一种ε-聚赖氨酸的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种ε‑聚赖氨酸的制备方法，其特征在于所述方法为：将ε‑聚赖氨酸盐酸盐加入到水中，配制成质量浓度6‑10％的ε‑聚赖氨酸盐酸盐水溶液，调节pH值，获得pH值9‑13的ε‑聚赖氨酸盐酸盐水溶液，采用纳滤膜进行一次浓缩，取一次截留液加水稀释并再次采用纳滤膜浓缩，取再次浓缩的截留液重复稀释和浓缩至截留液中无氯离子检出，取最后一次浓缩的截留液再浓缩至ε‑聚赖氨酸质量浓度20％以上后进行干燥，获得ε‑聚赖氨酸；采用本发明专利技术方法，可大批量得到ε‑聚赖氨酸产品，工艺简单，收率高达90％以上，所得产品成型较好，便于储存和运输。

【技术实现步骤摘要】
(一)
本专利技术涉及一种ε-聚赖氨酸的制备方法。(二)
技术介绍
1977年日本学者S.Shima和H.Sakai在从微生物中筛选Dragendo～Positive(简写为DP)物质的过程中，发现一株放线菌No.346能产生大量而稳定的DP物质，通过对酸水解产物的分析及结构分析，证实该DP物质是一种含有25-30个赖氨酸残基的同型单体聚合物，称为ε-多聚赖氨酸(ε-PL)。ε-聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽，这种生物防腐剂在80年代就首次应用于食品防腐。ε-聚赖氨酸能在人体内分解为赖氨酸，而赖氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，也是世界各国允许在食品中强化的氨基酸。因此ε-聚赖氨酸是一种营养型抑菌剂，安全性高于其他化学防腐剂，其急性口服毒性为5g/kg。ε-聚赖氨酸抑菌谱广，对于酵母属的尖锐假丝酵母菌、法红酵母菌、产膜毕氏酵母、玫瑰掷孢酵母；革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌；革兰氏阴性菌中的产气节杆菌、大肠杆菌等都有明显的抑制和杀灭作用。聚赖氨酸对革兰氏阳性的微球菌，保加利亚乳杆菌，热链球菌，革兰氏阴性的大肠杆菌，沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显抑制效果，聚赖氨酸与醋酸复合试剂对枯草芽胞杆菌有明显抑制作用。ε-聚赖氨酸的作用机理主要表现在如下3个方面：(1)作用于细胞壁和细胞膜系统；(2)作用于遗传物质或遗传微粒结构；(3)作用于酶或功能蛋白。对聚赖氨酸的抑菌性能进行研究，发现ε-PL不仅可抑制耐热性较强的G+的微球菌，而且对其它天然防腐剂(如Nisin)不易抑制的G-的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果亦非常好，同时还可抑制保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、酵母菌的生长。但是单独使用ε-PL时对枯草芽孢杆菌、黑曲霉抑制不明显，采用ε-PL与醋酸复合处理，对枯草芽孢杆菌抑制作用增强，经高温处理后的ε-PL对微球菌仍有抑菌活性。目前，市场上大部分聚赖氨酸产品以盐酸盐的形式存在，而碱性形式的聚赖氨酸产品(ε-聚赖氨酸)较少，但ε-聚赖氨酸与盐酸盐相比，具有更高的生物活性，因此，制备ε-聚赖氨酸可进一步高效利用发酵所产生的聚赖氨酸，提高生产效率，产生更高的经济效益。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种ε-聚赖氨酸的制备方法，ε-聚赖氨酸相对目前国内市场上的聚赖氨酸盐酸盐，其抑菌活性更高，且可应用于医药和化妆品领域，拓展了聚赖氨酸的使用范围。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种ε-聚赖氨酸的制备方法，所述方法为：将ε-聚赖氨酸盐酸盐(质量浓度95％)加入到水中，配制成质量浓度6-10％的ε-聚赖氨酸盐酸盐水溶液，调节pH值，获得pH值9-13的ε-聚赖氨酸盐酸盐水溶液，采用纳滤膜进行一次浓缩，取一次截留液加水稀释并再次采用纳滤膜浓缩，取再次浓缩的截留液重复稀释和浓缩至截留液中无氯离子检出，取最后一次浓缩的截留液再浓缩(纳滤膜浓缩)至ε-聚赖氨酸质量浓度20％以上后进行干燥，获得ε-聚赖氨酸。进一步，所述纳滤膜孔径1.5-2nm。进一步，所述pH值利用1mol/L氢氧化钠水溶液或氨水调节。进一步，所述重复稀释和过滤3-5次。进一步，每次截留液加水稀释1倍体积。进一步，所述最后一次浓缩的截留液再浓缩(纳滤膜浓缩)至ε-聚赖氨酸质量浓度20％-40％后进行干燥。进一步，所述干燥为喷雾干燥，喷雾塔进口温度为190℃，出口温度低于70℃，优选为60℃。进一步，所述最后一次浓缩的截留液浓缩至ε-聚赖氨酸质量浓度20％后添加质量终浓度0.1-0.2％的吐温20，再进行喷雾干燥。进一步，所述干燥在-60℃冷冻干燥12-72h。本专利技术的有益效果主要体现在：采用本专利技术方法，可大批量得到ε-聚赖氨酸产品，工艺简单，收率高达90％以上，所得产品成型较好，便于储存和运输。(四)附图说明图1ε-聚赖氨酸标准品色谱图。图2实施例1制备的ε-聚赖氨酸产品的色谱图。(五)具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：实施例1：称取1000gε-聚赖氨酸盐酸盐(95％)加水溶解，配置成质量浓度10％的水溶液，利用氢氧化钠(1M)调节pH至10.0，采用纳滤膜(孔径2nm)对上述溶液进行脱盐处理，经一次脱盐后，浓缩液(即截留液)加5L水稀释并再次采用纳滤膜(孔径2nm)脱盐，重复稀释和脱盐工序3次后，收集最后一次脱盐的溶液浓缩(纳滤膜浓缩)至ε-聚赖氨酸质量浓度20％，取浓缩物进行喷雾干燥，进口温度190℃，出口温度60℃，最终获得含量96.5％的ε-聚赖氨酸固体产品，收率97.1％(以实际聚赖氨酸含量计)，ε-聚赖氨酸标准品色谱图见图1所示，ε-聚赖氨酸固体产品色谱图见图2所示。实施例2：称取1000gε-聚赖氨酸盐酸盐(95％)加水溶解，配置成质量浓度10％的水溶液，利用氢氧化钠(1M)调节pH至10.0，采用纳滤膜(孔径2nm)对上述溶液进行脱盐处理，经一次脱盐后，取浓缩液加5L水稀释并再次采用纳滤膜(孔径2nm)脱盐，重复稀释和脱盐工序5次后，收集最后一次脱盐的溶液浓缩至聚赖氨酸质量浓度20％，进行喷雾干燥，进口温度190℃，出口温度60℃，最终获得含量97.8％的ε-聚赖氨酸固体产品，收率95.4％。实施例3：称取1000gε-聚赖氨酸盐酸盐(95％)加水溶解，配置成质量浓度8％的水溶液，利用氢氧化钠(1M)调节pH至10.0，采用纳滤膜(孔径2nm)对上述溶液进行脱盐处理，经一次脱盐后，取浓缩液加5L水稀释并再次采用纳滤膜(孔径2nm)脱盐，重复稀释和脱盐工序3次后，收集最后一次脱盐的溶液浓缩至聚赖氨酸浓度20％，进行喷雾干燥，进口温度190℃，出口温度60℃，最终获得含量98.1％的ε-聚赖氨酸固体产品，收率96.8％。实施例4：称取1000gε-聚赖氨酸盐酸盐(95％)加水溶解，配置成8％的水溶液，利用氢氧化钠(1M)调节pH至10.0，采用纳滤膜(孔径2nm)对上述溶液进行脱盐处理，经一次脱盐后，取浓缩液加5L水稀释并再次采用纳滤膜(孔径2nm)脱盐，重复稀释和脱盐工序5次后，收集最后一次脱盐的溶液浓缩至聚赖氨酸浓度20％，进行喷雾干燥，进口温度190℃，出口温度60℃，最终获得含量98.5％的ε-聚赖氨酸固体产品，收率95.3％。实施例5：称取1000gε-聚赖氨酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ε‑聚赖氨酸的制备方法，其特征在于所述方法为：将ε‑聚赖氨酸盐酸盐加入到水中，配制成质量浓度6‑10％的ε‑聚赖氨酸盐酸盐水溶液，调节pH值，获得pH值9‑13的ε‑聚赖氨酸盐酸盐水溶液，采用纳滤膜进行一次浓缩，取一次截留液加水稀释并再次采用纳滤膜浓缩，取再次浓缩的截留液重复稀释和浓缩至截留液中无氯离子检出，取最后一次浓缩的截留液再浓缩至ε‑聚赖氨酸质量浓度20％以上后进行干燥，获得ε‑聚赖氨酸。

【技术特征摘要】
1.一种ε-聚赖氨酸的制备方法，其特征在于所述方法为：将ε-聚赖氨酸
盐酸盐加入到水中，配制成质量浓度6-10％的ε-聚赖氨酸盐酸盐水溶液，调
节pH值，获得pH值9-13的ε-聚赖氨酸盐酸盐水溶液，采用纳滤膜进行一
次浓缩，取一次截留液加水稀释并再次采用纳滤膜浓缩，取再次浓缩的截留
液重复稀释和浓缩至截留液中无氯离子检出，取最后一次浓缩的截留液再浓
缩至ε-聚赖氨酸质量浓度20％以上后进行干燥，获得ε-聚赖氨酸。
2.如权利要求1所述ε-聚赖氨酸的制备方法，其特征在于所述纳滤膜孔
径1.5-2nm。
3.如权利要求1所述ε-聚赖氨酸的制备方法，其特征在于所述pH值利
用1mol/L氢氧化钠水溶液或氨水调节。
4.如权利要求1所述ε-聚赖氨酸的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小龙，周斌，陆跃乐，朱勇刚，范永仙，陈艺强，许峰，金陈斌，
申请(专利权)人：浙江新银象生物工程有限公司，浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33