本發明涉及生物技術，具體涉及一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法。
背景技術：
1、紅球藻是自然界中蝦青素含量最高的生物，其合成的蝦青素因具有超強的抗氧化活性、抗炎特性及光保護功能，被廣泛應用于食品、高端化妝品、營養補充劑以及水產養殖等領域。然而，紅球藻蝦青素的產業化進程仍面臨多重技術瓶頸，嚴重制約其規模化生產和市場應用。
2、在紅球藻的培養環節，傳統工藝多依賴開放式或半封閉式培養系統，環境條件(如光照、溫度、營養供給)的調控精度不足，導致藻體生長速率低、生物量積累有限。此外，開放式的培養模式易受外界微生物污染，雜菌的侵入不僅與紅球藻競爭營養資源，還會分泌代謝產物抑制藻體生長，甚至引發培養體系的崩潰，造成生產周期延長和成本大幅增加。在蝦青素的提取階段，常規方法多采用機械破碎結合有機溶劑萃取，但紅球藻細胞壁結構復雜且堅韌，單一的物理或化學破壁手段難以充分釋放胞內蝦青素，導致提取效率低下，大量活性成分殘留于藻渣中。同時，傳統萃取工藝對有機溶劑的依賴性較高，不僅存在溶劑殘留風險，還可能破壞蝦青素的天然構象，降低其生物利用度，難以滿足食品與醫藥領域對安全性和功能活性的雙重需求。在精制純化方面，現有技術普遍存在工藝流程繁瑣、產物純度波動大等問題。粗提物中混雜的脂類、色素及其他次生代謝產物增加了后續分離難度，而常規純化方法(如柱層析、溶劑分級)的規模化適配性較差，處理效率與成本難以平衡。此外，不同應用場景對蝦青素形態(如酯化型或游離型)的特定需求，進一步提高了純化工藝的設計復雜性。
3、上述技術缺陷共同導致紅球藻蝦青素的生產效率低下、產品質量不穩定，難以契合高端市場對高純度、高活性產品的嚴苛標準，嚴重阻礙了紅球藻蝦青素產業的進一步發展。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，以解決現有技術中紅球藻蝦青素規模化生產存在培養污染風險高、提取效率低及純化工藝復雜導致產品純度不足的問題。
2、為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，包括以下步驟：
3、s1、采用包含氮源、磷源、微量元素及維生素的復合培養基培養紅球藻，對培養基和培養設備進行滅菌處理；
4、s2、將紅球藻接入滅菌后的培養基中，在紅球藻生長初期，將光照強度控制在1000-1500lux，溫度控制在20-22℃，培養5-9天；在蝦青素積累階段，調整光照強度至3000-3500lux，調整溫度為18-20℃，培養8-12天；
5、s3、收集培養得到的紅球藻細胞，對紅球藻細胞依次進行超聲波預處理、纖維素酶和果膠酶復合酶解破壁處理，隨后利用超臨界二氧化碳萃取技術提取蝦青素粗品；
6、s4、將蝦青素粗品進行分子蒸餾處理，并將蒸餾產物溶解于有機溶劑后，降溫結晶，過濾、洗滌、干燥后，獲得高純度蝦青素。
7、進一步地，步驟s1中復合培養基中的氮源為硝酸鈉，磷源為磷酸二氫鉀。
8、進一步地，步驟s1中微量元素包括鐵、錳和鋅，維生素包括維生素b12和生物素。
9、進一步地，步驟s1中滅菌處理采用紫外線與臭氧聯合滅菌技術對培養基和培養設備進行滅菌。
10、進一步地，驟s1中滅菌處理采用高壓蒸汽滅菌。
11、進一步地，步驟s3中超聲波預處理的參數為：功率200-300w，處理時間10-15分鐘。
12、進一步地，步驟s3中酶解處理的溫度為35-40℃，酶解時間為2-3小時。
13、進一步地，步驟s3中超臨界二氧化碳萃取的條件為：萃取壓力30-40mpa、萃取溫度40-50℃、二氧化碳流量20-30l/h。
14、進一步地，步驟s4中分子蒸餾處理的參數為：蒸餾溫度120-150℃、真空度0.1-0.5pa。
15、進一步地，步驟s4中有機溶劑為丙酮。
16、與現有技術相比，本發明提供的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，通過復合培養基培養紅球藻，并對培養基和培養設備進行滅菌處理，為紅球藻提供了穩定、無污染的培養環境，大幅降低了雜菌干擾風險，保障了藻體生長的均勻性和批次穩定性，通過分階段動態調控光照與溫度條件，兼顧細胞增殖與蝦青素合成需求，既加速了生物量積累，又通過環境應激有效激活蝦青素代謝通路，實現了產量與含量的雙重提升；
17、通過采用超聲波預處理與復合酶解技術對蝦青素進行提取，突破細胞壁屏障的同時減少活性成分損失，采用超臨界二氧化碳綠色萃取替代傳統有機溶劑，在高效提取目標產物的基礎上，避免了有毒化學試劑的殘留問題，確保產品天然安全，后續通過分子蒸餾與低溫結晶多級純化，逐步去除雜質并富集目標成分，最終獲得高純度蝦青素產品，滿足醫藥、食品等領域的嚴苛質量要求；
18、通過營養調控、環境應激、綠色提取與多級純化技術的系統整合，形成了一套高效、穩定、環保的紅球藻蝦青素工業化生產體系，解決了傳統工藝中生物量低、提取率差、純度不足及污染嚴重等核心問題，為天然蝦青素的大規模應用奠定了技術基礎。
1.一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，步驟s1中復合培養基中的氮源為硝酸鈉，磷源為磷酸二氫鉀。
3.根據權利要求1所述的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，步驟s1中微量元素包括鐵、錳和鋅，維生素包括維生素b12和生物素。
4.根據權利要求1所述的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，步驟s1中滅菌處理采用紫外線與臭氧聯合滅菌技術對培養基和培養設備進行滅菌。
5.根據權利要求1所述的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，步驟s1中滅菌處理采用高壓蒸汽滅菌。
6.根據權利要求1所述的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，步驟s3中超聲波預處理的參數為：功率200-300w，處理時間10-15分鐘。
7.根據權利要求1所述的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，步驟s3中酶解處理的溫度為35-40℃，酶解時間為2-3小時。
8.根據權利要求1所述的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，步驟s3中超臨界二氧化碳萃取的條件為：萃取壓力30-40mpa、萃取溫度40-50℃、二氧化碳流量20-30l/h。
9.根據權利要求1所述的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，步驟s4中分子蒸餾處理的參數為：蒸餾溫度120-150℃、真空度0.1-0.5pa。
10.根據權利要求1所述的一種紅球藻高純度蝦青素的規模化制備方法，其特征在于，步驟s4中有機溶劑為丙酮。