素的提取和纯化提供参考。

关键词：优化，高效液相色谱，超临界CO2萃取，响应面设计，虾青素，虾头
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.z1.045
中图分类号：TS254文献标志码：A文章编号：1002-6819(2013)-Supp.1-0294-07

杨霞，张志胜，郑乾魏，等.超临界CO2萃取南美白对虾虾青素的工艺优化[J].农业工程学报，2013，29(增
刊1)：294－300.

YangXia,ZhangZhisheng,ZhengQianwei,etal.OptimizationofsupercriticalCO2extractionofastaxanthinfrompacific
whiteshrimp(Litopenaeusvannamei)usingresponsesurfacemethodology[J].TransactionsoftheChineseSocietyof
AgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2013,29(Supp.1):294－300.(inChinesewithEnglishabstract)

因此，超临界CO萃取技术已成为天然色素工业中
0引言2
一种具有相当发展潜力的高新萃取分离方法，但中

虾青素（Astaxanthin）又名虾黄素，是迄今为国在超临界CO2萃取技术萃取天然色素的研究方面
[16]
止人类发现的自然界最强的抗氧化剂，其清除自由开发起步较晚，应用超临界CO2萃取技术在甲壳
基的能力远远高于维生素C和维生素E，还具有多类加工下脚料中提取虾青素的研究较少[17-18]，因
种生理活性功能[1-4]。尽管95%的虾青素由人工合此，还需要对提取工艺参数进行系统化研究。本文

成，但合成色素的高成本和人们对天然色素强烈的应用超临界CO2萃取南美白对虾废弃物虾头中的虾
[5-6]
需求，导致天然虾青素开发研究日益增多。南美青素，在分析超临界CO2萃取影响因素的基础上，
白对虾是中国培育虾中的主要品种之一[7-10]，其废运用响应面对萃取工艺参数进行设计和优化，确定
弃物虾头中含有丰富的虾青素，如何充分利用南美最优工艺参数，旨在为甲壳类加工下脚料中虾青素
白对虾加工下脚料，高效提取天然虾青素是天然虾的高效提取利用提供参考。
青素批量化生产研究的重要课题。
1材料与方法
传统虾青素提取方法（碱提法、油溶法、有机
溶剂提取法等）提取的虾青素存在质量差、纯度低、1.1原料及预处理
有异味和溶剂残留等弊端，不利于天然虾青素的推南美白对虾购自河北农业大学科技市场，将虾

广和使用。超临界CO2萃取技术与传统的提取工艺清洗干净后手工除去虾头，21kg虾可得到6.2kg
相比，在产品提取方面具有纯度高、溶剂残留少、虾头。先把虾头在冷冻室中冷冻至-35℃，然后转移
无毒副作用等优点，越来越受到人们的重视[11-15]。到真空冷冻干燥室进行干燥处理，温度60℃，压力
20Pa，干燥时间10h。将干燥所得虾头用研磨杯研
收稿日期：2012-12-15修订日期：2013-04-20磨至一定粒径以加大与超临界溶剂的接触面积，过
项目基金：国家海洋局科研基金（201005031）
作者简介：杨霞（1986－），女，河北沧州人，从事畜产品加工理论筛确保虾头粉末粒径一致。将虾头粉末用保鲜膜密
及技术研究。保定河北农业大学食品科技学院，071000。封后置于干燥器中存放，防止水分含量变化。
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