阅读说明：本技术 一种可节约用水量的藻蓝蛋白提取方法 (Phycocyanin extraction method capable of saving water consumption ) 是由 吕雪峰 李新 段仰凯 张凯 吴怀之 刘祥 于 2019-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明属于生物提取技术领域,特别涉及一种可节约用水量的藻蓝蛋白提取方法,首先取微藻藻泥与高浓度CaCl<Sub>2</Sub>溶液以不小于1:10的体积比混合进行溶胀破壁,再经过过滤脱水,得到食品级藻蓝蛋白产品。本发明操作简单,既能保证藻蓝蛋白的稳定性和产率,又能节约用水、降低能耗,有利于工业化快速连续生产,应用范围更广。(The invention belongs to the technical field of biological extraction, and particularly relates to a phycocyanin extraction method capable of saving water consumption 2 Mixing the solutions at a volume ratio of not less than 1:10 for swelling and wall breaking, and filtering and dehydrating to obtain food-grade phycocyanin product. The method is simple to operate, can ensure the stability and yield of the phycocyanin, can save water and reduce energy consumption, is beneficial to industrial rapid continuous production, and has wider application range.)

一种可节约用水量的藻蓝蛋白提取方法

技术领域

本发明属于生物提取技术领域，具体地说涉及一种可节约用水量的藻蓝蛋白提取方法。

背景技术

藻蓝蛋白是自然界中少见的色素蛋白之一，不仅颜色鲜艳，而且本身是一种营养丰富的蛋白质，其氨基酸组成齐全，必需氨基酸含量高，且具有抗癌、刺激红细胞集落生成，与红细胞生成素(EPO)作用类似；藻蓝蛋白还具有荧光作用，可作为生物学、细胞学等一些光动力学的研究试剂。

目前所有的提取方法大都是利用微藻干燥粉作为原料进行藻蓝蛋白的提取，在提取过程中用水量较大，以水作为缓冲液得到的藻蓝蛋白产率较低，纯度也不高，并且能耗大，不利于企业连续化生产要求。

发明内容

针对现有技术的不足，发明人在长期实践中研究设计出一种可节约用水量的藻蓝蛋白提取方法，既能保证藻蓝蛋白的提取率和纯度，又能大量节约用水量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可节约用水量的藻蓝蛋白提取方法，包括以下步骤：

获得盐胁迫藻泥；以及包括：

工序一溶胀破壁：将获得的藻泥与浓度为10g/l～50g/lCaCl₂溶液混合，藻泥与CaCl₂溶液按体积比1:1～10的比例混合，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液；

工序二固液分离：将工序一得的混合液在4℃～40℃环境下，通过离心机或过滤装置进行固液分离，得到藻蓝蛋白粗提液；

工序三精细过滤：将工序二所得粗提液采用膜过滤方法处理，选用的膜孔径为0.1μm～5μm，去除杂质，得到的透过液为藻蓝蛋白溶液；

工序四超滤：将工序二所得粗提液或工序三所得藻蓝蛋白溶液采用膜过滤方法进行脱盐处理，选用的膜孔径为1500D～0.1μm，料液桶内为藻蓝蛋白浓缩液；

工序五干燥：在工序四所得浓缩液里添加海藻糖和柠檬酸钠，经过干燥处理，得到藻蓝蛋白干粉；

其中，根据获得产物的不同，所述方法包括工序一、工序二或者工序一、工序二与其他后续工序的任意组合，具体的依次按照工序一、工序二、工序三；或者，依次按照工序一、工序二、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序四、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四、工序五进行操作。

进一步地，将所述藻泥与CaCl₂溶液的混合液置于4℃～40℃环境下进行溶胀破壁，溶胀时间为6～72小时。

进一步地，工序一中，将所述藻泥与CaCl₂溶液的混合液在遮光环境下进行溶胀破壁。

进一步地，工序二中，所述离心机为管式离心机、碟片离心机或三足离心机；所述过滤装置为板框过滤机，板框过滤机的滤布大小为600～2000目。

进一步地，工序三中所述精细过滤采用过滤装置进行过滤；所述过滤装置包括至少两级不同孔径的滤膜，所述孔径逐级递减，首级滤膜孔径为0.1μm～5μm，末级的滤膜孔径为1500D～0.1μm。

进一步地，工序四中，在温度4℃～40℃、压力50Kpa～2Mpa的环境下进行超滤。

进一步地，工序五中所述海藻糖和柠檬酸钠，按照质量比添加藻蓝蛋白：柠檬酸钠：海藻糖为40％～90％：10％～40％：10％～40％，且三者比例总和为1。

进一步地，工序五中，通过真空冷冻干燥、喷雾干燥或烘干干燥进行干燥处理。

进一步地，所述真空冷冻干燥分为预冷冻阶段、升华干燥阶段和解析干燥阶段，将添加海藻糖和柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液通过三个阶段后得到藻蓝蛋白干粉。

进一步地，所述喷雾干燥具体为，将添加海藻糖和柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液，以进风温度110℃-130℃、出风温度70℃-90℃的条件进行喷雾干燥，获取藻蓝蛋白干粉。

进一步地，所述烘干干燥具体为，将添加海藻糖和柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液放入烘干干燥机中，在温度50℃的条件下进行干燥，得到藻蓝蛋白干粉。

本发明的有益效果是：

(1)通过使用高浓度的CaCl₂溶液，即CaCl₂溶液不小于10g/l，同时将藻泥与CaCl₂溶液的混合比例提高，即体积比例不小于1:10，可极大的节省藻蓝蛋白提取过程的用水量，降低能耗，达到节约用水的效果，进而节约生产成本。

(2)采用膜过滤技术来除杂质、盐和菌群，提升了产品质量、延长了保质期，且操作简单、提取时间短，能够有效保证藻蓝蛋白的稳定，利于工业化快速连续生产。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合较佳的实施例对本发明作进一步说明。

除非另外定义，本说明书中有关技术的和科学的术语与本领域内的技术人员所通常理解的意思相同。虽然在实验或实际应用中可以应用与此间所述相似或相同的方法和材料，本文还是在下文中对材料和方法做了描述。在相冲突的情况下，以本说明书包括其中定义为准，另外，材料、方法和例子仅供说明，而不具限制性。

术语解释：

微藻：一般是指那些在显微镜下才能辨别形态微小的藻类。

正如背景技术所介绍的，目前所有的工业化提取方法在提取过程中用水量较大，本发明提供一种可节约用水量的藻蓝蛋白提取方法，在节约用水量的条件下，提取出高纯度高产量的藻蓝蛋白，回收率在5％～80％之间。

该方法包括以下步骤：

获得微藻藻泥；以及包括：

工序一溶胀破壁：将获得的藻泥与浓度为10g/l～50g/lCaCl₂溶液混合，藻泥与CaCl₂溶液按体积比1:1～10的比例混合，置于4℃～40℃环境下，溶胀时间为6～72小时，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液。

工序二固液分离：将工序一所得的混合液在4℃～40℃环境下，通过离心机或过滤装置进行固液分离，得到藻蓝蛋白粗提液。

工序三精细过滤：将得到的粗提液采用膜过滤方法去除杂质，选用的膜孔径为0.1μm～5μm，去除粗提液中大分子物质及胶体等杂质，透过液为藻蓝蛋白溶液。

工序四超滤：将工序二所得粗提液或工序三所得藻蓝蛋白溶液采用膜过滤方法进行浓缩和脱盐处理，选用的膜孔径为1500D～0.1μm，去除粗提液中的盐离子，料液桶内留下藻蓝蛋白浓缩液。

工序五冷冻干燥：在工序四所得浓缩液里添加海藻糖和柠檬酸钠，经过干燥处理，得到满足食品级标准的藻蓝蛋白。

其中，根据获得产物的不同，所述方法包括工序一、工序二或者工序一、工序二与其他后续工序的任意组合，具体的依次按照工序一、工序二、工序三；或者，依次按照工序一、工序二、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序四、工序五；或者，依次按照工序一、工序二、工序三、工序四、工序五等进行操作。

进一步的，所述工序一中，将藻泥与CaCl₂溶液的混合液在遮光环境下进行溶胀破壁。

常温下藻蓝蛋白纯度随时间逐渐下降，且处于光照环境下的藻蓝蛋白溶液纯度下降较快。表明光照对藻蓝蛋白的稳定性有影响，因此需要避光保存。

进一步的，工序二中，采用管式离心机、碟片离心机或三足离心机进行高速离心使固液分离，或者采用板框过滤机进行膜过滤使固液分离。其中板框过滤机的滤布大小为600～2000目。

本发明经过固液分离，藻蓝蛋白的回收率为40％～90％。

进一步的，工序三采用过滤装置进行精细过滤，所述过滤装置包括至少两级不同孔径的滤膜，所述孔径逐级递减，首级滤膜孔径为0.1μm～5μm，末级的滤膜孔径为1500D～0.1μm。

膜元件为该套系统的关键组件，该设备通过膜元件上分布有一定孔径的滤膜来截留相应分子量的物质，起到分离纯化目标物质的作用，该步骤的目的是去除料液之中的胶体等物质，以防止影响后续实验的过滤效率。

本发明经过精细过滤，藻蓝蛋白回收率为20％～85％。

进一步的，工序四超滤过程中，料液桶内过高的温度和压力会影响藻蓝蛋白变性，纯度下降。为保证藻蓝蛋白不变性，需将料液桶内温度保持低温低压状态。

本发明的一个实施方式中，在料液桶夹套中持续注入冷凝水，利用冷暖水机使桶内温度保持低温恒定状态(即4℃～40℃)。另外，将压力设定为50Kpa～2Mpa，来充分保证藻蓝蛋白活性。

本发明经过超滤，藻蓝蛋白回收率为10％～80％。

进一步的，工序五中需要向藻蓝蛋白的浓缩液中添加海藻糖和柠檬酸钠来保证藻蓝蛋白不被氧化，添加质量按照藻蓝蛋白：柠檬酸钠：海藻糖为40％～80％：10％～40％：10％～40％的比例添加，并保证三者比例总和为1，再经过干燥处理，最终得到纯度满足食品级藻蓝蛋白，回收率可到5％～80％。

进一步的，所述工序五通过真空冷冻干燥、喷雾干燥或烘干干燥进行干燥处理。干燥方式不受限制，进一步优选的为真空干燥。

真空冷冻干燥简称冻干，是将含水物质先冻结成固态，然后再使其中的水从固态升华成气态，从而达到物质干燥的方法。

冻干与烘干、喷雾干燥及真空干燥相比，由于冻干是在低温下进行干燥，所以藻蓝蛋白不会发生变性，同时还可以使微生物失去活力，尤其适合一些热稳定性差的生物活性制品、生物化学制品等的保存。干燥后的藻蓝蛋白其体积、形状都得到很好的保存，无干缩且复水速度快，很快就恢复到物质原有的形状。

低温环境下干燥，极大的抑制了微生物的生长和酶的作用，延长了产品的货架期；同时减小物质中含有的挥发性成分、芳香成分和热敏性营养成分等的损失，因此是一些化学制品、药品和食品的最佳干燥方式。

冻干能使干燥物质的水分控制在0.5％～5％之间，极大的控制了成品的水分含量，冻干是在真空条件下进行的，由于氧气极少，所以在一定程度上很好的保护了一些容易被氧化的物质。

冻干后的产品质量变轻，运输费用随之减低，可以长期储存，又可以降低产品因变质带来的经济损失。所以，和其他干燥方式相比，冻干自身独特的优势是加工干燥产品的最佳选择。

所述真空冷冻干燥分为3个阶段，为预冷冻阶段、升华干燥阶段和解析干燥阶段。具体为，将添加海藻糖和柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液放入真空泵预冷冻5～6小时达到-50℃后，打开真空泵进入升华干燥阶段，此阶段耗时较长，当隔板温度达到设定的最高温度40℃时，物料进入解析干燥阶段，并在这一温度下直至干燥完成。

所述喷雾干燥具体为，将添加海藻糖和柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液，以进风温度110℃-130℃，出风温度70℃-90℃的条件进行喷雾干燥，最终在主收料中获取藻蓝蛋白干粉。

所述烘干干燥具体为，将添加海藻糖和柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液放入烘干干燥机中，在温度50℃的条件下进行干燥，得到藻蓝蛋白干粉。

在本发明一个具体实施方式中，所述微藻藻泥种类为多管藻、念珠藻、聚球藻、隐藻或螺旋藻等，种类不受限制，进一步优选的为螺旋藻。

目前，盐胁迫微藻藻泥可通过多种培养方法获得，并不需要特别的限定。但为了能够快速有效的制造大量的藻细胞，本发明提出一种优选的藻种养殖方法，本专利申请人已经作为其他专利申请进行保护，该方法包括：将藻细胞接种于低盐的淡水培养基中进行培养，其中盐浓度小于100mmol/L。

优选的，该阶段的培养时间为3-20天。

优选的，该阶段的培养温度为：15-40℃，进一步优选的，该阶段的培养温度为20-40℃。

优选的，所述低盐的淡水培养基中含有氮、磷、铁、镁、钠、钾以及微藻成长所需要的微量元素。

优选的，所述低盐的淡水培养基的配方为Zarrouk培养基，详细成分见表1和表2。该低盐的淡水培养基能够使得藻细胞大量的繁殖，为大量合成和积累GG作基础。

表1 Z氏培养基配方

表2母液配方

该阶段中选取了适宜波长的光照和碳源，以供光合作用。

对于碳源，在自养条件下选用含有二氧化碳的混合空气，二氧化碳浓度为10％(v/v)以内，优选的，二氧化碳的浓度为1～5％(v/v)，或者选用无机碳酸盐，或者同时选用含有二氧化碳的混合空气与无机碳酸盐；在异养条件下，在低盐的淡水培养基中额外加入葡萄糖、麦芽糖、甘油、醋酸等。

在本发明一个优选的实施方式中，上述藻细胞培养阶段步骤后还包括采收步骤，该步骤包括：从培养基中采收藻细胞，获得藻泥。

在本发明一个优选的实施方式中，在采收的步骤后还包括清洗步骤，该步骤包括：清洗藻泥表面，去除表面附着物，获得洁净藻泥。

在本发明一个优选的实施方式中，在培养藻细胞阶段，还包括GG生成阶段。

在GG生成阶段中：

藻细胞选用上述获得培养后的藻细胞阶段培养后成长起来的细胞，在正常的情况下，在接入GG生成阶段的培养基之前细胞内部是不含有GG组分，或者即使含有也是很少的。

作为细胞培养使用的培养基具有既要保证藻细胞的成长同时，又要让藻细胞内合成GG，除了获得培养后的藻细胞阶段中所述微藻成长所需的营养元素以外，还需要增加对细胞形成胁迫条件，诱导GG合成反应的物质，通常是选用能够改变细胞渗透压的物质，比如加入100～300mmol/L浓度的能够改变细胞渗透压的物质，该物质可以是氯化钠，或者氯化钾等，也不限于前述物质，只要能够诱导GG合成反应都可以。

光源条件除了前述的光合成所需要的波长范围的光能以外，虽然连续光照也能够促进GG的积累，但是与连续光照相比，间歇光照更能促进GG的积累，温度差也更能促进GG的积累。在间歇光照的暗反应过程中，通入的二氧化碳混合气中降低氧气浓度更能促进GG的积累。

基于此，对该阶段的培养条件进行优化，以期获得含有GG的藻细胞，为拔高阶段提供良好基础。

优选的，该阶段的培养时间为3-20天，进一步优选的，该阶段的培养时间为5-10天。

优选的，培养温度为：15-40℃，进一步优选的，培养温度为20-40℃。

优选的，此阶段选择间歇光照，光暗比为1:1，光暗时长分别为6-18h和6-18h，光强500-3000μE·m^-2·s^-2。

进一步优选的，在间歇光照的暗反应过程中，将氧气浓度降低至1～2％(v/v)，经过大量实验验证，在间歇光照的暗反应过程中，通入的二氧化碳混合气中降低氧气浓度更能促进GG的积累。

在本发明一个优选的实施方式中，在GG生成阶段后，还包括GG拔高阶段。

在GG拔高阶段一中：

在最优选的实施方式中，藻细胞特征是经过GG生成阶段培养后已经含有一定量的GG。在GG生成阶段中长时间持续培养，细胞会分泌一些对细胞成长起到阻碍作用的物质，从而导致细胞代谢活性降低，细胞内的GG合成能力下降。而将经过培养后含有一定量GG的细胞接入GG拔高阶段一的培养基后，细胞能够恢复活性继续成长，为GG合成反应提供驱动力，提高了GG累积的效率。

GG拔高阶段一的培养基条件，基本上与GG生成阶段相同，作为细胞培养使用的培养基具有既要保证藻细胞的成长同时，又要让藻细胞内合成GG。除了微藻成长所需的营养元素以外，需要增加对细胞形成胁迫条件，诱导GG合成反应的物质，这种GG诱导物质的添加量至少要维持与GG生成阶段相同，增大GG诱导物质添加量更有效的促进GG的合成反应，比如加入300＜C₁≤800mmol/L浓度的氯化钠，或者氯化钾等，也不限于前述物质，只要能够诱导GG合成反应都可以。

光源条件除了前述的光合成所需要的波长范围的光能以外，虽然连续光照也能够促进GG的积累，但是与连续光照相比，间歇光照更能促进GG的积累，温度差也更能促进GG的积累。在间歇光照的暗反应过程中，通入的二氧化碳混合气中降低氧气浓度更能促进GG的积累。

基于此，对GG拔高阶段一的培养条件进行优化，以期获得较高含量GG的藻细胞。

优选的，培养时间为大于2天，优选时间为3-5天。

优选的，培养温度为：15-40℃；进一步优选的，黑暗期间温度设置15-25℃，光照期间温度设置25-40℃。

优选的，此阶段选择间歇光照，光暗比为1:1，光暗时长分别为6-18h和6-18h，光强500-3000μE·m^-2·s^-2。

进一步优选的，在间歇光照的暗反应过程中，将氧气浓度降低至1～2％(v/v)，经过大量实验验证，在间歇光照的暗反应过程中，通入的混合气既能降低氧气浓度又能促进GG的积累。

在最优选的实施方式中，通过GG拔高阶段一培养后，可以获得GG含量10％(w/w)以上的藻细胞。

在GG拔高阶段二中：

对于自养型微藻，选用与GG拔高阶段一相同培养条件，区别是能够改变细胞渗透压的物质在培养基中的浓度为800＜C₂≤1500mmol/L。

对于异养型微藻或者经过基因工程技术改造后提高细胞壁的小分子透过性的微藻细胞，在本培养基内除了使能够改变细胞渗透压的物质浓度为800＜C₂≤1500mmol/L以外，还需添加合成GG的反应底物，比如甘油或者可以利用的糖，比如葡萄糖、麦芽糖，但不限于上述两种糖，可以进一步提高微藻细胞的GG含量。优选的，所述甘油或者葡萄糖，通过流加等方式维持甘油的浓度0.5-2g/L，葡萄糖的浓度为0.5-5g/L。

优选的，培养时间为大于2天，优选时间为3-5天。

本发明人发现，不同的培养方法和培养条件对藻细胞内GG的含量影响较大，本发明通过特定的培养方法(包括昼夜组合方式、高盐培养藻种后再高盐度养殖，高光条件等)和逐级调控的模式，能够获得高含量GG的藻细胞。

在本发明一个优选的实施方式中，上述GG拔高阶段一或GG拔高阶段二步骤后还包括采收步骤，该步骤包括：从GG拔高阶段一或GG拔高阶段二中的培养基中采收富集GG的藻细胞，获得藻泥。

在本发明一个优选的实施方式中，在采收的步骤后还包括清洗步骤，该步骤包括：清洗藻泥表面，去除表面附着物，获得洁净藻泥。

本发明中的各个步骤所使用的反应器不限，可以是密闭式反应器，也可以是开放式跑道池。对于异养型微藻细胞，用封闭式反应器更有效的防止杂菌污染。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1

用上述培养微藻，取微藻藻泥，将藻泥通过工序一、工序二处理，获得含有不同浓度的藻蓝蛋白粗提液。方法示例如下：

1)使用工序一进行溶胀破壁，将获得的藻泥与浓度为10g/lCaCl₂溶液混合，藻泥与CaCl₂溶液按体积比1:1的比例混合，置于4℃环境下，并遮光处理，溶胀时间为6小时，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液。

2)将1)所得混合液经过工序二进行固液分离，在4℃环境下采用管式离心机进行高速离心，得到藻蓝蛋白粗提液。

经过以上工序，藻蓝蛋白的回收率为43.3％，纯度为0.57。

实施例2

用上述培养微藻，取微藻藻泥，将藻泥通过工序一、工序二、工序三进行去除杂质处理，获得含有低杂质的藻蓝蛋白。方法示例如下：

1)使用工序一进行溶胀破壁，将获得的藻泥与浓度为50g/lCaCl₂溶液混合，藻泥与CaCl₂溶液按体积比1:10的比例混合，置于40℃环境下，溶胀时间为72小时，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液。

2)将1)所得混合液经过工序二进行固液分离，在40℃环境下采用板框过滤机过滤，滤布大小为600目，得到藻蓝蛋白粗提液。

3)将2)所得粗提液经过工序三进行精细过滤，采用膜过滤方法去除杂质，选用的膜孔径为0.1μm，去除粗提液中大分子物质及胶体等杂质，得到藻蓝蛋白浓缩液。

经过以上工序，藻蓝蛋白的回收率为47.9％，纯度为0.75。

实施例3

用上述培养微藻，取微藻藻泥，将藻泥通过工序一、工序二、工序四进行脱盐处理，获得低盐浓度的藻蓝蛋白。方法示例如下：

1)使用工序一进行溶胀破壁，将获得的藻泥与浓度为25g/lCaCl₂溶液混合，藻泥与CaCl₂溶液按体积比1:5的比例混合，置于15℃环境下，并遮光处理，溶胀时间为12小时，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液。

2)将1)所得混合液经过工序二进行固液分离，在15℃环境下采用板框过滤机过滤，滤布大小为2000目，得到藻蓝蛋白粗提液。

3)将2)所得粗提液经过工序四进行超滤，采用膜过滤方法进行浓缩和脱盐处理，选用的膜孔径为2000D，置于4℃环境下，且压力设定为2Mpa，去除粗提液中的盐离子、回收藻蓝蛋白，得到藻蓝蛋白浓缩液。

经过以上工序，藻蓝蛋白的回收率为37.7％，纯度为0.79。

实施例4

用上述培养微藻，取微藻藻泥，将藻泥通过工序一、工序二、工序三、工序四进行去除杂质和脱盐处理，获得低杂质、低盐浓度的藻蓝蛋白。方法示例如下：

1)使用工序一进行溶胀破壁，将获得的藻泥与浓度为15g/lCaCl₂溶液混合，藻泥与CaCl₂溶液按体积比1:4的比例混合，置于15℃环境下，并遮光处理，溶胀时间为30小时，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液。

2)将1)所得混合液经过工序二进行固液分离，在15℃环境下采用板框过滤机过滤，滤布大小为1200目，得到藻蓝蛋白粗提液。

3)将2)所得粗提液经过工序三进行精细过滤，采用膜过滤方法进行去除杂质，膜孔径为5μm，去除粗提液中大分子物质及胶体等杂质，得到藻蓝蛋白透过液。

4)将3)所得透过液经过工序四进行超滤，采用膜过滤方法进行浓缩和脱盐处理，选用的膜孔径为0.1μm，置于15℃环境下，且压力设定为50Kpa，去除粗提液中的盐离子、回收藻蓝蛋白，得到藻蓝蛋白浓缩液。

经过以上工序，藻蓝蛋白的回收率为65.8％，纯度为1.23。

实施例5

用上述培养微藻，取微藻藻泥，将藻泥通过工序一、工序二、工序三、工序四、工序五进行去除杂质、脱盐、冻干处理，获得藻蓝蛋白。方法示例如下：

1)使用工序一进行溶胀破壁，将获得的藻泥与浓度为35g/lCaCl₂溶液混合，藻泥与CaCl₂溶液按体积比1:5的比例混合，置于4℃环境下，溶胀时间为60小时，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液。

2)将1)所得混合液经过工序二进行固液分离，在4℃环境下采用板框过滤机过滤，滤布大小为600目，得到藻蓝蛋白粗提液。

3)将2)所得粗提液经过工序三进行精细过滤，采用膜过滤方法去除杂质，选用的膜孔径为0.2μm，去除粗提液中大分子物质及胶体等杂质，得到藻蓝蛋白透过液。

4)将3)所得透过液经过工序四进行超滤，采用膜过滤方法进行浓缩和脱盐处理，选用的膜孔径为2500D，置于40℃环境下，且压力设定为200Kpa，去除粗提液中的盐离子，得到藻蓝蛋白浓缩液。

5)在4)所得浓缩液里添加海藻糖和柠檬酸钠，按照质量比添加藻蓝蛋白：柠檬酸钠：海藻糖为40％：40％：20％，将添加海藻糖和柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液放入真空泵预冷冻5小时达到-50℃后，打开真空泵进入升华干燥阶段，当隔板温度达到设定的最高温度40℃时，物料进入解析干燥阶段，并在这一温度下直至干燥完成，得到食品级藻蓝蛋白。

经过以上工序，藻蓝蛋白的回收率为53.9％，纯度为1.32。

实施例6

利用工序一、工序二所得的藻蓝蛋白粗提液或脱杂质所得的含有低杂质浓度的藻蓝蛋白，均可通过工序五进行脱水获得藻蓝蛋白。方法示例如下：

1)使用工序一进行溶胀破壁，将获得的藻泥与浓度为40g/lCaCl₂溶液混合，藻泥与CaCl₂溶液按体积比1:4的比例混合，置于4℃环境下，并遮光处理，溶胀时间为60小时，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液。

2)将1)所得混合液经过工序二进行固液分离，在4℃环境下采用板框过滤机过滤，滤布大小为600目，得到藻蓝蛋白粗提液。

3)将2)中所得浓缩液里添加海藻糖和柠檬酸钠，按照质量比添加藻蓝蛋白：柠檬酸钠：海藻糖为60％：30％：10％，将添加海藻糖及柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液放入真空泵预冷冻6小时达到-50℃后，打开真空泵进入升华干燥阶段，当隔板温度达到设定的最高温度40℃时，物料进入解析干燥阶段，并在这一温度下直至干燥完成。

经过以上工序，藻蓝蛋白的回收率为41.3％，纯度为0.67。

实施例7

利用工序一、工序二、工序四所得的含有低盐浓度的藻蓝蛋白产品或脱杂质和脱盐后所得的低杂质、低盐的藻蓝蛋白，均可通过工序五进行脱水获得藻蓝蛋白。方法示例如下：

1)使用工序一进行溶胀破壁，将获得的藻泥与浓度为10g/lCaCl₂溶液混合，藻泥与CaCl₂溶液按体积比1:4的比例混合，置于15℃环境下，并遮光处理，溶胀时间为12小时，得到藻蓝蛋白和藻渣的混合液。

2)将1)所得混合液经过工序二进行固液分离，在15℃环境下采用板框过滤机过滤，滤布大小为2000目，得到藻蓝蛋白粗提液。

3)将2)所得粗提液经过工序四进行超滤，采用膜过滤方法进行浓缩和脱盐处理，选用的膜孔径为2500D，置于15℃环境下，且压力设定为200Kpa，去除粗提液中的盐离子、回收藻蓝蛋白，得到藻蓝蛋白浓缩液。

4)将3)中所得浓缩液里添加海藻糖和柠檬酸钠，海藻糖和柠檬酸钠的添加质量按照藻蓝蛋白：柠檬酸钠：海藻糖为50％：10％：40％的比例添加，将添加海藻糖及柠檬酸钠后的藻蓝蛋白浓缩液，以进风温度121℃、出风温度76℃的条件进行喷雾干燥，得到的藻蓝蛋白干粉。

经过以上工序，藻蓝蛋白的回收率为34.5％，纯度为0.47。

实验1：藻蓝蛋白提取过程中节约用水量(盐胁迫藻泥)

实验目的：验证节约用水量后，通过CaCl₂溶胀法提取藻蓝蛋白对回收率的影响。

实验方法：通过CaCl₂溶胀法提取盐胁迫藻泥中藻蓝蛋白，将藻泥与CaCl₂溶液体积比分别设置为1:1,1:5,1:10,1:20,对比藻蓝蛋白的回收率。假设玻璃珠能够提取出全部的藻蓝蛋白为1。

实验结果：

表3藻泥减少用水量后藻蓝蛋白回收率

	1:2	1:5	1:10	1:20
					藻蓝蛋白的回收率	46.2％	65.6％	65.4％	78％

小结：通过以上实验发现，当藻泥与CaCl₂溶液体积比为1:10和1:5时，藻蓝蛋白的回收率基本相同，但用水量却减少了一倍，说明在保证回收率的前提下，可以通过增大藻泥与CaCl₂溶液比例来减少用水量，达到节约水量的目的，节约成本，降低能耗。

以上已将发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。