一种水溶液中甘氨酸的提取方法及工艺技术

本发明专利技术提供一种水溶液中甘氨酸的提取方法及工艺，涉及甘氨酸制取领域，包括如下步骤：在甘氨酸水溶液中加入提取剂，使用碱性物质将pH调节至7以下，反应温度调节至60

【技术实现步骤摘要】
一种水溶液中甘氨酸的提取方法及工艺


[0001]本专利技术涉及甘氨酸制取领域，尤其涉及一种水溶液中甘氨酸的提取方法及工艺。

技术介绍

[0002]蛋白质作为生物的组成之一，对生物的代谢、构成、活动、生存十分重要，蛋白质的种类多种多样，但是构成蛋白质的氨基酸仅20余种，在这些氨基酸中，甘氨酸是结构组成最简单的氨基酸之一，参与人体卟啉、肌酸、嘌呤及乙醛酸的合成，可与多种其他物质结合由尿液或胆汁中排出，作为营养增补剂及食品添加剂等广泛应用于医药、食品、农业等领域。
[0003]由于甘氨酸的分子中同时具有酸性官能团羧基和碱性官能团氨基，在水溶液中可以电离，因此，甘氨酸极易溶于水溶液，目前常见的分离提纯甘氨酸的方法有电渗析法、色谱法、冷却结晶法等方法；
[0004]其中，电渗析法是利用甘氨酸两性的特点，通过调节溶液pH，使甘氨酸带不同的电荷，在直流电场的作用下，利用离子交换膜，使溶液中的甘氨酸与水分离；
[0005]而色谱法是利用甘氨酸在色谱填料中运动速度快慢的不同，实现甘氨酸的高效分离；
[0006]对于冷却结晶法，其根据甘氨酸在不同温度下溶解度不同而进行对应分离。
[0007]上述所列举的分离方法利用了甘氨酸的物理性质来实施分离过程，然而，从实际分离效果来看，诸如上述分离方法均需要对应的分离设备来参与相关过程，其次，整个分离过程的选择性不高，有分离效率低、连续性差的等诸多劣势，因此，结合化学分离的优势，使用物理与化学相结合的分离方法，提出一种水溶液中甘氨酸的提取方法以及其配套处理工艺。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种水溶液中甘氨酸的提取方法及工艺，以解决电渗析法、色谱法、冷却结晶法均需要对应的分离设备来参与相关过程，整个分离过程的选择性不高，有分离效率低、连续性差的等诸多劣势的技术问题。
[0009]本专利技术为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
[0010]一种水溶液中甘氨酸的提取方法，包括如下步骤：
[0011]1)在甘氨酸水溶液中加入提取剂，使用碱性物质将pH调节至7以下，反应温度调节至60
‑
300℃，反应压力调节至1
‑
3atm，反应时间控制在0.5
‑
4h；
[0012]2)将反应生成物过滤、离心分离或者加入吸附剂进行分离，得到不溶于水的甘氨酸盐；
[0013]3)在不溶于水的甘氨酸盐中加入碳酸或者通入二氧化碳参与反应，生成二价金属离子沉淀物，再进行过滤、离心分离，得到纯甘氨酸；
[0014]4)在生成的二价金属离子沉淀物中加入酸性物质，使沉淀物溶解，反应生成的提取剂转入步骤1)中，继续参与反应。
[0015]优选的，所述提取剂包括钙、镁、钡、锌的二价金属离子以及这些离子的氯化盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐的盐类物质。
[0016]优选的，所述步骤1)中使用的碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氧化钙、氧化镁、三乙醇胺。
[0017]优选的，所述步骤2)吸附剂包括活性炭、氧化铝、凹凸棒、硅胶、蒙脱石。
[0018]优选的，所述步骤3)中碳酸盐包括氯化钙、氯化镁、氯化钡、氯化锌。
[0019]优选的，所述步骤4)中酸性物质包括盐酸、硫酸、磷酸、醋酸。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]1.本专利技术结合化学分离和物理分离的优势来提取甘氨酸，具有选择性高，可连续分离的特点，既利用了化学分离的优势，又解决了单一物理分离劣势。
[0022]2.本专利技术利用了甘氨酸具有活性反应官能团的优势，让其反应生成不易溶于水的新物质，改变甘氨酸的水溶性，进而通过过滤、离心分离等方法将甘氨酸从其原有溶液中分离出来，达到分离、提取的目的。
[0023]3.本专利技术中提取剂始终活跃在整个反应体系中，即，提取剂在分离过程中可往复循环使用，实现闭环分离工艺，且分离成本低，安全性高，绿色环保。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一种水溶液中甘氨酸提取工艺的示意图；
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本专利技术，但下述实施例仅仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0026]下面结合附图描述本专利技术的具体实施例。
[0027]实施例1
[0028]在本实施例中提出了一种水溶液中甘氨酸的提取方法，包括如下步骤：
[0029]1)在甘氨酸水溶液中加入氯化钙、氯化镁、氯化钡、氯化锌，使用氢氧化钠将pH调节至7以下，反应温度调节至60℃，反应压力调节至1atm，反应时间控制在4h；
[0030]2)将反应生成物过滤、离心分离或者加入活性炭、氧化铝、凹凸棒、硅胶、蒙脱石进行分离，得到不溶于水的甘氨酸盐；
[0031]3)在不溶于水的甘氨酸盐中加入碳酸或者通入二氧化碳参与反应，生成碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、碳酸锌，再进行过滤、离心分离，得到纯甘氨酸；
[0032]4)在生成的碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、碳酸锌中加入盐酸，使沉淀物溶解，反应生成的氯化钙、氯化镁、氯化钡、氯化锌转入步骤1)中，继续参与反应。
[0033]实施例2
[0034]在本实施例中提出了一种水溶液中甘氨酸的提取方法，包括如下步骤：
[0035]1)在甘氨酸水溶液中加入氯化钙、氯化镁、氯化钡、氯化锌，使用氢氧化钠将pH调节至7以下，反应温度调节至300℃，反应压力调节至3atm，反应时间控制在0.5h；
[0036]2)将反应生成物过滤、离心分离或者加入活性炭、氧化铝、凹凸棒、硅胶、蒙脱石进行分离，得到不溶于水的甘氨酸盐；
[0037]3)在不溶于水的甘氨酸盐中加入碳酸或者通入二氧化碳参与反应，生成碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、碳酸锌，再进行过滤、离心分离，得到纯甘氨酸；
[0038]4)在生成的碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、碳酸锌中加入盐酸，使沉淀物溶解，反应生成的氯化钙、氯化镁、氯化钡、氯化锌转入步骤1)中，继续参与反应。
[0039]实施例3
[0040]请参阅图1，在本实施例中提出了一种水溶液中甘氨酸的提取工艺，包括如下步骤：
[0041]1)将待提取的甘氨酸水溶液置于第一反应器中，加入提取剂，使用碱性物质调节PH严格控制反应温度、反应压力、反应时间；
[0042]需要进一步说明的是，反应温度需控制至60
‑
300℃，反应压力需控制至1
‑
3atm，反应时间控制在0.5
‑
4h；
[0043]2)反应完成后由管道引导至第一分离装置中，将分离出的上层废液排放，下层沉淀物转入第二反应器；
[0044]3)在第二反应器中通入二氧化碳或者碳酸溶液进行反应，反应完成后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水溶液中甘氨酸的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在甘氨酸水溶液中加入提取剂，使用碱性物质将pH调节至7以下，反应温度调节至60
‑
300℃，反应压力调节至1
‑
3atm，反应时间控制在0.5
‑
4h；2)将反应生成物过滤、离心分离或者加入吸附剂进行分离，得到不溶于水的甘氨酸盐；3)在不溶于水的甘氨酸盐中加入碳酸或者通入二氧化碳参与反应，生成二价金属离子沉淀物，再进行过滤、离心分离，得到纯甘氨酸；4)在生成的二价金属离子沉淀物中加入酸性物质，使沉淀物溶解，反应生成的提取剂转入步骤1)中，继续参与反应。2.根据权利要求1所述的一种水溶液中甘氨酸的提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：张媛，尹志华，
申请(专利权)人：甘肃农业大学，
类型：发明
国别省市：