本发明专利技术是纳米二氧化钛多孔陶瓷柱层析纯化菠萝蛋白酶的方法，属于酶分离纯化技术领域，主要解决菠萝蛋白酶纯化和酶活性保留的问题。本发明专利技术的技术方案包括利用陶瓷烧结技术将纳米二氧化钛制成多孔陶瓷柱层析填料，采用柱层析技术对菠萝蛋白酶进行纯化，并通过超滤、冷冻干燥最大限度的保持酶活性，得到成品达到６００万活力单位的菠萝蛋白酶，是一种高效、安全的制备高活性菠萝蛋白酶的方法，产品可作为食品、医药原料广泛用于食品、生物医药工业等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及菠萝蛋白酶分离纯化
技术介绍
菠萝蛋白酶是存在于菠萝茎和果实中的一类蛋白水解酶，广泛用于食品领域、医 药工业及化妆品等领域，有澄清啤酒、水解蛋白、烧伤脱痂、抗肿消炎等功效。目前菠萝蛋白 酶的提取方法主要有高岭土吸附法、有机溶剂沉淀法和超滤法，生产中存在纯化程度低、酶 液易失活等问题。研究表明，纳米二氧化钛粒径和密度小，具有非常高的比表面积，对菠萝 蛋白酶有很好的吸附作用。同时，二氧化钛是一种安全的食用色素，用于食品加工过程安全 性好，对人体无害，并能耐受低浓度NaOH和HC1溶液的处理，有良好的化学惰性。本专利技术 将纳米二氧化钛烧结成多孔陶瓷材料填充到层析柱，利用柱层析技术实现低温连续吸附洗 脱，实现了菠萝蛋白酶的高效纯化。
技术实现思路
为解决当前菠萝蛋白酶生产中酶纯度不高的技术问题，本专利技术利用纳米二氧化钛 对菠萝蛋白酶的高吸附性和多孔陶瓷高比表面积的特性，将纳米二氧化钛烧结成多孔陶瓷 吸附材料，通过柱层析技术实现对菠萝蛋白酶的高效纯化分离。 本专利技术的技术方案是将纳米二氧化钛、粘土、石英、活性碳、长石按照4:3:i:i: i左右的比例混合均匀，加水调和，成型，于12(xrc煅烧ih，烧结成多孔陶瓷吸附材料。将此材料装于层析柱，纯化菠萝蛋白酶。调节菠萝蛋白酶粗提液pH为 4. 7±0. 2，在15 25"下进行吸附，酶液流速1. 5BV/h。吸附结束后，采用pH = 6. 0±0. 2， 0. 4mol/L的柠檬酸缓冲液作为洗脱缓冲液，流速lBV/h。将洗脱液进行陶瓷膜两级超滤， 先用截留分子量为50KD的超滤膜超滤，除去较大分子量的杂蛋白，再用截留值10KD的超 滤膜超滤除去较小分子量的杂蛋白及其它小分子杂质，操作温度在25 45t:，操作压力在 0. 2 0. 35MPa。将超滤浓縮液进行冷冻干燥，得到成品达到600万活力单位的菠萝蛋白酶。 本专利技术的有益效果是利用二氧化钛对菠萝蛋白酶的高吸附性烧结出纳米二氧化 钛多孔陶瓷吸附材料，通过柱层析技术实现对菠萝蛋白酶的高效纯化，得到成品达到600 万活力单位的菠萝蛋白酶，可作为食品、医药原料广泛用于食品领域、医药工业及化妆品等 领域。具体实施例方式 实施例一 按照纳米二氧化钛40 % ，粘土 30 % ，石英10 % ，活性碳10 % ，长石10 %的比例，将 各原料混合均匀，加水调和，成型，干燥，于120(TC条件下煅烧lh，制成多孔陶瓷材料。将此 材料过筛，使粒径在1 2mm，用蒸馏水冲洗，除去细小粉末，采用湿法装柱。将菠萝皮渣破 碎榨汁，过滤，在3000r/min条件下离心得粗酶。调节菠萝蛋白酶粗提液pH为4. 6，在25°C3下进行吸附，酶液流速1. 5BV/h。采用pH5. 8， 0. 4mol/L的柠檬酸缓冲液作为洗脱缓冲液，洗 脱缓冲液流速lBV/h。在0. 3Mpa， 25°C的操作条件下，洗脱液先用截留值50KD的超滤膜超 滤，除去较大分子量的杂蛋白；再在O. 35Mpa，3(TC条件下用截留值10KD的超滤膜超滤除去 较小分子量的杂蛋白及其它小分子杂质，浓縮倍数在5倍左右。浓縮液在_401:下冻结后， 放入冷冻干燥机中冷冻干燥，1小时后温度升至-l(TC，恒温5小时，然后逐步升温到30°C， 干燥结束，得到成品600万活力单位的菠萝蛋白酶。 实施例二 按照纳米二氧化钛38 % ，粘土 30 % ，石英10 % ，活性碳12 % ，长石10 %的比例，将 各原料混合均匀，加水调和，成型，干燥，于120(TC煅烧lh，制成多孔陶瓷材料。将此材料过 筛，使粒径在1 2mm，用蒸馏水冲洗，除去细小粉末，采用湿法装柱。将菠萝破碎榨汁，过 滤，经3000r/min离心得粗酶。将粗菠萝蛋白酶溶解，调节菠萝蛋白酶粗提液pH为4. 7，在 15t:下进行吸附，酶液流速1. 5BV/h。采用p朋.O，O. 4mol/L的柠檬酸缓冲液作为洗脱缓冲 液，洗脱缓冲液流速lBV/h。在0. 2Mpa， 25°C的操作条件下，洗脱液先用截留值50KD的超 滤膜超滤，用截留值10KD的超滤膜超滤除去较小分子量的杂蛋白及其它小分子杂质，浓縮 倍数在6倍左右。浓縮液在_401:下冻结后，放入冷冻干燥机中冷冻干燥，2小时后温度升 至-l(TC ，恒温6小时，然后逐步升温到30°C ，干燥结束，得到成品610万活力单位的菠萝蛋 白酶。 实施例三 按照纳米二氧化钛42%，粘土29%，石英10%，活性碳10%，长石9%的比例，将 各原料混合均匀，加水调和，成型，干燥，于120(TC煅烧lh，制成多孔陶瓷材料。将此材料过 筛，使粒径在1 2mm，用蒸馏水冲洗，除去细小粉末，采用湿法装柱。将菠萝茎破碎榨汁，过 滤，离心得粗酶。将粗菠萝蛋白酶溶解，调节菠萝蛋白酶粗提液pH为4. 7，在2(TC下进行吸 附，酶液流速1. 5BV/h。采用pH5. 9， 0. 4mol/L的柠檬酸缓冲液作为洗脱缓冲液，洗脱缓冲液 流速lBV/h。在0. 25Mpa，25t:的操作条件下，洗脱液先用截留值50KD的超滤膜超滤，用截 留值10KD的超滤膜超滤除去小分子杂质，浓縮倍数在5倍左右。浓縮液在_401:下冻结后， 放入冷冻干燥机中冷冻干燥，2小时后温度升至-l(TC ，恒温6小时，逐步升温到30°C ，干燥 结束，得到成品603万活力单位的菠萝蛋白酶。权利要求，其特征在于步骤为制备纳米二氧化钛多孔陶瓷层析柱，将粗提的菠萝蛋白酶溶液经多孔陶瓷柱进行柱层析后，将解吸液超滤浓缩，浓缩液冷冻干燥得到菠萝蛋白酶粉。2. 根据权利要求1所述的纳米二氧化钛多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，利用纳米 二氧化钛对菠萝蛋白酶的高吸附性，结合多孔陶瓷高比表面积的特性，将二氧化钛烧结成多孔陶瓷吸附材料。将纳米二氧化钛、粘土、石英、活性碳、长石按照4 : 3 : i : i : i左 右的比例，混合均匀，加水调和，成型，于120(TC煅烧ih，制成多孔陶瓷吸附材料。将此材料 过筛，使粒径在1 2mm，用蒸馏水冲洗，除去细小粉末，采用湿法装柱。3. 根据权利要求1所述的纳米二氧化钛多孔陶瓷柱层析的方法，其特征在于，将调节 菠萝蛋白酶粗提液pH为4. 7±0. 2，在15 25t:下进行吸附，酶液流速1. 5BV/h。吸附结束 后，采用P朋.0±0. 2，0. 4mol/L的柠檬酸缓冲液作为洗脱缓冲液，洗脱缓冲液流速lBV/h。4. 根据权利要求1所述的超滤浓縮方法，其特征在于，采用陶瓷膜两级超滤，先用截留 分子量为50KD的超滤膜超滤，除去较大分子量的杂蛋白，再用截留值10KD的超滤膜超滤 除去较小分子量的杂蛋白及其它小分子杂质。操作温度在25 45t:，操作压力在0. 2 0.35MPa。5. 根据权利要求1所述的冷冻干燥方法，其特征在于，将超滤浓縮液在冷冻干燥机内 进行冻干，1 2小时后温度升至-l(TC，恒温5 6小时，逐步升温到3(TC，干燥结束。全文摘要本专利技术是，属于酶分离纯化
，主要解决菠萝蛋白酶纯化和酶活性保留的问题。本专利技术的技术方案包括利用陶瓷烧结技术将纳米二氧化钛制成多孔陶瓷柱层析填料，采用柱层析技术对菠萝蛋白酶进行纯化，并通过超滤、冷冻干燥最大限度的保持酶本文档来自技高网...
【技术保护点】
纳米二氧化钛多孔陶瓷柱层析纯化菠萝蛋白酶的方法，其特征在于步骤为：制备纳米二氧化钛多孔陶瓷层析柱，将粗提的菠萝蛋白酶溶液经多孔陶瓷柱进行柱层析后，将解吸液超滤浓缩，浓缩液冷冻干燥得到菠萝蛋白酶粉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴茂玉，宋烨，赵岩，马超，和法涛，葛邦国，
申请(专利权)人：吴茂玉，宋烨，赵岩，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]
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