一种可降解材料的提取工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种可降解材料的提取工艺，包括以下步骤：步骤1：发酵液的预处理；将发酵液进行稀释，吸收后的发酵液进行超声处理，将发酵液离心，取上清液；步骤2：发酵液的萃取和分离；将上清液分别利用无水乙醇和甘露糖醇进行二次萃取；步骤3：沉淀物洗涤：将步骤2中得到二次萃取的沉淀物用80%的乙醇进行洗涤，洗涤次数2

【技术实现步骤摘要】
一种可降解材料的提取工艺


[0001]本专利技术涉及γ
‑
聚谷氨酸生产
，具体涉及一种可降解材料的提取工艺。

技术介绍

[0002]γ
‑
聚谷氨酸(γ
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PGA)最早发现于1937年，研究人员在炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis) 的细胞荚膜中以及于糖化菌(Bacillus mesentericus)的细胞荚膜中发现γ
‑
PGA，之后在枯草芽孢杆菌(Bacillus.subtilis)以及纳豆杆菌(Bacillus natto)中也发现了γ
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聚谷氨酸。γ
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聚谷氨酸是由D
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谷氨酸(D
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GLu)和L
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谷氨酸(L
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GLu)单体以γ
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羧基与α
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氨基以肽键的形式缩合而成的一种多肽分子，分子链上具有大量活性较高的侧链羧基，具有极高保湿性和吸水性，易于和一些大分子物质结合生成稳定的复合物，是一类理想的可生物降解高分子材料。γ
‑ꢀ
聚谷氨酸对环境无污染，为绿色生物产品，具有极佳的生物可降解性、成膜性、保湿性等许多独特的理化和生物学特性，在注重环保、强调可持续发展的今天，这种生物合成的可降解型功能材料受到人们的青睐，逐渐地被应用于医药制造、食品加工及蔬菜、水果、海产品的防冻等许多领域，是一种具有极大开发价值和广阔前景的多功能新型生物制品。
[0003]γ/>‑
聚谷氨酸的生产过程中，由于液体发酵法所得到的发酵液具有很大的粘度，给下游的分离纯化带来较大困难，通常的分离提取方法都得不到理想效果，因此，提高γ
‑
聚谷氨酸的分离效率是发酵生产该材料的另一技术关键。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种可降解材料的提取工艺，以提高γ
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聚谷氨酸的分离效率。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种可降解材料的提取工艺，包括以下步骤：步骤1：发酵液的预处理；将发酵液进行稀释，吸收后的发酵液进行超声处理，将发酵液离心，取上清液；步骤2：发酵液的萃取和分离；将上清液分别利用无水乙醇和甘露糖醇进行二次萃取；步骤3：沉淀物洗涤：将步骤2中得到二次萃取的沉淀物用80%的乙醇进行洗涤，洗涤次数2
‑
3次；步骤4：将步骤3得到的沉淀物中按照体积比例为1:1添加4%的氯化钠溶液，pH控制在8
‑
9.5，搅拌30分钟，转速为400r/min，静置沉淀过夜；步骤5：将步骤4中的沉淀物进行离心分离，收集沉淀物，然后透析除盐，沉淀物进行真空冷冻干燥，得到γ
‑
聚谷氨酸纯品。
[0006]优选地，所述步骤1具体包括以下操作：首先用生理盐水对15ml的发酵液进行稀释，发酵液和生理盐水的体积比为1:1，然后将发酵液进行40
‑
70W功率下进行超声处理，超
声温度为50
‑
70℃，超声时间为50
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120分钟，将超声稀释后的发酵液离心，取上清液。
[0007]优选的，所述步骤2具体包括以下操作：（1）一次萃取：将步骤1的发酵液中加入2倍体积的80%的无水乙醇，然后进行搅拌，搅拌时间为30分钟，搅拌转速为400r/min，离心分离，取沉淀物；（2）二次萃取：将一次萃取得到的沉淀物中加入45ml的甘露糖醇，进行搅拌，搅拌时间为30分钟，搅拌转速为400r/min，离心分离，取沉淀物。
[0008]优选的，所述步骤5中的透析除盐的包括以下操作，将沉淀物加入3倍体积的超纯水溶解，超声溶解完全，离心取上清液，加入到透析袋中，透析48小时，然后将透析袋的样品进行真空冷冻干燥，得到γ
‑
聚谷氨酸纯品。
[0009]优选的，将透析袋的样品置于
‑
80℃超低温冰箱中进行预冷12 h，将预冻好的冻干瓶放进物料盘内，盖上有机玻璃罩开启真空泵进行真空冷冻干燥，保持气压1pa至冻干结束，冻干时间为12h。
[0010]本专利技术的有益效果体现在：（1）本专利技术首先通过超声和生理盐水稀释的办法降低了发酵液的粘度，利用生理盐水进行稀释引入了大量的Na
+
，高浓度的盐离子抑制了羧基基团间的排斥力，因此，γ
‑
PGA发酵液的粘度会大幅度下降，因此可以大幅度提高聚谷氨酸的提取率。
[0011]（2）本专利技术中首次采用了乙醇和甘露糖醇二次萃取的方法，采用乙醇可以大幅度的萃取一部分的杂质分子，而甘露糖醇的二次提纯，保证了聚谷氨酸的产品的纯度。
[0012]（3）本专利技术中的干燥方式首先将透析袋样品首先进行预冷，以使得样品冻结完全和形成小的冰晶，降低冷冻干燥所需时间，相比于真空干燥，采用该方式的γ
‑
PGA收率更高，且最终所获成品性状和品质更佳更优。
附图说明
[0013]图1为各个实施例的γ
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PGA的提取率实现结果对比图。
具体实施方式
[0014]为更进一步阐述本专利技术所采取的技术手段及其效果，以下结合本专利技术的优选实施例来进一步的说明本专利技术的技术方案，但本专利技术并非局限在实施例范围内。
[0015]实施例1一种可降解材料的提取工艺，包括以下步骤：步骤1：发酵液的预处理；首先用生理盐水对15ml的发酵液进行稀释，发酵液和生理盐水的体积比为1:1，然后将发酵液进行40
‑
70W功率下进行超声处理，超声温度为50
‑
70℃，超声时间为50
‑
120分钟，将超声稀释后的发酵液离心，取上清液。
[0016]步骤2：发酵液的萃取和分离；（1）一次萃取：将步骤1的发酵液中加入2倍体积的80%的无水乙醇，然后进行搅拌，搅拌时间为30分钟，搅拌转速为400r/min，离心分离，取沉淀物；（2）二次萃取：将一次萃取得到的沉淀物中加入45ml的甘露糖醇，进行搅拌，搅拌时间为30分钟，搅拌转速为400r/min，离心分离，取沉淀物；步骤3：沉淀物洗涤：将步骤2中得到二次萃取的沉淀物用80%的乙醇进行洗涤，洗
涤次数2
‑
3次。
[0017]步骤4：将步骤3得到的沉淀物中按照体积比例为1:1添加4%的氯化钠溶液，pH控制在8
‑
9.5，搅拌30分钟，转速为400r/min，静置沉淀过夜；步骤5：将步骤4中的沉淀物进行离心分离，收集沉淀物，然后透析除盐，沉淀物进行真空冷冻干燥，得到γ
‑
聚谷氨酸纯品。
[0018]所述步骤5中的透析除盐的包括以下操作，将沉淀物加入3倍体积的超纯水溶解，超声溶解完全，离心取上清液，加入到透析袋中，透析48小时，然后将透析袋的样品进行真空冷冻干燥，得到γ
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聚谷氨酸纯品。
[0019]真空冷冻干燥的操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解材料的提取工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：发酵液的预处理；将发酵液进行稀释，吸收后的发酵液进行超声处理，将发酵液离心，取上清液；步骤2：发酵液的萃取和分离；将上清液分别利用无水乙醇和甘露糖醇进行二次萃取；步骤3：沉淀物洗涤：将步骤2中得到二次萃取的沉淀物用80%的乙醇进行洗涤，洗涤次数2
‑
3次；步骤4：将步骤3得到的沉淀物中按照体积比例为1:1添加4%的氯化钠溶液，pH控制在8
‑
9.5，搅拌30分钟，转速为400r/min，静置沉淀过夜；步骤5：将步骤4中的沉淀物进行离心分离，收集沉淀物，然后透析除盐，沉淀物进行真空冷冻干燥，得到γ
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聚谷氨酸纯品。2.根据权利要求1所述的可降解材料的提取工艺，其特征在于：所述步骤1具体包括以下操作：首先用生理盐水对15ml的发酵液进行稀释，发酵液和生理盐水的体积比为1:1，然后将发酵液进行40
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70W功率下进行超声处理，超声温度为50
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70℃，超声时间为50
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120分钟，将超...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭继先，石玉春，杨林青，张数，闫乃芳，
申请(专利权)人：山东晶辉生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：