一种超高压辅助酶解河蚌肉制取牛磺酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种超高压辅助酶解河蚌肉制取牛磺酸的方法，包括原料预处理、超高压处理、酶水解、去除蛋白质、过滤、分离纯化、结晶等步骤，本发明专利技术以牛磺酸提取率为指标，采用超高压辅助酶法从河蚌肉中提取牛磺酸，通过大量实验研究了压强、保压时间、酶解时间和酶添加量这四个因素对牛磺酸提取率的影响，并应用正交试验优化出最佳提取工艺进而得到本发明专利技术的提取方法。通过本发明专利技术的方法从河蚌肉中提取牛磺酸的提取率最高为11.63mg/g，得到纯度90.7％的天然牛磺酸产品，高于本领域其他方法的提取率和纯度。

A method of Taurine Production from mussel meat assisted by UHP

【技术实现步骤摘要】
一种超高压辅助酶解河蚌肉制取牛磺酸的方法
本专利技术涉及一种制取牛磺酸的方法，特别涉及一种超高压辅助酶解河蚌肉制取牛磺酸的方法。
技术介绍
牛磺酸，学名为β-氨基乙磺酸，得名于首次从牛胆汁中分离。纯品为无色或白色斜状晶体，无臭，其化学性质稳定，不溶于乙醚等有机溶剂。牛磺酸是一种含硫氨基酸，以游离氨基酸的形式普遍存在于动物各组织中，并且具有生理活性和多种营养功能，包括增强细胞的抗氧化能力，参与三大有机质代谢，调节免疫反应和机体内分泌以及保证动物神经系统的正常发育等。目前牛磺酸的生产方法有两种：化学合成法和天然提取法，由于化学合成法的原料和生产过程中存在有毒物质，因此人们更提倡使用绿色安全的天然提取法提取牛磺酸。但目前缺少直接从河蚌肉中提取牛磺酸的方法，其他提取方法存在操作复杂、提取率低、纯度低等问题。
技术实现思路
由于现有技术中没有从河蚌肉中提取牛磺酸的方法，而直接将其他提取方法应用于河蚌肉提取出的牛磺酸纯度低、提取率低，并且存在提取率无法进一步提高的技术壁垒，因此本专利技术采用超高压辅助酶解提取河蚌肉中的牛磺酸，并对其提取工艺进行优化，既提高了牛磺酸的提取率和纯度，又解决了河蚌副产物资源浪费、污染环境等问题。本专利技术提供的一种超高压辅助酶解河蚌肉制取牛磺酸的方法，包括以下步骤：(1)原料预处理：将河蚌肉去壳分离内脏和肉质部，将肉质部洗净、沥水、匀浆后分装备用；(2)超高压处理：向河蚌肉匀浆加入蒸馏水进行均质，蒸馏水添加量与河蚌肉匀浆质量按照8:1(mL/g)加入，均质后用真空包装袋密封真空包装并摇匀，注意要排干净袋内的空气，然后进行加压处理，压强150-250MPa，保压时间2-4min；(3)酶水解：调节超高压处理后的均质液pH值为6.5后，向均质液加入3000-5000U/g酶制剂，水浴锅50℃预热10min后，将均质液在50℃水浴锅中进行水浴处理2-4h，水浴酶解完成后沸水灭酶10min，灭酶后冷却到室温；(4)去除蛋白质：向酶解后样品液中加2.5％-3％(v/v)沉淀剂Ⅰ，沉淀剂Ⅰ为15.0g/100mL亚铁氰化钾溶液，涡旋混合，再加入2.5％-3％(v/v)沉淀剂Ⅱ，沉淀剂Ⅱ为30.0g/100mL乙酸锌溶液，涡旋混合，混合后离心获取上清液；(5)过滤：向上清液中加入活性炭，活性炭的添加量为2％-3％w/v上清液，静置，脱色过滤；(6)分离纯化：采用阳离子交换树脂柱，用蒸馏水洗脱，收集牛磺酸洗脱液；(7)结晶：利用旋转蒸发仪将收集到的洗脱液进行浓缩，浓缩到10％以下后，加入无水乙醇，放入4℃冰箱中，结晶析出，离心收集结晶，得到高纯度的牛磺酸结晶。优选的，步骤(3)中，采用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节超高压处理后的样品液pH值，酶制剂为木瓜蛋白酶。优选的，步骤(4)中，离心条件为5000r/min下离心10min。优选的，步骤(7)中，无水乙醇添加量为提取液的3-4倍，结晶后离心收集，用蒸馏水溶解结晶，再加入无水乙醇，放入4℃冰箱中重结晶，重复结晶提取三次。本专利技术的有益效果：本专利技术通过原料预处理、超高压处理、酶解、过滤、纯化、结晶等步骤得到天然牛磺酸产品，有效的从河蚌肉中提取出牛磺酸，并且试验操作简单，既提高了牛磺酸的提取率和纯度，又解决了河蚌副产物资源浪费、污染环境等问题，对于提高牛磺酸的生产具有重要意义，填补了从河蚌肉中提取牛磺酸的技术空白，克服了从河蚌肉中提取牛磺酸存在的无法准确、定量实施的壁垒。本专利技术以牛磺酸提取率为指标，采用超高压辅助酶法从河蚌肉中提取牛磺酸，通过大量实验研究了压强、保压时间、酶解时间和酶添加量这四个因素对牛磺酸提取率的影响，并应用正交试验优化出最佳提取工艺进而得到本专利技术的提取方法。通过本专利技术的方法从河蚌肉中提取牛磺酸的提取率最高为11.63mg/g，得到纯度90.7％的天然牛磺酸产品，高于本领域其他方法的提取率和纯度。附图说明图1为本专利技术压强对河蚌肉中牛磺酸提取率的影响示意图。图2为本专利技术保压时间对河蚌肉中牛磺酸提取率的影响示意图。图3为本专利技术酶解时间对河蚌肉中牛磺酸提取率的影响示意图。图4为本专利技术酶添加量对河蚌肉中牛磺酸提取率的影响示意图。具体实施方式实施例一：一种超高压辅助酶解河蚌肉制取牛磺酸的方法，包括以下步骤：(1)原料预处理：取新鲜河蚌或解冻的河蚌，将河蚌肉去壳分离内脏和肉质部，将肉质部洗净、沥水、匀浆后分装备用；(2)超高压处理：取4g河蚌肉匀浆，向河蚌肉匀浆加入蒸馏水进行均质，蒸馏水添加量与河蚌肉匀浆质量按照8:1(mL/g)加入，均质后用真空包装袋密封真空包装并摇匀，注意要排干净袋内的空气，然后进行加压处理，压强200MPa，保压时间3min；(3)酶水解：采用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节超高压处理后的均质液pH值为6.5，向均质液加入5000U/g酶制剂，酶制剂为木瓜蛋白酶，水浴锅50℃预热10min后，将均质液在50℃水浴锅中进行水浴处理3.5h，水浴酶解完成后沸水灭酶10min，灭酶后冷却到室温；(4)去除蛋白质：向酶解后样品液中加2.5％(v/v)沉淀剂Ⅰ即15.0g/100mL亚铁氰化钾溶液，涡旋混合，再加入2.5％(v/v)沉淀剂Ⅱ即30.0g/100mL乙酸锌溶液，涡旋混合，混合后在5000r/min转数条件下离心10min获取上清液；(5)过滤：向上清液中加入活性炭，活性炭的添加量为2％-3％w/v上清液，静置，脱色过滤；(6)分离纯化：采用732型Na+阳离子交换树脂柱，用蒸馏水洗脱，收集牛磺酸洗脱液；(7)结晶：利用旋转蒸发仪将收集到的洗脱液进行浓缩到10％后，加入浓缩液3-4倍的无水乙醇，放入4℃冰箱中，结晶析出，离心收集结晶，用刚好使结晶全部溶解的蒸馏水溶解结晶，再加入无水乙醇，放入4℃冰箱中重结晶，重复结晶提取三次，得到高纯度的牛磺酸结晶。此条件下，河蚌肉中牛磺酸的提取率为11.63mg/g，牛磺酸的纯度为90.7％。实施例二：一种超高压辅助酶解河蚌肉制取牛磺酸的方法，包括以下步骤：(1)原料预处理：取新鲜河蚌或解冻的河蚌，将河蚌肉去壳分离内脏和肉质部，将肉质部洗净、沥水、匀浆后分装备用；(2)超高压处理：取4g河蚌肉匀浆，向河蚌肉匀浆加入蒸馏水进行均质，蒸馏水添加量与河蚌肉匀浆质量按照8:1(mL/g)加入，均质后用真空包装袋密封真空包装并摇匀，注意要排干净袋内的空气，然后进行加压处理，压强150MPa，保压时间4min；(3)酶水解：采用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节超高压处理后的均质液pH值为6.5，向均质液加入5000U/g酶制剂，酶制剂为木瓜蛋白酶，水浴锅50℃预热10min后，将均质液在50℃水浴锅中进行水浴处理3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高压辅助酶解河蚌肉制取牛磺酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)原料预处理：/n将河蚌肉去壳分离内脏和肉质部，将肉质部洗净、沥水、匀浆后分装备用；/n(2)超高压处理：/n向河蚌肉匀浆加入蒸馏水进行均质，均质后用真空包装袋密封真空包装并摇匀，然后进行加压处理，压强150-250MPa，保压时间2-4min；/n(3)酶水解：/n调节超高压处理后的均质液pH值为6.5后，向均质液加入3000-5000U/g酶制剂，在50℃水浴锅中进行水浴处理2-4h，水浴酶解完成后沸水灭酶，灭酶后冷却到室温；/n(4)去除蛋白质：/n向酶解后样品液中加2.5％-3％(v/v)沉淀剂Ⅰ，涡旋混合，再加入2.5％-3％(v/v)沉淀剂Ⅱ，涡旋混合，混合后离心获取上清液；/n(5)过滤：/n向上清液中加入活性炭，活性炭的添加量为2％-3％(w/v)上清液，静置，脱色过滤；/n(6)分离纯化：/n采用阳离子交换树脂柱，用蒸馏水洗脱，收集牛磺酸洗脱液；/n(7)结晶：/n利用旋转蒸发仪将收集到的洗脱液进行浓缩，浓缩后加入无水乙醇，放入4℃冰箱中，结晶析出，离心收集结晶，得到高纯度的牛磺酸结晶。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超高压辅助酶解河蚌肉制取牛磺酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)原料预处理：
将河蚌肉去壳分离内脏和肉质部，将肉质部洗净、沥水、匀浆后分装备用；
(2)超高压处理：
向河蚌肉匀浆加入蒸馏水进行均质，均质后用真空包装袋密封真空包装并摇匀，然后进行加压处理，压强150-250MPa，保压时间2-4min；
(3)酶水解：
调节超高压处理后的均质液pH值为6.5后，向均质液加入3000-5000U/g酶制剂，在50℃水浴锅中进行水浴处理2-4h，水浴酶解完成后沸水灭酶，灭酶后冷却到室温；
(4)去除蛋白质：
向酶解后样品液中加2.5％-3％(v/v)沉淀剂Ⅰ，涡旋混合，再加入2.5％-3％(v/v)沉淀剂Ⅱ，涡旋混合，混合后离心获取上清液；
(5)过滤：
向上清液中加入活性炭，活性炭的添加量为2％-3％(w/v)上清液，静置，脱色过滤；
(6)分离纯化：
采用阳离子交换树脂柱，用蒸馏水洗脱，收集牛磺酸洗脱液；
(7)结晶：
利用旋转蒸发仪将收集到的洗脱液进行浓缩，浓缩后加入无水乙醇，放入4℃冰箱中，结晶析出，离心收集结晶，得到高纯度的牛磺酸结晶。
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【专利技术属性】
技术研发人员：周亚军，詹妮，李圣桡，陈艳，张鸣镝，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22