一種從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法及其設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法及其設(shè)備，包括如下步驟：將氨基酸混合溶液，用水稀釋，使其流經(jīng)Ⅰ型柱，水洗，再用乙醇鹽酸混合溶液流經(jīng)該色層柱，合并水洗液和乙醇鹽酸混合溶液并將所得收集液調(diào)至pH值5.0~6.0，過濾得到酪氨酸，再將濾液用堿中和至pH值大于7.0，將其流經(jīng)Ⅲ型柱，分離得到苯丙氨酸、酪氨酸和/或色氨酸；將流過Ⅰ型柱的氨基酸混合溶液的pH值調(diào)為大于7.0，使其流經(jīng)Ⅱ型柱，而后依次采用水洗、鹽酸解脫，分段收集洗滌液得到亮組份、脯組份、丙組份分離溶液；再對(duì)這些分離溶液作后續(xù)分離即得全部氨基酸產(chǎn)品，該方法能夠增加單一氨基酸品種數(shù)和收得率，分離提取中的水體能夠循環(huán)使用，且廢水符合環(huán)保排放要求。
【專利說明】一種從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法及其設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法及其設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前制備氨基酸產(chǎn)品的方法主要為水解蛋白質(zhì)法和微生物發(fā)酵法，這兩種制備氨基酸產(chǎn)品的方法都是在大量水體中進(jìn)行的，因此，如果從蛋白質(zhì)水解液中僅提取分離部分氨基酸產(chǎn)品，則帶有氨基酸產(chǎn)品的廢水在排放過程中就會(huì)嚴(yán)重污染周邊環(huán)境，達(dá)不到環(huán)保排放的要求。
[0003]另外，由于各種氨基酸產(chǎn)品在理化性質(zhì)上近似、甚至相等，在分離提取過程中，它們彼此之間會(huì)相互干擾，妨礙著人們將全部氨基酸產(chǎn)品分離提取出來的進(jìn)程。也正因?yàn)檫@種原因，使大量的動(dòng)物附帶生成蛋白質(zhì)資源如毛發(fā)、羽毛、皮革邊角廢料、動(dòng)物血、魚鱗、骨等蛋白質(zhì)資源，以及含有不同毒素的植物油餅柏，諸如菜籽餅柏、棉籽餅柏、茶籽餅柏、蓖麻餅柏、亞麻餅柏等蛋白質(zhì)得不到充分利用，只能低價(jià)值用作肥田。
[0004]鑒于上述困境，鄒學(xué)滿先生早在1985年登載在《氨基酸雜志》的“關(guān)于活性炭吸附氨基酸的研究”中比較研究了各種氨基酸物質(zhì)分子在水溶液狀態(tài)下被活性炭吸附的具體情況:采用活性炭物質(zhì)對(duì)各種氨基酸產(chǎn)品的吸附分離作用，是緣于活性炭物質(zhì)對(duì)各種氨基酸物質(zhì)分子的吸附力的大小而實(shí)現(xiàn)的；中國(guó)專利200710031199.4提供了一種從蛋白質(zhì)水解液中一次性分離15種氨基酸的方法，能夠從蛋白質(zhì)水解液中分離提取出大部分水解轉(zhuǎn)化生成的氨基酸物質(zhì)成為產(chǎn)品，但還不是全部所轉(zhuǎn)化生成的氨基酸產(chǎn)品。在任何蛋白質(zhì)的氨基酸分子構(gòu)成上，芳香族氨基酸物質(zhì)(苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸)占有相當(dāng)大的比例，但是在該專利中，沒有包含芳香族氨基酸物質(zhì)的分離提取。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在提供一種能夠增加單一氨基酸品種數(shù)和收得率，分離提取中的水體能夠循環(huán)使用，且廢水符合環(huán)保排放要求的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供上述從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法的設(shè)備。
[0007]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，包括如下步驟:首先將蛋白質(zhì)加酸加熱或加蛋白酶水解而獲取氨基酸混合溶液，用水稀釋，使其流經(jīng)I型活性炭吸附色層柱，用水洗滌該色層柱，再用乙醇鹽酸混合溶液流經(jīng)該色層柱，合并水洗液和乙醇鹽酸混合溶液洗后的洗液得到收集液，蒸餾回收乙醇后，將所得收集液用堿中和至pH值5.(Te.0，靜置結(jié)晶，離心過 濾得到大部分沉淀的酪氨酸，再將離心過濾含有酪氨酸和苯丙氨酸的濾液用堿中和至pH值大于7.0，將其流經(jīng)III型活性炭吸附色層柱，分離得到苯丙氨酸、酪氨酸和/或色氨酸；將流過I型活性炭吸附色層柱的氨基酸混合溶液的pH值調(diào)為大于7.0，使其流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱，而后依次采用水洗、鹽酸解脫，分段收集洗滌液得到亮組份、脯組份、丙組份分離溶液；最后對(duì)這些分離溶液作后續(xù)分離即得胱氨酸、精氨酸、組氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、脯氨酸、纈氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、丙氨酸和甘氨酸。
[0008]優(yōu)選地，還包括將流過I型活性炭吸附色層柱的氨基酸混合溶液用lOmol/L的氨水調(diào)PH值至4.8^5.0，沉淀得到胱氨酸的步驟。
[0009]所述流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱得到的脯組份分離溶液的pH值調(diào)為9.0-10.0,使其流經(jīng)直徑為ri5cm，高為2(T200cm的陰離子樹脂柱進(jìn)行分離、水洗、鹽酸解脫，蒸發(fā)濃縮，分離得到脯氨酸、纈氨酸和賴氨酸。
[0010]所述流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱得到的丙組份分離溶液的pH值調(diào)為9.0-10.0,使其流經(jīng)直徑為415cm，高為2(T200cm的陰離子樹脂柱進(jìn)行分離，水洗、鹽酸解脫，分段收集洗滌液而得到甘氨酸和丙氨酸、絲氨酸和蘇氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸三個(gè)組份分離溶液；而后將其調(diào)至PH值3.2飛.2，再將三個(gè)組份分離溶液分別各自獨(dú)立流經(jīng)直徑為0.5^8.0m、高1.0πm88.0m的III型活性炭吸附色層柱，蒸發(fā)濃縮，分段收集得到甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸。
[0011]所述流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱得到的亮組份分離溶液，讓其流經(jīng)直徑為ri5cm，高為2(T200cm的陽離子樹脂柱，用氨水解脫，分離得到蛋氨酸、胱氨酸、精氨酸、組氨酸；其余的亮組份和異亮氨酸的分離溶液用堿調(diào)PH值至6.0-6.5，讓其流經(jīng)直徑為
0.5^8.0m、高1.0πm88.0m的III型活性炭吸附色層柱后，分離得到亮氨酸，異亮氨酸。
[0012]其中，所述分離提取中的待測(cè)氨基酸溶液可以采用如下化學(xué)檢驗(yàn)分析方法:將待測(cè)氨基酸溶液點(diǎn)樣于型號(hào)為新華I號(hào)或者2號(hào)的濾紙上，吹干后，置于層析缸內(nèi)層析；層析到位的濾紙被取出，置于80°C烘箱內(nèi)烘干展開劑(正丁醇:甲酸:水=15: 3: 2)，然后涂上顯色劑(I克吲哚醌溶解于IOmL水醋酸，再用IOOmL無水乙醇稀釋而成)，在80°C烘箱內(nèi)顯色，并以退色劑(60克9個(gè)結(jié)晶水的硅酸鈉溶解20%濃度的無水碳酸鈉溶解中，于100°C條件維持10小時(shí)以上，溶解而成)涂抹所述濾紙背景面，退去吲哚醌的色素痕跡，使氨基酸物質(zhì)的層析斑點(diǎn)更加清晰作為分析判斷依據(jù)進(jìn)行判斷。
[0013]所述蛋白質(zhì)選自骨膠、人和動(dòng)物自然長(zhǎng)成的頭發(fā)、屠宰動(dòng)物所得的豬毛、羊毛、馬毛、鴨毛、血蛋白質(zhì)、蠶蛹、魚體；或者含有各種不同毒素的棉籽餅柏、菜籽餅柏、茶籽餅柏、蓖麻餅柏、亞麻餅柏的一種或幾種。
[0014]所述將蛋白質(zhì)加酸加熱水解所用的酸為6~10mol/L的濃鹽酸，加溫溫度為11(T125°C，水解時(shí)間為7~20小時(shí)；所述將蛋白質(zhì)加蛋白酶水解所用的酶為500單位/mL的細(xì)菌蛋白酶、400單位/mL的霉菌蛋白酶和50單位/mL的木瓜蛋白酶，酶解溫度為3(T40°C，酶解時(shí)間為2飛小時(shí)。
[0015]所述乙醇鹽酸混合溶液為0.lmol/L的鹽酸配置成50%乙醇濃度的混合溶液；所述堿為2.0moI/L氨水或2.0moI/L氫氧化鈉；所述鹽酸為0.lmol/L鹽酸。
[0016]所述I型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0πm28.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱；所述II型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0πm48.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱；所述III型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0M-88.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱。
[0017]其中，顆粒狀活性炭質(zhì)體是以特質(zhì)木材、特質(zhì)木質(zhì)素構(gòu)成的果仁殼、椰子殼等木質(zhì)材料炭化加工而成的活性炭作為分離介質(zhì)，具有耐磨性，強(qiáng)吸附能力；是選自天津光華晶科環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的味精脫色系列活性炭，型號(hào)為GH-15 (杏)，其物理性質(zhì)為:比表面積(N2BET 法)1000-1200m2/g ;總孔容積 0.9ml/g ;中孔容積 0.2ml/g，微孔容積 0.45ml/g,真比重2g/ml，比熱0.24cal/g °C，著火點(diǎn)≥450°C ;技術(shù)指標(biāo)為粒度(GB/T6003.1-1997)≤2%，醋酸吸附值≥ 370mg/g，平均粒徑 0.55-0.60mm，強(qiáng)度(GB/T13803.5-1999)≥ 72%，鐵含量≤0.15%，充填比重0.4-0.5g/ml，干燥減重≤10%，灰分≤4，pH值4-7。
[0018]一種從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法的設(shè)備，包括:用于將蛋白質(zhì)加酸加熱酸解或加蛋白酶水解而獲取氨基酸混合溶液的反應(yīng)釜I;連接反應(yīng)釜，用于存儲(chǔ)氨基酸混合溶液的第一儲(chǔ)液缸2，第一儲(chǔ)液缸2設(shè)置有進(jìn)水口，可加入水稀釋其內(nèi)的氨基酸混合溶液；I型活性炭吸附色層柱3的入口連通第一儲(chǔ)液缸5，其出口分別連通有第一收集缸4和第二儲(chǔ)液缸5，I型活性炭吸附色層柱3還設(shè)置有進(jìn)水和乙醇鹽酸混合溶液的入口，由其先后加入水、乙醇鹽酸混合溶液對(duì)I型活性炭吸附色層柱進(jìn)行解脫；所述第一收集缸4用于收集水洗液和乙醇鹽酸混合溶液洗后的洗液，第一收集缸4的出口連通有蒸餾器5，用于將水洗液和乙醇鹽酸混合溶液洗后的洗液中的乙醇蒸餾回收，蒸餾器5連接結(jié)晶缸6，蒸餾后的溶液流入結(jié)晶缸中，所述結(jié)晶缸6設(shè)置有加氨水的入口，通過加入的氨水將結(jié)晶缸內(nèi)溶液的PH調(diào)至5.0-6.0之間，使溶液中的部分酪氨酸結(jié)晶析出；離心機(jī)7的入口連通結(jié)晶缸6的出口，用于分離得到結(jié)晶的固態(tài)酪氨酸；離心機(jī)7的出口連通有用于存儲(chǔ)離心分離得到濾液的第三儲(chǔ)液缸8，第三儲(chǔ)液缸8的入口同樣設(shè)置氨水入口，通過加入氨水將pH值調(diào)至大于7.0，第一III型活性炭吸附色層柱9的入口連通有所述第三儲(chǔ)液缸8，通過第一III型活性炭吸附色層柱分離得到苯丙氨酸、酪氨酸和/或色氨酸；所述第二儲(chǔ)液缸5設(shè)置有氨水入口，通過氨水將PH值調(diào)至大于 7.0, II型活性炭吸附色層柱10的入口連通有所述第二儲(chǔ)液缸5，II型活性炭吸附色層柱10還設(shè)置有進(jìn)水、鹽酸的入口，由其可先后加入水、鹽酸對(duì)II型活性炭吸附色層柱解脫，分離得到亮組份分離溶液、脯組份分離溶液和丙組份分離溶液；第四儲(chǔ)液缸11用于收集亮組份的分離溶液，第四儲(chǔ)液缸11的出口連通陽離子樹脂柱12的入口 ；所述陽離子樹脂柱12還設(shè)置有氨水入口，由其加入氨水對(duì)陽離子樹脂柱解脫，分離得到蛋氨酸、胱氨酸、精氨酸、組氨酸、以及亮氨酸和異亮氨酸分離溶液；第七儲(chǔ)液缸13用于收集亮氨酸和異亮氨酸分離溶液,第七儲(chǔ)液缸13設(shè)置有氨水入口，通過加入氨水將PH值調(diào)至6.(Te.5 ;第二III型活性炭吸附色層柱14的入口連通有第七儲(chǔ)液缸，用于分離得到亮氨酸、異亮氨酸；第五儲(chǔ)液缸15用于收集儲(chǔ)脯組份分離溶液，第五儲(chǔ)液缸設(shè)置有氨水入口，通過加入氨水將PH值調(diào)至9.0-10.0，所述第五儲(chǔ)液缸15的出口連通有第一陰離子樹脂柱16的入口，所述第一陰離子樹脂柱16還設(shè)置有水、鹽酸的入口，由其先后加入水、鹽酸對(duì)第一陰離子樹脂柱解脫，分離得到脯氨酸、纈氨酸、賴氨酸；第六儲(chǔ)液缸17用于收集丙組份分離溶液，第六儲(chǔ)液缸17設(shè)置有氨水入口，通過加入氨水將pH值調(diào)至9.(Tl0.0,所述第六儲(chǔ)液缸17的出口連通有第二陰離子樹脂柱18的入口，所述第二陰離子樹脂柱18還設(shè)置有進(jìn)水、鹽酸的入口，由其先后加入水、鹽酸對(duì)第二陰離子樹脂柱解脫分離得到甘氨酸和丙氨酸的分離溶液、絲氨酸和蘇氨酸的分離溶液、天門冬氨酸和谷氨酸的分離溶液；第八儲(chǔ)液缸19用于收集甘氨酸和丙氨酸的分離溶液，第八儲(chǔ)液缸19設(shè)置有鹽酸入口，通過加入鹽酸將PH值調(diào)至3.2飛.2，第三III型活性炭吸附色層柱20的入口連通有第八儲(chǔ)液缸，用于分離得到甘氨酸、丙氨酸；第九儲(chǔ)液缸21用于收集絲氨酸和蘇氨酸的分離溶液，第九儲(chǔ)液缸21設(shè)置有鹽酸入口，通過加入鹽酸將PH值調(diào)至3.2飛.2 ;第四III型活性炭吸附色層柱22的入口連通第九儲(chǔ)液缸21，用于分離得到絲氨酸、蘇氨酸；第十儲(chǔ)液缸23用于收集天門冬氨酸和谷氨酸的分離溶液，第十儲(chǔ)液缸23設(shè)置有鹽酸入口，通過加入鹽酸將pH值調(diào)至3.2飛.2，第五III型活性炭吸附色層柱24的入口連通第十儲(chǔ)液缸23，用于分離得到天門冬氨酸、谷氨酸。
[0019]其中，一種從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法的設(shè)備中所涉及的I型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0m~28.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱；所述II型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0m~48.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱；所述III型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0m~88.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
1)本發(fā)明的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，首先，能夠徹底將任何蛋白質(zhì)加酸加熱或酶法水解所轉(zhuǎn)化生成的氨基酸混合溶液全部分離提取成氨基酸產(chǎn)品，收得率高；且使得被分離提取出全部氨基酸產(chǎn)品之后的廢水中不含有任何氨基酸物質(zhì)，環(huán)保排放指標(biāo)中的氨氮指標(biāo)符合環(huán)保排放要求；
2)本發(fā)明的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，在分離提取過程中采用短程、長(zhǎng)程和超長(zhǎng)程活性活性炭吸附色層柱的串聯(lián)和/或并聯(lián)組合利用，能夠擴(kuò)大相關(guān)氨基酸產(chǎn)品的分離度，達(dá)到較好的分離效果；
3)本發(fā)明的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，在分離提取過程中，氨基酸存在的水解液和分離提取過程中添加的水體，在被分離提取出全部氨基酸產(chǎn)品后，可進(jìn)入循環(huán)用水蓄水池，被再次循環(huán)使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為用于分離得到苯丙氨酸、酪氨酸和/或色氨酸以及分離得到亮組份、脯組份、丙組份分離溶液的設(shè)備的示意圖。
[0022]圖2為用于分離亮組份分離溶液得到蛋氨酸、胱氨酸、精氨酸、組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸的設(shè)備的示意圖。
[0023]圖3為用于分離脯組份分離溶液得到脯氨酸、纈氨酸和賴氨酸的設(shè)備的示意圖。
[0024]圖4為用于分離丙組份分離溶液得到甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸的設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受下述實(shí)施例的限制。
[0026]實(shí)施例1
以100克豬血粉蛋白質(zhì)置于800mL圓底燒瓶中，加入300mL 6mol/L的濃鹽酸，加溫至110°C以上，水解20小時(shí)，收集蛋白質(zhì)水解液，用清水稀釋，讓其流經(jīng)一條直徑為10cm，高15cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的I型活性炭吸附色層柱，再用清水洗滌該色層柱，并用0.lmol/L的鹽酸配置成50%乙醇濃度的乙醇鹽酸混合溶液流經(jīng)該色層柱后，再用清水洗滌該色層柱，合并水洗液和乙醇鹽酸混合溶液洗后的洗液得到收集液，蒸餾回收乙醇后，得到150mL蛋白質(zhì)濃縮液和128mL體積百分比小于30%的乙醇溶液，接著用2mol/L的氨水溶液調(diào)蛋白質(zhì)濃縮液的PH值至5.6，靜置結(jié)晶，離心過濾得到酪氨酸2.6克；再將離心過濾含有酪氨酸和苯丙氨酸的濾液用2mol/L氨水調(diào)pH值大于7.0，并讓它流過一條直徑為10cm，高200cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的III型活性炭吸附色層柱，繼續(xù)加入2mol/L氨水，蒸發(fā)濃縮，得到苯丙氨酸6.8克，兩次合并后的酪氨酸2.8克；將流過I型活性炭吸附色層柱的氨基酸混合溶液用2mol/L氨水調(diào)pH值至7.6^7.8，使其流經(jīng)一條直徑為10cm，高120cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的II型活性炭吸附色層柱，用清水洗滌，并用0.lmol/L鹽酸洗滌，分段收集流經(jīng)該II型活性炭吸附色層柱的溶液，分別得到丙組份的分離溶液、脯組份的分離溶液、亮組份的分離溶液；
將所述流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱得到的亮組份的分離溶液用0.lmol/L鹽酸解脫，讓其流經(jīng)直徑為10cm，高為150cm的陽離子樹脂柱，用氨水解脫，蒸發(fā)濃縮，得到蛋氨酸0.5克，胱氨酸0.8克，精氨酸3.3克，組氨酸0.65克；用鄰二甲苯-4-磺酸沉淀出亮氨酸9克，剩下的混合液用2mol/L氨水調(diào)至pH值至6.1,讓它流經(jīng)直徑為IOcm,高200cm,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的III型活性炭吸附色層柱后，蒸發(fā)濃縮，得到亮氨酸2.1克，異亮氨酸0.8克；
再將所述流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱得到的脯組份分離溶液的PH值調(diào)為9.0-10.0，使其流經(jīng)直徑為ri5cm，高為2(T200cm的陰離子樹脂柱、用清水洗滌、并用0.lmol/L鹽酸解脫，蒸發(fā)濃縮，得到纈氨酸7.9克,脯氨酸4.0克,賴氨酸7.8克；
最后將所述流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱得到的丙組份分離溶液的pH值調(diào)為
9.0-10.0，使其流經(jīng)直徑為10cm，高為150cm的陰離子樹脂柱，水洗、鹽酸解脫，分段收集洗滌液而得到甘氨酸和丙氨酸、絲氨酸和蘇氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸三個(gè)組份分離溶液；而后分別將甘氨酸和丙氨酸分離溶液調(diào)至PH值至6.0 ;絲氨酸和蘇氨酸分離溶液調(diào)至pH值至6.2 ;天門冬氨酸和谷氨酸分離溶液調(diào)至pH值至3.22，再將三個(gè)組份分離溶液分別各自獨(dú)立流經(jīng)直徑為10cm，高200cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的III型活性炭吸附色層柱，蒸發(fā)濃縮，得到天門冬氨酸9.8克、谷氨酸8.8克、甘氨酸3.4克、丙氨酸6.7克、絲氨酸4.2克、蘇氨酸2.8克；以上17種單一氨基酸總量為88.0克，收得率為88.0%。
[0027]實(shí)施例2
以100克鴨毛置于800mL圓底燒瓶中，加入200mL IOmoI/L的濃鹽酸，加溫至110°C以上，水解7小時(shí)收集蛋白質(zhì)水解液，用清水稀釋，讓其流經(jīng)一條直徑為10cm，高15cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的I型活性炭吸附色層柱，再用清水洗滌該色層柱，并用0.lmol/L的鹽酸配置成50%乙醇濃度的乙醇鹽酸混合溶液流經(jīng)該色層柱后，再用清水洗滌該色層柱，合并水洗液和乙醇鹽酸混合溶液洗后的洗液得到收集液，蒸餾回收乙醇后，得到150mL蛋白質(zhì)濃縮液，接著用2mol/L的氨水溶液調(diào)蛋白質(zhì)濃縮液的pH值至5.6，靜置結(jié)晶，過濾得到酪氨酸粗品；再將含有酪氨酸和苯丙氨酸的濾液用2mol/L氨水稀釋成1.5-1.8mol/L的氨水溶液，并讓它流過一條(同實(shí)例I)的III型活性炭吸附色層柱，繼續(xù)加入2mol/L氨水，蒸發(fā)濃縮，得到苯丙氨酸4克，兩次合并后的酪氨酸3.2克；將流過I型活性炭吸附色層柱的氨基酸混合溶液用lOmol/L氨水調(diào)pH值至4.8^5.0，沉淀得到胱氨酸粗品；將流過I型活性炭吸附色層柱的氨基酸混合溶液用2mol/L氨水調(diào)pH值至7.6^7.8，使其流經(jīng)一條直徑為10cm，高120cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的II型活性炭吸附色層柱，用清水洗滌，并用0.lmol/L鹽酸洗滌，分段收集流經(jīng)該II型活性炭吸附色層柱的溶液，分別得到丙組份、脯組份、亮組份的氨基酸分離溶液；
采用實(shí)施例1的分離亮組份、丙組份、脯組份的氨基酸分離溶液的方法，得到蛋氨酸0.37克，胱氨酸10.5克，精氨酸3.8克，組氨酸0.45克，亮氨酸4.9克，異亮氨酸1.9克；纈氨酸3.4克,脯氨酸7.1克,賴氨酸鹽酸鹽1.1克；天門冬氨酸4.9克,谷氨酸6.7克，甘氨酸5.9克，丙氨酸2.9克，絲氨酸9.7克，蘇氨酸3.1克；從上述100克鴨毛水解液一共分離出17種單一氨基酸總量為77.42克，收得率為77.42%。
[0028]實(shí)施例3
以100克未脫皮的菜籽餅柏置于800mL圓底燒瓶，加入300mL清水浸泡6小時(shí)，并磨成漿糊，收集菜籽餅柏漿料，調(diào)PH值至7.0，加入500單位/mL細(xì)菌蛋白酶于40°C水解3小時(shí)，升溫至100°C保持0.5小時(shí)，滅酶，調(diào)pH值至5.0，加入400單位/mL霉菌蛋白酶于32°C水解3小時(shí)，升溫至100°C保持0.5小時(shí)，滅酶；再加入50單位/mL木瓜蛋白酶于31°C水解3小時(shí)，升溫至100°C保持0.5小時(shí)，滅酶；再加入400單位/mL霉菌蛋白酶于32°C水解3小時(shí)，布氏漏斗抽濾，徹底滅酶，得到酶解生成的氨基酸混合溶液；用0.lmol/L鹽酸調(diào)pH值至2.5，讓其流經(jīng)一條直徑為10cm，高15cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的I型活性炭吸附色層柱，采用實(shí)施例1 一樣的分離方法，得到苯丙氨酸1.35克，酪氨酸0.42克，色氨酸0.37克；流過該I型活性炭柱的氨基酸混合溶液再流經(jīng)一條直徑為10cm，高120cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的II型活性炭吸附色層柱，先后分離得到亮氨酸4.2克，異亮氨酸3.4克，蛋氨酸0.5克，胱氨酸1.4克，組氨酸2.7克，精氨酸3.1克；從流經(jīng)II型活性炭柱的脯組份分離溶液流經(jīng)直徑為ri5cm，高為2(T200cm的陰離子樹脂柱，分離得到脯氨酸2.1克，纈氨酸0.24克，賴氨酸1.7克，再以丙組份分離溶液流經(jīng)直徑為10cm，高為150cm的陰離子樹脂柱后，再分別各自獨(dú)立流經(jīng)直徑為10cm，高200cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的III型活性炭吸附色層柱，分離得到谷氨酸7克，天門冬氨酸4克，絲氨酸2.2克，蘇氨酸2.1克，甘氨酸
3.1克，丙氨酸2.9克；從上述100克未脫皮的菜籽餅柏一共分離出18種單一氨基酸總量為42.78克，收得率為42.78%。
[0029]實(shí)施例4
以100克普通棉籽餅柏置于800mL圓底燒瓶中，加入300mL清水浸泡6小時(shí)，后續(xù)處同實(shí)施例3中的菜籽餅柏的加酶水解方法，得到酶解生成的氨基酸混合溶液；用0.lmol/L鹽酸調(diào)PH值至2.5，讓其流經(jīng)一條直徑為10cm，高15cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的I型活性炭吸附色層柱，得到苯丙氨酸2.3克，酪氨酸1.4克，色氨酸0.51克；流過該I型活性炭柱的氨基酸混合溶液再流經(jīng)一條直徑為10cm，高120cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的II型活性炭吸附色層柱，先后分離得到亮氨酸2.9克，異亮氨酸1.5克，蛋氨酸0.47克，胱氨酸0.74克，組氨酸0.94克，精氨酸4.8克；從流經(jīng)II型活性炭柱的脯組份分離溶液將其流經(jīng)直徑為IOcm,高200cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的III型活性炭吸附色層柱，分離得到脯氨酸0.8克，纈氨酸2.1克,賴氨酸1.9克；再以丙組份分離溶液流經(jīng)直徑為15cm，高為200cm的陰離子樹脂柱后，再分別各自獨(dú)立流經(jīng)直徑為10cm，高200cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的III型活性炭吸附色層柱，分離得到谷氨酸7克，天門冬氨酸5克，甘氨酸3克，丙氨酸2克，絲氨酸2.1克，蘇氨酸1.7克；從上述100克普通棉籽餅柏一共分離出17種單一氨基酸總量為41.16克，收得率為41.16%。
[0030]實(shí)施例5
以100克骨膠蛋白質(zhì)置于800mL圓底燒瓶中，加入300mL清水，加溫至80°C，待溶解澄明后，再加入IOOmL清水，然后采用實(shí)施例3中的加酶水解方法,使骨膠蛋白質(zhì)徹底酶解為氨基酸混合溶液；用0.lmol/L鹽酸調(diào)pH值至2.5，讓其流經(jīng)一條直徑為10cm，高15cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的I型活性炭吸附色層柱，得到苯丙氨酸2.5克，酪氨酸0.5克，色氨酸
0.4克；流過該I型活性炭柱的氨基酸混合溶液再流經(jīng)一條直徑為10cm，高120cm，內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的II型活性炭吸附色層柱，先后分離得到亮氨酸2.8克，異亮氨酸0.9克，蛋氨酸0.43克，胱氨酸0.03克，組氨酸0.21克，精氨酸8.0克；從流經(jīng)II型活性炭柱的脯組份分離溶液流經(jīng)直徑為10cm，高為150cm的陰離子樹脂柱，分離得到脯氨酸15克，纈氨酸2.2克，羥基脯氨酸12.4克，賴氨酸3.8克；從流經(jīng)II型活性炭柱的丙組份分離溶液再流經(jīng)直徑為10cm，高為150cm的陰離子樹脂柱及相關(guān)活性炭柱，分離得到天門冬氨酸5.1克，谷氨酸11.2克，甘氨酸17克，丙氨酸8.1克，絲氨酸3.1克，蘇氨酸2.5克；從上述100克骨膠蛋白質(zhì)一共分離出19種單一氨基酸總量為96.17克，收得率為96.17%。
[0031]實(shí)施例6
取如圖f 4所示的設(shè)備，分離處理20噸/批鴨毛水解液40噸，以自來水稀釋I倍，得到80立方米的水解稀釋液，讓其流經(jīng)一條直徑為2.4m,高為5.Sm的I型活性炭柱，以及一條直徑為2.4m，高為12.Sm的III型活性炭柱后，分離得到苯丙氨酸960公斤，酪氨酸736公斤；接著讓從I型活性炭柱的氨基酸混合溶液用lOmol/L氨水調(diào)pH值至4.8~5.0，沉淀得到胱氨酸2000公斤；再讓從I型活性炭柱的氨基酸混合溶液，調(diào)pH7.0以上，再流過直徑為2.4m,高為8.Sm的II型活性炭柱，分離出丙組份的分離溶液和脯組份的分離溶液，以及亮氨酸1172公斤，異亮氨酸476公斤，蛋氨酸80公斤，精氨酸796公斤，組氨酸108公斤，使脯組份溶液流經(jīng)一條直徑為2.4m,高為12.Sm的陰離子樹脂柱，得到脯氨酸1660公斤，纈氨酸760公斤，賴氨酸220公斤；將丙組份溶液也流經(jīng)一條直徑為2.4m,高為12.8m的陰離子樹脂柱，分別得到天門冬氨酸和谷氨酸的分離溶液，甘氨酸和丙氨酸的分離溶液，以及絲氨酸和蘇氨酸的分離合溶液。然后，分別調(diào)整其PH值至3.22,6.0,6.2，再分別上一條直徑為2.4m，高為12.Sm的III型活性炭柱，分離之后分別得到天門冬氨酸1152公斤，谷氨酸1428公斤，甘氨酸1448公斤，丙氨酸712公斤，絲氨酸2248公斤，蘇氨酸756公斤；從上述20噸/批的鴨毛水解液中一共分離獲得17種單一成分含量的氨基酸產(chǎn)品總量為16712公斤，其產(chǎn)品的總收得率是83.56%。
【權(quán)利要求】
1.一種從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，其特征在于，包括如下步驟:首先將蛋白質(zhì)加酸加熱或加蛋白酶水解而獲取氨基酸混合溶液，用水稀釋，使其流經(jīng)I型活性炭吸附色層柱，用水洗滌該色層柱，再用乙醇鹽酸混合溶液流經(jīng)該色層柱，合并水洗液和乙醇鹽酸混合溶液洗后的洗液得到收集液，蒸餾回收乙醇后，將所得收集液用堿中和至pH值5.(Te.0，靜置結(jié)晶，離心過濾得到大部分沉淀的酪氨酸，再將離心過濾含有酪氨酸和苯丙氨酸的濾液用堿中和至pH值大于7.0，將其流經(jīng)III型活性炭吸附色層柱，分離得到苯丙氨酸、酪氨酸和/或色氨酸；將流過I型活性炭吸附色層柱的氨基酸混合溶液的PH值調(diào)為大于7.0，使其流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱，而后依次采用水洗、鹽酸解脫，分段收集洗滌液得到亮組份、脯組份、丙組份分離溶液；最后對(duì)這些分離溶液作后續(xù)分離即得胱氨酸、精氨酸、組氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、脯氨酸、纈氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、丙氨酸和甘氨酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，其特征在于，還包括將流過I型活性炭吸附色層柱的氨基酸混合溶液用lOmol/L的氨水調(diào)pH值至4.8^5.0，沉淀得到胱氨酸的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱得到的脯組份分離溶液的pH值調(diào)為9.0-10.0，使其流經(jīng)直徑為ri5cm，高為2(T200cm的陰離子樹脂柱進(jìn)行分離、水洗、鹽酸解脫，蒸發(fā)濃縮，分離得到脯氨酸、纈氨酸和賴氨酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱得到的丙組份分離溶液的pH值調(diào)為9.0-10.0，使其流經(jīng)直徑為ri5cm，高為2(T200cm的陰離子樹脂柱進(jìn)行分離，水洗、鹽酸解脫，分段收集洗滌液而得到甘氨酸和丙氨酸、絲氨酸和蘇氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸三個(gè)組份分離溶液；而后將其調(diào)至PH值3.2-6.2，再將三個(gè)組份分離溶液分別各自獨(dú)立流經(jīng)直徑為0.5^8.0m、高1.0π-88.0m的III型活性炭吸附色層柱，蒸發(fā)濃縮，分段收集得到甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述流經(jīng)II型活性炭吸附色層柱得到的亮組份分離溶液，讓其流經(jīng)直徑為ri5cm，高為2(T200cm的陽離子樹脂柱，用氨水解脫，分離得到蛋氨酸、胱氨酸、精氨酸、組氨酸；其余的亮組份和異亮氨酸的分離溶液用堿調(diào)PH值至6.0-6.5，讓其流經(jīng)直徑為0.5^8.0m、高1.0π-88.0m的III型活性炭吸附色層柱后，分離得到亮氨酸，異亮氨酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蛋白質(zhì)水解液中部分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述蛋白質(zhì)選自骨膠、人和動(dòng)物自然長(zhǎng)成的頭發(fā)、屠宰動(dòng)物所得的豬毛、羊毛、馬毛、鴨毛、血蛋白質(zhì)、蠶蛹、魚體；或者含有各種不同毒素的棉籽餅柏、菜籽餅柏、茶籽餅柏、蓖麻餅柏、亞麻餅柏的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述將蛋白質(zhì)加酸加熱水解所用的酸為6~10mol/L的濃鹽酸，加溫溫度為11(T125°C，水解時(shí)間為7~20小時(shí)；所述將蛋白質(zhì)加蛋白酶水解所用的酶為500單位/mL的細(xì)菌蛋白酶、400單位/mL的霉菌蛋白酶和50單位/mL的木瓜蛋白酶，酶解溫度為3(T40°C，酶解時(shí)間為2飛小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述乙醇鹽酸混合溶液為0.lmol/L的鹽酸配置成50%乙醇濃度的混合溶液；所述堿為2.0moI/L氨水或2.0moI/L氫氧化鈉；所述鹽酸為0.lmol/L鹽酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述I型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0m-28.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱；所述II型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0m-48.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱；所述III型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0m-88.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱。
10.采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)方法從蛋白質(zhì)水解液中分離提取氨基酸產(chǎn)品的設(shè)備，包括: 用于將蛋白質(zhì)加酸加熱酸解或加蛋白酶水解而獲取氨基酸混合溶液的反應(yīng)釜(I);連接反應(yīng)釜，用于存儲(chǔ)氨基酸混合溶液的第一儲(chǔ)液缸(2)，第一儲(chǔ)液缸設(shè)置有進(jìn)水口，可加入水稀釋其內(nèi)的氨基酸混合溶液；I型活性炭吸附色層柱(3)的入口連通第一儲(chǔ)液缸，其出口分別連通有第一收集缸(4)和第二儲(chǔ)液缸(5)，I型活性炭吸附色層柱還設(shè)置有進(jìn)水和乙醇鹽酸混合溶液的入口，由其先后加入水、乙醇鹽酸混合溶液對(duì)I型活性炭吸附色層柱進(jìn)行解脫；所述第一收集缸(4)用于收集水洗液和乙醇鹽酸混合溶液洗后的洗液，第一收集缸(4)的出口連通有蒸餾器(5)，用于將水洗液和乙醇鹽酸混合溶液洗后的洗液中的乙醇蒸餾回收，蒸餾器連接結(jié)晶缸(6)，蒸餾后的溶液流入結(jié)晶缸中，所述結(jié)晶缸(6)設(shè)置有加氨水的入口，通過加入的氨水將結(jié)晶缸內(nèi)溶液的pH調(diào)至5.0-6.0之間，使溶液中的部分酪氨酸結(jié)晶析出；離心機(jī)(7)的入口連通結(jié)晶缸的出口，用于分離得到結(jié)晶的固態(tài)酪氨酸；離心機(jī)(7)的出口連通有用于存儲(chǔ)離心分離得到濾液的第三儲(chǔ)液缸(8)，第三儲(chǔ)液缸(8)的入口同樣設(shè)置氨水入口，通過加入氨水將pH值調(diào)至大于7.0,第一III型活性炭吸附色層柱(9)的入口連通有所述第三儲(chǔ)液缸(8)，通過第一III型活性炭吸附色層柱分離得到苯丙氨酸、酪氨酸和/或色氨酸；所述第二儲(chǔ)液缸(5)設(shè)置有氨水入口，通過氨水將pH值調(diào)至大于7.0，II型活性炭吸附色層柱(10)的入口連通有所述第二儲(chǔ)液缸(5)，II型活性炭吸附色層柱還設(shè)置有進(jìn)水、鹽酸的入口，由其可先后加入水、鹽酸對(duì)II型活性炭吸附色層柱解脫，分離得到亮組份分離溶液、脯組份分離溶液和丙組份分離溶液；第四儲(chǔ)液缸(11)用于收集亮組份的分離溶液，第四儲(chǔ)液缸的出口連通陽離子樹脂柱(12)的入口 ；所述陽離子樹脂柱還設(shè)置有氨水入口，由其加入氨水對(duì)陽離子樹脂柱解脫，分離得到蛋氨酸、胱氨酸、精氨酸、組氨酸、以及亮氨酸和異亮氨酸分離溶液；第七儲(chǔ)液缸(13)用于收集亮氨酸和異亮氨酸分離溶液，第七儲(chǔ)液缸設(shè)置有氨水入口，通過加入氨水將pH值調(diào)至6.0-6.5 ;第二III型活性炭吸附色層柱(14)的入口連通有第七儲(chǔ)液缸，用于分離得到亮氨酸、異亮氨酸；第五儲(chǔ)液缸(15)用于收集脯組份分離溶液,第五儲(chǔ)液缸(15)設(shè)置有氨水入口，通過加入氨水將pH值調(diào)至9.0-10.0，所述第五儲(chǔ)液缸(15)的出口連通有第一陰離子樹脂柱(16)的入口，所述第一陰離子樹脂柱還設(shè)置有水、鹽酸的入口，由其先后加入水、鹽酸對(duì)第一陰離子樹脂柱解脫，分離得到脯氨酸、纈氨酸、賴氨酸；第六儲(chǔ)液缸(17 )用于收集丙組份的分離溶液,第六儲(chǔ)液缸(17)設(shè)置有氨水入口，通過加入氨水將pH值調(diào)至9.(Tl0.0,所述第六儲(chǔ)液缸(17)的出口連通有第二陰離子樹脂柱(18)的入口，所述第二陰離子樹脂柱還設(shè)置有進(jìn)水、鹽酸的入口，由其先后加入水、鹽酸對(duì)第二陰離子樹脂柱解脫，分離得到甘氨酸和丙氨酸的分離溶液、絲氨酸和蘇氨酸的分離溶液、天門冬氨酸和谷氨酸的分離溶液；第八儲(chǔ)液缸(19)用于收集甘氨酸和丙氨酸的分離溶液，第八儲(chǔ)液缸設(shè)置有鹽酸入口，通過加入鹽酸將pH值調(diào)至.3.2飛.2，第三III型活性炭吸附色層柱(20)的入口連通有第八儲(chǔ)液缸(19)，用于分離得到甘氨酸、丙氨酸；第九儲(chǔ)液缸(21)用于收集絲氨酸和蘇氨酸的分離溶液，第九儲(chǔ)液缸(21)設(shè)置有鹽酸入口，通過加入鹽酸將PH值調(diào)至3.2飛.2 ;第四III型活性炭吸附色層柱(22)的入口連通第九儲(chǔ)液缸(21)，用于分離得到絲氨酸、蘇氨酸；第十儲(chǔ)液缸(23)用于收集天門冬氨酸和谷氨酸的分離溶液，第十儲(chǔ)液缸(23)設(shè)置有鹽酸入口，通過加入鹽酸將pH值調(diào)至.3.2飛.2，第五III型活性炭吸附色層柱(24)的入口連通第十儲(chǔ)液缸(23)，用于分離得到天門冬氨酸、谷氨酸；其中，所述I型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0πm28.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱；所述II型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0πm48.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱；所述III型活性炭吸附色層柱為直徑為0.5^8.0m、高1.0πm88.0m,內(nèi)裝顆粒狀活性炭質(zhì)體的吸附色層柱。
【文檔編號(hào)】C07C279/14GK103787939SQ201410088459
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】鄒學(xué)滿, 鄒凌, 鄒遠(yuǎn)飛 申請(qǐng)人:廣州博采生物科技有限公司