一种多级分离提取蚯蚓活性蛋白制备装置及其方法制造方法及图纸

技术编号:12781008 阅读:135 留言:0更新日期:2016-01-27 23:49
本发明专利技术公开了一种多级分离提取蚯蚓活性蛋白制备装置及其方法,制备装置包括恒温泡沫分离柱、气泵、气体分布器、转子流量计、泡沫收集装置,制备方法包括以下步骤I蚯蚓蛋白质匀浆料液的收集检测,II蚯蚓蛋白质匀浆料液预处理,III第一级泡沫分离,IV第二级泡沫分离。本发明专利技术是在较高温度,对蚯蚓活性蛋白泡沫分离效果影响的基础上,建立了两级泡沫分离工艺,这样的两级泡沫分离工艺既能提高富集比,又能增大回收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蚯蚓蛋白分离提取领域,具体是。
技术介绍
蚯蚓中有多种具有经济价值的活性蛋白。目前活性蛋白的提取方法主要有生化法、盐析法、膜分离法以及离子交换树脂法等。然而,由于这些方法存在投资和生产费用高,操作工艺复杂等缺陷,增加了企业成本,降低了企业利润。因此需要探索操作简单、费用低、无污染的新工艺。泡沫分离法是近些年发展比较快的重要分离技术。它是根据表面吸附原理,通过鼓泡使溶液中具有表面活性的溶质或颗粒吸附到气-液界面上并以气泡为载体与液相主体进行分离,因此只要是具有表面活性的物质或是可以与表面活性物质发生络合的物质都可以进行泡沫分离。泡沫分离技术也因其具有设备简单、投资少、能耗低和无污染等优点而越来越受到研究者的重视。20世纪初,泡沫分离技术已经应用于冶金工业,之后应用于环保工业,近些年研究在生物分离过程中蛋白质提取方面的应用。由于蚯蚓活性蛋白具有良好的溶解性、乳化性、起泡性、持水性和黏弹性非常适合应用泡沫分离法提取。提高泡沫分离水溶液中蛋白质的富集比之所以很难,是因为目前研究仅仅局限在常温下操作。常温时,当溶液中蛋白质浓度超过其临界胶束浓度时,在泡沫分离过程中泡沫层排液困难,泡沫塔出口的持液量大,从而使得蛋白质富集比难以提高。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题而提供。本专利技术为解决这一问题所采取的技术方案是: 一种多级分离提取蚯蚓活性蛋白制备装置,包括恒温泡沫分离柱、气栗、气体分布器、转子流量计、泡沫收集装置,其特征在于:恒温泡沫分离柱中泡沫分离柱为有机玻璃制成,泡沫分离柱底部开有一个取样孔,泡沫分离柱中部开有进料口,泡沫分离柱上部设置温度计并连接泡沫收集装置,泡沫分离柱外部由乳胶管缠绕,乳胶管上、下端分别设置循环水出口、循环水入口,通入循环水,作为控制温度使用;气栗依次连接转子流量计、阀门后通入泡沫分离柱底部的气体分布器。—种多级分离提取蚯蚓活性蛋白制备方法,包括以下步骤: I蚯蚓蛋白质匀浆料液的收集检测:收集蚯蚓蛋白质匀浆料液体积为2500ml,检测蛋白质浓度应为30.79 g/L和pH值3.9 ; II蚯蚓蛋白质匀浆料液预处理:使用PH值调节溶液调节第一步所述的蚯蚓蛋白质匀浆料液的pH值至3.9,作为步骤III中第一级泡沫分离工艺的进料;III第一级泡沫分离:在表观气速为40-60 ml/min、温度为50-60 °C的条件下操作,对泡沫层进行破沫,待泡沫不再从恒温泡沫分离柱顶部溢出时停止通气,收集到泡沫在泡沫收集装置中进行消泡,消泡液作为蚯蚓活性蛋白提取液,分离塔中的残夜作为步骤IV第二级泡沫分离的进料; IV第二级泡沫分离:进料装液体积为2500 mL,料液中蚯蚓蛋白质匀浆料液蛋白初始质量浓度为4.61 g/L,初始pH值为3.9,表观气速度为40-601111/1^11,温度为20-30 °C的条件下进行,对泡沫层进行破沫,待泡沫不能从恒温泡沫分离柱顶部溢出时再将表观气速升到100-120 ml/min,待泡沫不能从恒温泡沫分离柱溢出时停止通气,收集到的泡沫在泡沫收集装置中进行消泡,消泡液加入到第一级泡沫分离的进料中。本专利技术具有的优点和积极效果是: 本专利技术的多级分离提取蚯蚓活性蛋白制备装置及其方法,是在较高温度(50-60°C ),对蚯蚓活性蛋白泡沫分离效果影响的基础上,建立了两级泡沫分离工艺:第一级泡沫分离使得蚯蚓蛋白的富集比尽可能高,消泡液中的蚯蚓蛋白浓度超过溶解度而析出,可作为蚯蚓活性蛋白的生产原料;第二级泡沫分离使得蚯蚓蛋白的回收率尽可能高。这样的两级泡沫分离工艺既能提高富集比,又能增大回收率,两级泡沫分离工艺的蚯蚓活性蛋白总回收率为 83.46%ο【附图说明】图1是本专利技术的多级分离提取蚯蚓活性蛋白制备装置结构示意图。【具体实施方式】以下参照附图及实施例对本专利技术进行详细的说明。如图1所示,一种多级分离提取蚯蚓活性蛋白制备装置,包括恒温泡沫分离柱1、气栗2、气体分布器3、转子流量计4、泡沫收集装置5,而恒温泡沫分离柱1中泡沫分离柱6为有机玻璃制成,泡沫分尚柱底6部开有一个取样孔7,泡沫分尚柱6中部开有进料口 8,泡沫分离柱6上部设置温度计9并连接泡沫收集装置5,泡沫分离柱6外部由乳胶管10缠绕,乳胶管10上、下端分别设置循环水出口 11、循环水入口 12,通入循环水,作为控制温度使用;气栗2依次连接转子流量计4、阀门13后通入泡沫分离柱6底部的气体分布器3。泡沫分离柱高6为610 _,直径为80 mm。所述的循环水由超级恒温器提供。—种多级分离提取蚯蚓活性蛋白制备方法,包括以下步骤: I蚯蚓蛋白质匀浆料液的收集检测:收集蚯蚓蛋白质匀浆料液体积为2500ml,检测蛋白质浓度应为30.79 g/L和pH值3.9 ; II蚯蚓蛋白质匀浆料液预处理:使用PH值调节溶液调节第一步所述的蚯蚓蛋白质匀浆料液的pH值至3.9,作为步骤III中第一级泡沫分离工艺的进料; III第一级泡沫分离:在表观气速为40-60 ml/min、温度为50-60 °(:的条件下操作,对泡沫层进行破沫,待泡沫不再从恒温泡沫分离柱1顶部溢出时停止通气,收集到泡沫在泡沫收集装置5中进行消泡,消泡液作为蚯蚓活性蛋白提取液,蚯蚓活性蛋白的富集比为5.19,残液中蚯蚓蛋白质量浓度为4.61 g/L,恒温泡沫分离柱1中的残夜作为步骤IV第二级泡沫分离的进料; IV第二级泡沫分离:进料装液体积为2500 mL,料液中蚯蚓蛋白质匀浆料液蛋白质量初始浓度为4.61 g/L,初始pH值为3.9,表观气速度为40-60 ml/min,温度为20-30 V的条件下进行,对泡沫层进行破沫,待泡沫不能从恒温泡沫分离柱1顶部溢出时再将表观气速升到100-120 ml/min,待泡沫不能从恒温泡沫分离柱1溢出时停止通气,收集到的泡沫在泡沫收集装置5中进行消泡,消泡液加入到第一级泡沫分离的进料中。残液的蚯蚓蛋白质量浓度为1.45 g/L ο两级泡沫分离工艺的蚯蚓活性蛋白总回收率为83.46%。所述的步骤III和步骤IV中采用搅拌方法消泡。所述的ΡΗ值调节溶液采用氢氧化钠。对蚯蚓蛋白质水溶液进行泡沫分离,考察初始pH值表观气速和温度等因素对分离效果的影响。具体实施例中的初始pH值用盐酸和氢氧化钠调节,用超级恒温器的循环水控制塔内温度,温度计测量塔内实际温度,转子流量计调节表观气速,待泡沫不能从泡沫分离塔中溢出时,停止通气,泡沫收集装置中的泡沫采用搅拌方法消泡。测量消泡液、残液体积以及残液中蛋白浓度。具体实施例一: 本具体实施例采用的制备材料:大坪二号蚯蚓,百鸣科技有限公司;考马斯亮蓝G250生物试剂。采用的制备仪器具体型号:转子流量计3WB,常州双环;具筛板发泡塔610mm X 80mm,北京欣维尔定制;气栗FB-280,上海捷豹;分光光度计L6S,上海精科;恒温水浴锅HH-3,江苏荣华。制备过程: 将新鲜艇顿100g用清水洗净,加入蒸馈水250ml制成粗勾楽,4000r/min离心20min,收集上清液;沉淀加蒸馏水250ml继续匀浆,4000r/min离心20min,收集上清液;反复提取至上清液澄清为止(共10次)。合并前几次上清液,调节pH值到3.9,用水浴升温至55°C。将体积定容至2500ml本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级分离提取蚯蚓活性蛋白制备装置,包括恒温泡沫分离柱(1)、气泵(2)、气体分布器(3)、转子流量计(4)、泡沫收集装置(5),其特征在于:恒温泡沫分离柱(1)中泡沫分离柱(6)为有机玻璃制成,泡沫分离柱底(6)部开有一个取样孔(7),泡沫分离柱(6)中部开有进料口(8),泡沫分离柱(6)上部设置温度计(9)并连接泡沫收集装置(5),泡沫分离柱(6)外部由乳胶管(10)缠绕,乳胶管(10)上、下端分别设置循环水出口(11)、循环水入口(12),通入循环水,作为控制温度使用;气泵(2)依次连接转子流量计(4)、阀门(13)后通入泡沫分离柱(6)底部的气体分布器(3)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:任建吴兆亮童应凯王英超孙玉涛
申请(专利权)人:天津市百鸣科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:天津;12

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