一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法技术

本发明专利技术公开了一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法，包括以下步骤：将菠萝皮渣洗净，首先放入粉碎过滤装置中进行多级粉碎，然后加入0.05％‑0.1％的抗坏血酸，并加入0.5‑1Kg蒸馏水，最后通过挤压过滤得到滤液；在上述滤液中加入0.03％‑0.05％的丙酸钙防腐，将滤液高速搅拌离心10‑15分钟，搅拌速度为4000‑5000r/min，取上清液，并向上清液中加入预先溶解的单宁溶液，边加边搅拌，使单宁的最终浓度为0.1‑0.2％，加完单宁后，让其静置；本发明专利技术通过菠萝皮渣制备的菠萝蛋白酶酶活力好，纯度高，提高了菠萝皮渣的利用率。

A method of extracting bromelain from pineapple peel residue

The invention discloses a method for extracting bromelain from pineapple peel residue, which comprises the following steps: washing the pineapple peel residue, first putting it into the crushing and filtering device for multi-stage crushing, then adding 0.05%0.1% ascorbic acid, adding 0.5_1 kg distilled water, and finally obtaining the filtrate through extrusion filtration; adding 0.03%0.05% calcium propionate into the above filtrate. Antisepsis: centrifuge the filtrate at high speed for 10_15 minutes, stirring speed is 4000_5000r/min, take the supernatant and add pre-dissolved tannin solution to the supernatant, stirring at the same time, so that the final concentration of tannin is 0.1_0.2%. After adding tannin, let it stand still. The bromelain enzyme prepared by the pineapple peel residue has good activity, high purity and improves the pineapple peel residue. Utilization rate.

【技术实现步骤摘要】
一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法
本专利技术涉及提取菠萝蛋白酶
，具体涉及一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法。
技术介绍
菠萝蛋白酶(bromelain，EC3.4.22.33)是存在于菠萝植株(包括果、茎、柄和叶片)中的蛋白水解酶，有多个同工酶，其活性中心含有巯基(－SH)，所以属巯基蛋白酶。菠萝蛋白酶广泛用于医药、食品、化妆品、纺织、饲料、皮革等行业。它能分解纤维蛋白、血红蛋白等蛋白质，能在副作用较小的情况下使纤维蛋白和血凝块溶解，进而改善体液循环，增加组织通透性，导致炎症、水肿消退；与抗生素、化疗药物合用可促进药物对病灶的渗透和扩散，从而增强疗效。但是现有的菠萝蛋白酶的提取过程中，通常使用菠萝茎制备，菠萝皮渣就不用了，浪费了原料，同时现有的菠萝皮渣的使用率和酶产率低，并且不能有效的提高酶的纯度以及酶活力，因此设计一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法。
技术实现思路
为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法，本专利技术通过菠萝皮渣制备的菠萝蛋白酶酶活力好，纯度高，提高了菠萝皮渣的利用率；首先通过粉碎辊将菠萝皮渣粉碎成小颗粒，利用研磨辊将粉碎后的菠萝皮渣挤压榨汁，加入抗坏血酸和水后，抗坏血酸可降低酶活性损失，通过压板再次对粉碎后进行挤压，挤压过程中，橡胶垫所产生的反作用力，提高了挤压效果，进一步挤压出汁，该专利技术通过粉碎、研磨、加抗坏血酸和水、压板挤压这个过程，使得菠萝皮渣的榨汁率更高，提高了原料的使用率和酶产率，降低酶活性损失；然后通过第一滤网、第二滤网和反渗透膜组依次进行过滤，第一滤网为孔径为0.1-1μm、截留分子量为1000-5000道尔顿的微孔过滤膜，第二滤网为孔径为0.01-0.1μm、截留分子量为500-1000道尔顿的微孔过滤膜，两次过滤可截留下细菌体积为0.2微米以及比细菌体积大的胶体和大分子有机物，两层反渗透膜均为醋酸纤维素膜，微孔的直径为0.5-10nm，可对两次过滤后的滤液进行浓缩；三次过滤提高了酶的纯度与收率，降低了菠萝蛋白酶中水份的含量；本专利技术添加丙酸钙作为防腐剂，不仅具有防腐作用，而且可以通过代谢被人畜吸收，并供给人畜必需的钙；通过多次分离、洗涤得到的酶膏，提高了酶的活性；将取长石、石英和活性炭制备成层析柱，对菠萝蛋白酶具有良好的吸附作用，用它作为吸附剂纯化菠萝蛋白酶具有良好的效果，提高菠萝蛋白酶的纯度；醋酸锌中的锌离子对酶有激活作用，乙二胺四乙酸根是一种鳌合物，可有效的鳌合原料中某些重金属离子，以避免其与酶结合而使酶失去活性，与L-半胱氨酸组合，效果更好，抗坏血酸则具有还原性质，分子上的活泼羟基氢可使酶活性中心保持还原状态，从而有效的保护酶活性。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法，包括以下步骤：步骤一、将菠萝皮渣洗净，首先放入粉碎过滤装置中进行多级粉碎，然后加入0.05％-0.1％的抗坏血酸，并加入0.5-1Kg蒸馏水，最后通过挤压过滤得到滤液；步骤二、在上述滤液中加入0.03％-0.05％的丙酸钙防腐，将滤液高速搅拌离心10-15分钟，搅拌速度为4000-5000r/min，取上清液，并向上清液中加入预先溶解的单宁溶液，边加边搅拌，使单宁的最终浓度为0.1-0.2％，加完单宁后，让其静置，使所形成的单宁一酶复合物沉淀后，用虹吸法小心去除上清液，得下层复合物浓缩液；并将下层复合物浓缩液进行分离、洗涤制备成酶膏，将酶膏置于12℃以下低温冷冻15-20小时，然后取出解冻的酶膏，把酶膏倒入装有氯化钙的干燥器中干燥6-10小时，干燥后再粉碎即可得到粗酶制品；步骤三、将上述粗酶制品溶解于0.4mol/L，pH6.6的柠檬酸缓冲液中，配成蛋白浓度为5.4mg/mL的溶液，并将蛋白溶液以1-2mL/min的流速流过层析柱，先用蒸馏水4-6mL洗涤层析柱，然后用0.02mol/L，pH6.6的柠檬酸缓冲液洗涤，最后用0.4mol/L，pH6.6的柠檬酸缓冲液洗脱，流速为0.5-1mL/min，循环两次后，收集纯化后的菠萝蛋白酶。作为本专利技术进一步的方案：所述层析柱通过下述步骤制备得到：称取长石0.5-1g和石英3-4g，加入活性炭1-3g，研磨，加水调和，成形，干燥，高温1100-1200℃煅烧30分钟，即得多孔陶瓷；将上述多孔陶瓷粉碎，过筛，使得颗粒不大于1.0mm，用蒸馏水冲洗，倾倒除去细小粉末，颗粒装入层析柱中，即可得到层析柱。作为本专利技术进一步的方案：所述酶膏的制备步骤为：A:在上述复合物浓缩液中加入醋酸锌0.1-0.2g、抗坏血酸0.05-0.06g、氯化钠0.2-0.3g和乙二胺四乙酸二钠0.05-0.1g，充分搅拌后，再加入氯化钠0.2-0.3g和乙二胺四乙酸二钠0.05-0.1g，再搅拌均匀，然后以4000-5000r/min离心10-15分钟，将上清废液倒掉，得到洗涤酶复合沉淀物；B:将洗涤酶复合沉淀物倒入烧杯中，加入0.4％-0.5％的硫代酸钠10-20mL搅拌均匀，静置5-7分钟，然后加入0.5％-1％的L-半胱氨酸溶液8-10mL搅拌均匀，以4000-5000r/min离心5-7分钟，倒掉上清废液，得到酶膏。作为本专利技术进一步的方案：步骤一中，多级粉碎是通过进料漏斗将洗净后的菠萝皮渣送入到粉碎箱中，旋转电机带动一研磨辊转动，一研磨辊通过皮带轮组带动另一研磨辊以及粉碎辊转动，粉碎辊将菠萝粉碎，两研磨辊将其进行第一次挤压出汁，最后通过斜槽流入到过滤箱的U型板上；挤压过滤是首先通过气缸驱动活塞杆伸长，带动压板下降，对U型板的菠萝皮渣进行挤压，挤压过程中，橡胶垫所产生的反作用力，提高了挤压效果，进一步挤压出汁，提高了菠萝皮渣的榨汁率，原料的使用率和酶产率，挤压过程中，菠萝汁依次通过第一滤网、第二滤网和反渗透膜组进行过滤、浓缩，第一滤网和第二滤网均为微孔过滤膜，截留下细菌体积为0.2微米以及比细菌体积大的胶体和大分子有机物，提高了酶的纯度与收率，反渗透膜组中使用两层醋酸纤维素膜，微孔的直径为0.5-10nm，可对两次过滤后的滤液进行浓缩降低了菠萝蛋白酶中水份的含量，缩短了干燥的时间，降低了能耗。作为本专利技术进一步的方案：步骤一中粉碎过滤装置包括粉碎箱，所述粉碎箱的顶部设置有进料漏斗，所述粉碎箱的内部平行设置有一对研磨辊，两所述研磨辊的正上方传动设置有粉碎辊，一研磨辊与粉碎辊以及两研磨辊之间均通过皮带轮组传动连接，所述粉碎箱的一侧固定安装有旋转电机，所述旋转电机与粉碎箱内部设置的一研磨辊连接，所述研磨辊的正下方设置有斜槽，所述斜槽远离粉碎箱的一端伸入过滤箱中，所述过滤箱的顶部中心处固定连接有气缸，所述气缸与过滤箱顶部内壁中心处设置的活塞杆电性连接，所述活塞杆的底部固定连接有压板，所述过滤箱的内壁对称安装有支撑板，两所述支撑板之间固定连接有第二滤网，所述支撑板的顶部固定连接有橡胶垫，所述橡胶垫的顶部固定连接有U型板，所述U型板上均匀开设有通孔，所述U型板的顶部固定连接有第一滤网；所述过滤箱的底部管道连接有反渗透膜组。作为本专利技术进一步的方案：所述第一滤网为孔径为0.1-1μm、截留分子量为1000-5000道尔顿的微孔过滤膜，第二滤网为孔径为0.01-0.1μm、截留分子量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将菠萝皮渣洗净，首先放入粉碎过滤装置中进行多级粉碎，然后加入0.05％‑0.1％的抗坏血酸，并加入0.5‑1Kg蒸馏水，最后通过挤压过滤得到滤液；步骤二、在上述滤液中加入0.03％‑0.05％的丙酸钙防腐，将滤液高速搅拌离心10‑15分钟，搅拌速度为4000‑5000r/min，取上清液，并向上清液中加入预先溶解的单宁溶液，边加边搅拌，使单宁的最终浓度为0.1‑0.2％，加完单宁后，让其静置，使所形成的单宁一酶复合物沉淀后，用虹吸法小心去除上清液，得下层复合物浓缩液；并将下层复合物浓缩液进行分离、洗涤制备成酶膏，将酶膏置于12℃以下低温冷冻15‑20小时，然后取出解冻的酶膏，把酶膏倒入装有氯化钙的干燥器中干燥6‑10小时，干燥后再粉碎即可得到粗酶制品；步骤三、将上述粗酶制品溶解于0.4mol/L，pH6.6的柠檬酸缓冲液中，配成蛋白浓度为5.4mg/mL的溶液，并将蛋白溶液以1‑2mL/min的流速流过层析柱，先用蒸馏水4‑6mL洗涤层析柱，然后用0.02mol/L，pH6.6的柠檬酸缓冲液洗涤，最后用0.4mol/L，pH6.6的柠檬酸缓冲液洗脱，流速为0.5‑1mL/min，循环两次后，收集纯化后的菠萝蛋白酶。...

【技术特征摘要】
1.一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将菠萝皮渣洗净，首先放入粉碎过滤装置中进行多级粉碎，然后加入0.05％-0.1％的抗坏血酸，并加入0.5-1Kg蒸馏水，最后通过挤压过滤得到滤液；步骤二、在上述滤液中加入0.03％-0.05％的丙酸钙防腐，将滤液高速搅拌离心10-15分钟，搅拌速度为4000-5000r/min，取上清液，并向上清液中加入预先溶解的单宁溶液，边加边搅拌，使单宁的最终浓度为0.1-0.2％，加完单宁后，让其静置，使所形成的单宁一酶复合物沉淀后，用虹吸法小心去除上清液，得下层复合物浓缩液；并将下层复合物浓缩液进行分离、洗涤制备成酶膏，将酶膏置于12℃以下低温冷冻15-20小时，然后取出解冻的酶膏，把酶膏倒入装有氯化钙的干燥器中干燥6-10小时，干燥后再粉碎即可得到粗酶制品；步骤三、将上述粗酶制品溶解于0.4mol/L，pH6.6的柠檬酸缓冲液中，配成蛋白浓度为5.4mg/mL的溶液，并将蛋白溶液以1-2mL/min的流速流过层析柱，先用蒸馏水4-6mL洗涤层析柱，然后用0.02mol/L，pH6.6的柠檬酸缓冲液洗涤，最后用0.4mol/L，pH6.6的柠檬酸缓冲液洗脱，流速为0.5-1mL/min，循环两次后，收集纯化后的菠萝蛋白酶。2.根据权利要求1所述的一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法,其特征在于，所述层析柱通过下述步骤制备得到：称取长石0.5-1g和石英3-4g，加入活性炭1-3g，研磨，加水调和，成形，干燥，高温1100-1200℃煅烧30分钟，即得多孔陶瓷；将上述多孔陶瓷粉碎，过筛，使得颗粒不大于1.0mm，用蒸馏水冲洗，倾倒除去细小粉末，颗粒装入层析柱中，即可得到层析柱。3.根据权利要求1所述的一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法,其特征在于，所述酶膏的制备步骤为：A:在上述复合物浓缩液中加入醋酸锌0.1-0.2g、抗坏血酸0.05-0.06g、氯化钠0.2-0.3g和乙二胺四乙酸二钠0.05-0.1g，充分搅拌后，再加入氯化钠0.2-0.3g和乙二胺四乙酸二钠0.05-0.1g，再搅拌均匀，然后以4000-5000r/min离心10-15分钟，将上清废液倒掉，得到洗涤酶复合沉淀物；B:将洗涤酶复合沉淀物倒入烧杯中，加入0.4％-0.5％的硫代酸钠10-20mL搅拌均匀，静置5-7分钟，然后加入0.5％-1％的L-半胱氨酸溶液8-10mL搅拌均匀，以4000-5000r/min离心5-7分钟，倒掉上清废液，得到酶膏。4.根据权利要求1所述的一种从菠萝皮渣中提取获得菠萝蛋白酶的方法,其特征在于，步骤一中，多级粉碎是通过进料漏斗将洗净后的菠萝皮渣送入到粉碎箱中，旋转电机带动一研磨辊转动，一研磨辊通过皮带轮组带动另一研磨辊以及粉碎辊转动，粉碎辊将菠萝粉碎，两研磨辊将其进行第一次挤压出汁，最后通过斜槽流入到过滤箱的U型板上；挤压过滤是首先通过气缸驱动活塞杆伸长，带动压板下降，对U型板的菠萝皮渣进行挤压，挤压过程中，橡胶垫所产生的反作用力，提高了挤压效果，进一步挤压出汁，提高了菠萝皮渣的榨汁率，原料的使用率和酶产率，挤压...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，李积华，曹玉坡，刘义军，黄晓兵，廖良坤，彭芍丹，张利，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44