[發明專利]一種脫除南極磷蝦多肽中氟化物和灰分的方法

有效

• 申請號: 201410460399.1
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104263787A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 薛長湖;王彥超;李兆杰;薛勇;常耀光
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C12P21/06
• 分類號: C12P21/06;C07K14/435;C07K1/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于多肽提取純化技術領域，具體涉及一種脫除南極磷蝦多肽中氟化物和灰分的方法。

背景技術

南極磷蝦是一類海洋無脊椎動物，分布于南極水域。據統計，南極磷蝦的蘊藏量為6.5-10億噸，是人類巨大的蛋白資源寶庫。磷蝦干重中蛋白質含量約65-75％，其氨基酸組成合理、必需氨基酸含量高，是進行蛋白質高值化利用的重要原料。

南極磷蝦多肽是采用磷蝦為原料，經蛋白酶水解制備所得的水溶性小分子多肽。由整蝦加工得到的磷蝦粉的灰分含量一般為10～17％，氟含量一般為1800-2500ppm。再以磷蝦粉為原料，通過蛋白酶水解制備磷蝦多肽的過程中，蝦粉中大量的灰分和氟化物會殘留在多肽產品中。同時，酶解過程中需要加入酸或堿來維持體系的酸堿性穩定，從而導致磷蝦多肽產品中的灰分含量進一步升高。而磷蝦多肽的高氟化物和高灰分含量，嚴重影響了多肽作為功能性蛋白食品的開發和應用前景。

目前，已經報道的多肽脫鹽工藝主要包括膜處理法(超濾、微濾、納濾)、電滲析法、單柱離子交換法和大孔樹脂法，前三種工藝是在水脫鹽技術的基礎上發展起來的。多肽為有機物，在溶液中帶有一定的電荷，膜處理脫鹽法極易發生膜被有機物污染的現象，使膜的壽命縮短，成本增加。電滲析法脫鹽會引起較大的多肽損失，從而使回收率偏低，且電滲析法的成本較高。大孔樹脂法的洗脫環節需要使用有機溶劑，不易實現工業化。單柱離子交換法具有回收率高、脫鹽率高等優點，但是處理周期長、且會用到較多的酸和堿。

模擬移動床(SMB)技術是通過流體出入口位置的定期順序切換，在固定床裝置上模擬出固定相和流動相相對逆向循環流動，使分離體系獲得較大的傳質推動力，高效連續實行分離操作的一種技術。SMB技術具有設備結構小、產率高、溶劑消耗少、分離能力強、污染少等優點。將SMB技術與離子交換連用克服了固定床吸附分離技術存在的間歇操作、溶劑消耗大、產品濃度低的缺點，實現了連續性大規模工業化生產和自動控制。目前SMB技術已應用于生物、手性藥物、精細化學品和食品的分離提純中。

國外專利EP1106602B1公開了一項采用SMB技術連續純化氨基酸的方法。國內專利CN102050865B公開了一項通過SMB技術層析純化多肽的方法，將免疫反應性化合物與其他非本質有機成分分離。國內專利CN103787868A公開了一項采用四區SMB技術分離琥珀酸和乳酸混合物的方法。劉江麗(牛初乳中乳鐵蛋白分離純化的產業化技術參數研究，黑龍江八一農墾大學，學位論文，2011年)采用SMB技術連續分離技術對乳鐵蛋白進行了分離純化，純度為95.8％。采用已有的SMB分離純化蛋白和多肽的方法處理磷蝦多肽，并不能達到有效脫除水溶性磷蝦多肽中氟化物和灰分的目的，同時，目前國內外尚未見將SMB技術應用于脫除氟化物和灰分的相關報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種脫除南極磷蝦多肽中氟化物和灰分的方法，從而彌補現有技術的不足。

本發明中脫除南極磷蝦多肽中氟化物和灰分的方法，包括有如下的步驟：

1)向南極磷蝦粉中加入蒸餾水，其中磷蝦粉和水的質量比為1:6～15，調節混合液pH值，再向混合液中加入蛋白酶進行水解，水解溫度為40～60℃，水解時間為2～12h；水解結束后加熱終止酶解反應，離心，得上清液，即為磷蝦多肽水溶液；

2)制備模擬移動床裝置，模擬移動床裝置包括有進料區ⅰ、洗脫區ⅱ、陽離子再生區ⅲ、陰離子再生區ⅳ、平衡區ⅴ；其中，洗脫區位于陽離子再生區和進料區中間；陰離子再生區位于平衡區和陽離子再生區中間；進料區位于洗脫區和平衡區中間；其中進料區由不少于3根的陽離子交換柱和不少于3根的陰離子交換柱交替串聯組成，洗脫區由不少于1根的陽離子交換柱和不少于1根的陰離子交換柱組成，陽離子再生區由不少于1根的陽離子交換柱組成，陰離子再生區由不少于1根的陰離子交換柱組成，平衡區由不少于1根的陽離子交換柱和不少于1根的陰離子交換柱組成；

3)將南極磷蝦多肽水溶液連續引入模擬移動床ⅰ區的進口，脫除氟化物和灰分后的產物由ⅰ區的出口流出；ⅰ區的洗脫液由ⅱ區進口流入，ⅱ區流出的含有磷蝦多肽的洗脫液重新匯入ⅰ區再次進行脫除氟化物和灰分處理；其中ⅰ區和ⅱ區的離子柱依次通過ⅲ區、ⅳ區和ⅴ區進行再生和平衡處理；離子柱在ⅲ區和ⅳ區用再生液進行再生活化，在ⅴ區用平衡液進行平衡清洗；ⅴ區使用的平衡液為去離子水；ⅲ區的離子再生液為2％～4％HCl溶液，ⅳ區用離子再生液為2％～4％NaOH溶液；

4)脫除氟化物和灰分的磷蝦多肽溶液經噴霧干燥，得到南極磷蝦多肽粉；