[發明專利]一種從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的方法及其設備

有效

• 申請號: 201410088459.1
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103787939A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 鄒學滿;鄒凌;鄒遠飛
• 申請（專利權）人: 廣州博采生物科技有限公司
• 主分類號: C07C323/58
• 分類號: C07C323/58;C07C319/28;C07C319/20;C07C319/22;C07C279/14;C07C277/08;C07D233/64;C07C229/08;C07C227/40;C07C227/18;C07D207/16;C07C229/26;C07
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 李東來

1.一種從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的方法，其特征在于，包括如下步驟：首先將蛋白質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5.0~6.0，靜置結晶，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值調為大于7.0，使其流經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；最后對這些分離溶液作后續分離即得胱氨酸、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.根據權利要求1所述的從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的方法，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10mol/L的氨水調pH值至4.8~5.0，沉淀得到胱氨酸的步驟。

3.根據權利要求1所述的從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的方法，其特征在于，所述流經Ⅱ型活性炭吸附色層柱得到的脯組份分離溶液的pH值調為9.0~10.0，使其流經直徑為4~15cm，高為20~200cm的陰離子樹脂柱進行分離、水洗、鹽酸解脫，蒸發濃縮，分離得到脯氨酸、纈氨酸和賴氨酸。

4.根據權利要求1所述的從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的方法，其特征在于，所述流經Ⅱ型活性炭吸附色層柱得到的丙組份分離溶液的pH值調為9.0~10.0，使其流經直徑為4~15cm，高為20~200cm的陰離子樹脂柱進行分離，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組份分離溶液；而后將其調至pH值3.2~6.2，再將三個組份分離溶液分別各自獨立流經直徑為0.5~8.0m、高1.0m~88.0m的Ⅲ型活性炭吸附色層柱，蒸發濃縮，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.根據權利要求1所述的從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的方法，其特征在于，所述流經Ⅱ型活性炭吸附色層柱得到的亮組份分離溶液，讓其流經直徑為4~15cm，高為20~200cm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pH值至6.0~6.5，讓其流經直徑為0.5~8.0m、高1.0m~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.根據權利要求1所述的從蛋白質水解液中部分離提取氨基酸產品的方法，其特征在于，所述蛋白質選自骨膠、人和動物自然長成的頭發、屠宰動物所得的豬毛、羊毛、馬毛、鴨毛、血蛋白質、蠶蛹、魚體；或者含有各種不同毒素的棉籽餅粕、菜籽餅粕、茶籽餅粕、蓖麻餅粕、亞麻餅粕的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的方法，其特征在于，所述將蛋白質加酸加熱水解所用的酸為6~10mol/L的濃鹽酸，加溫溫度為110~125℃，水解時間為7~20小時；所述將蛋白質加蛋白酶水解所用的酶為500單位/mL的細菌蛋白酶、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30~40℃，酶解時間為2~5小時。

8.根據權利要求1所述的從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的方法，其特征在于，所述乙醇鹽酸混合溶液為0.1mol/L的鹽酸配置成50%乙醇濃度的混合溶液；所述堿為2.0mol/L氨水或2.0mol/L氫氧化鈉；所述鹽酸為0.1mol/L鹽酸。

9.根據權利要求1所述的從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的方法，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，內裝顆粒狀活性炭質體的吸附色層柱；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，內裝顆粒狀活性炭質體的吸附色層柱；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，內裝顆粒狀活性炭質體的吸附色層柱。

10.采用權利要求1~9任一項方法從蛋白質水解液中分離提取氨基酸產品的設備，包括：

用于將蛋白質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釜（1）；連接反應釜，用于存儲氨基酸混合溶液的第一儲液缸（2），第一儲液缸設置有進水口，可加入水稀釋其內的氨基酸混合溶液；Ⅰ型活性炭吸附色層柱（3）的入口連通第一儲液缸，其出口分別連通有第一收集缸（4）和第二儲液缸（5），Ⅰ型活性炭吸附色層柱還設置有進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Ⅰ型活性炭吸附色層柱進行解脫；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，蒸餾器連接結晶缸（6），蒸餾后的溶液流入結晶缸中，所述結晶缸（6）設置有加氨水的入口，通過加入的氨水將結晶缸內溶液的pH調至5.0~6.0之間，使溶液中的部分酪氨酸結晶析出；離心機（7）的入口連通結晶缸的出口，用于分離得到結晶的固態酪氨酸；離心機（7）的出口連通有用于存儲離心分離得到濾液的第三儲液缸（8），第三儲液缸（8）的入口同樣設置氨水入口，通過加入氨水將pH值調至大于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；所述第二儲液缸（5）設置有氨水入口，通過氨水將pH值調至大于7.0，Ⅱ型活性炭吸附色層柱（10）的入口連通有所述第二儲液缸（5），Ⅱ型活性炭吸附色層柱還設置有進水、鹽酸的入口，由其可先后加入水、鹽酸對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；第四儲液缸（11）用于收集亮組份的分離溶液，第四儲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置有氨水入口，由其加入氨水對陽離子樹脂柱解脫，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；第七儲液缸（13）用于收集亮氨酸和異亮氨酸分離溶液，第七儲液缸設置有氨水入口，通過加入氨水將pH值調至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液缸，用于分離得到亮氨酸、異亮氨酸；第五儲液缸（15）用于收集脯組份分離溶液，第五儲液缸（15）設置有氨水入口，通過加入氨水將pH值調至9.0~10.0，所述第五儲液缸（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置有水、鹽酸的入口，由其先后加入水、鹽酸對第一陰離子樹脂柱解脫，分離得到脯氨酸、纈氨酸、賴氨酸；第六儲液缸（17）用于收集丙組份的分離溶液，第六儲液缸（17）設置有氨水入口，通過加入氨水將pH值調至9.0~10.0，所述第六儲液缸（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置有進水、鹽酸的入口，由其先后加入水、鹽酸對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；第八儲液缸（19）用于收集甘氨酸和丙氨酸的分離溶液，第八儲液缸設置有鹽酸入口，通過加入鹽酸將pH值調至3.2~6.2，第三Ⅲ型活性炭吸附色層柱（20）的入口連通有第八儲液缸（19），用于分離得到甘氨酸、丙氨酸；第九儲液缸（21）用于收集絲氨酸和蘇氨酸的分離溶液，第九儲液缸（21）設置有鹽酸入口，通過加入鹽酸將pH值調至3.2~6.2；第四Ⅲ型活性炭吸附色層柱（22）的入口連通第九儲液缸（21），用于分離得到絲氨酸、蘇氨酸；第十儲液缸（23）用于收集天門冬氨酸和谷氨酸的分離溶液，第十儲液缸（23）設置有鹽酸入口，通過加入鹽酸將pH值調至3.2~6.2，第五Ⅲ型活性炭吸附色層柱（24）的入口連通第十儲液缸（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1.0m~28.0m，內裝顆粒狀活性炭質體的吸附色層柱；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，內裝顆粒狀活性炭質體的吸附色層柱；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，內裝顆粒狀活性炭質體的吸附色層柱。