阅读说明：本技术 一种从泔料中提取氨基酸的方法 (Method for extracting amino acid from swill ) 是由 林金新 郭小雷 黄平 于 2019-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及氨基酸技术领域,公开了一种从泔料中提取氨基酸的方法：包括以下步骤：取泔料蚕蛹,经压榨去油并粉碎后相继用汽油浸泡1~2日,回收汽油,得脱脂蚕蛹粉；对脱脂蚕蛹粉进行水解、脱酸、脱色后,通过732阳离子树脂柱粗分,然后对中性氨基酸进行进一步分组；对酸性氨基酸进行分离。本发明提供了一种从泔料中提取氨基酸的方法,成本低,减少了废物的排放。氨基酸的回收率达到20-30%。(The invention relates to the technical field of amino acid, and discloses a method for extracting amino acid from swill, which comprises the following steps of taking swill silkworm chrysalis, squeezing to remove oil, crushing, soaking in gasoline for 1 ~ 2 days in sequence, recovering gasoline to obtain degreased silkworm chrysalis powder, hydrolyzing, deacidifying and decoloring the degreased silkworm chrysalis powder, roughly separating the degreased silkworm chrysalis powder through a 732 cationic resin column, further grouping neutral amino acid, and separating acidic amino acid.)

一种从泔料中提取氨基酸的方法

技术领域

本发明涉及提取氨基酸技术领域，具体为一种从泔料中提取氨基酸的方法。

背景技术

氨基酸，是羧酸碳原子上的氢原子被氨基取代后的化合物，氨基酸分子中含有氨基和羧基两种官能团。与羟基酸类似，氨基酸可按照氨基连在碳链上的不同位置而分为α-，β-，γ-...w-氨基酸，但经蛋白质水解后得到的氨基酸都是α-氨基酸，而且仅有二十几种，他们是构成蛋白质的基本单位。

必需氨基酸一般由碳水化合物代谢的中间物，经6步以上反应而进行生物合成的，非必需氨基酸的合成所需的酶约14种，而必需氨基酸的合成则需要更多的，约有60种酶参与。目前市场上大多数的氨基酸制备方法的成本较高，因此急需一种成本低的氨基酸制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种从泔料中提取氨基酸的方法，具备成本低和废液量少等优点。

为实现上述成本低和废液量少的目的，本发明提供如下技术方案：一种从泔料中提取氨基酸的方法：包括以下步骤：

S10、取泔料蚕蛹，经压榨去油并粉碎后用汽油浸泡1~2日，回收汽油，得脱脂蚕蛹粉；

S20、对脱脂蚕蛹粉进行加酸水解；

S30、对水解后的脱脂蚕蛹粉进行脱酸；

S40、对脱酸后的脱脂蚕蛹粉液体进行脱色处理；

S50、对脱色后的液体通过732阳离子交换树脂柱层析，粗分为酸性氨基酸、中性氨基酸及赖氨酸;

S60、对中性氨基酸组分调节至pH8~8.5，通过717阴离子交换树脂柱层析，进一步分为Gly、Ala为主和Leu、Val为主的组分。

S70、对酸性氨基酸组分调节至pH5~6，通过717阴离子交换树脂柱，进一步分为Asp和Glu。

S80、以Gly及Ala为主的组分，调节至pH8, 通过717阴离子交换树脂柱，进一步分为Gly及Ala；

S90、以Leu和Val为主的组分，调节至pH3. 5~4.0，通过732阳离子交换树脂柱层析，进一步分为Leu及Val；

S100：最后对各种氨基酸进行精制。

732阳离子树脂柱粗分的步骤为：

第一步：将上述脱酸脱色液以100~130ml/min流速通过732阳离子树脂柱至饱和；

第二步：用0.1mol/L氨水洗脱，流速80~90ml/min ，洗脱液依次用容器收集至pH约为11；

第三步：洗脱液逐瓶依次纸层析定性，展开剂为体积比3:1的酚:水， 分别合并酸性氨基酸、中性氨基酸及赖氨酸组分。

中性氨基酸进行进一步分组的步骤为：

第一步：将732 阳离子柱分得的中性氨基酸组分，加碳脱色至无色澄清后，用稀氢氧化钠缓缓调至pH8~8.5，以90~100m1/min流速上1号717阴离子柱至饱和；

第二步：用0.1mol/L盐酸以70~80ml/min流速洗脱，用容器收集洗脱液；

第三步： 多瓶洗脱液采用纸层析定性分组，展开剂为正丁醇:冰醋酸:无水乙醇:水体积比=4:1:1:2，分别合并Gly、Ala为主和Leu、Val为主的组分。

酸性氨基酸进行分离的步骤为：

第一步：将酸性氨基酸组分用氢氧化钠缓缓调pH5~6，以45~50ml/min 流速上717阴离子柱至饱和；

第二步：用0.1mol/L盐酸洗脱,流速35~50ml/min，用容器依次收集洗脱液，收集至茚三酮反应微略停止；

第三步：对各瓶洗脱液依次纸层析定性，展开剂为酚:水体积比=3:1，合并与标准Asp和Glu的Rf值相同组分。

所述水解脱脂蚕蛹粉的方法为：取脱脂蚕蛹粉3kg加6mol/L盐酸15L,搅匀,膨胀后，置搪玻璃罐中徐徐升温至110℃,保温水解24 ~ 26h。

所述脱酸的方法为：待水解液降温至 60℃以下进行过滤，滤渣用5倍于滤液的水洗涤，滤液与洗液合并，加水稀释至100L(pH约为1.5~2.0)。

所述脱色方法为：按脱酸后溶液的总量加1~2wt%活性碳，于90℃保温搅拌2h，降至4~10℃静置1~2日，抽滤，得淡橙黄色透明液体。

本发明提供了一种从泔料中提取氨基酸的方法，成本低，减少了废物的排放。氨基酸的回收率达到20-30%。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1，

一种从泔料中提取氨基酸的方法：包括以下步骤：

S10、取聚缫丝厂泔料蚕蛹，经压榨去油并粉碎后用汽油浸泡1~2日，回收汽油，得脱脂蚕蛹粉；

S20、对脱脂蚕蛹粉进行加酸水解；

S30、对水解后的脱脂蚕蛹粉进行脱酸；

S40、对脱酸后的脱脂蚕蛹粉液体进行脱色处理；

S50、对脱色后的液体通过732阳离子交换树脂柱层析，粗分为酸性氨基酸、中性氨基酸及赖氨酸;

S60、对中性氨基酸组分调节至pH8~8.5，通过717阴离子交换树脂柱层析，进一步分为Gly、Ala为主和Leu、Val为主的组分。

S70、对酸性氨基酸组分调节至pH5~6，通过717阴离子交换树脂柱，进一步分为Asp和Glu。

S80、以Gly及Ala为主的组分，调节至pH8, 通过717阴离子交换树脂柱，进一步分为Gly及Ala；

S90、以Leu和Val为主的组分，调节至pH3. 5~4.0，通过732阳离子交换树脂柱层析，进一步分为Leu及Val；

S100：最后对各种氨基酸进行精制。

732阳离子树脂柱粗分的步骤为：

第一步：将上述脱酸脱色液以130ml/min流速通过732阳离子树脂柱(φ 150X 1500mm，内装732阳离子树脂)至饱和；

第二步：用0. 1mol/L氨水洗脱，流速90ml/min ，洗脱液依次用容器收集至pH约为11；

第三步：洗脱液逐瓶依次纸层析定性，展开剂为酚:水(3:1体积比)， 分别合并酸性氨基酸、中性氨基酸及赖氨酸组分。

中性氨基酸进行进一步分组的步骤为：

第一步：将732 阳离子柱分得的中性氨基酸组分，加碳脱色至无色澄清后，用稀氢氧化钠缓缓调至pH8~8.5，以90m1/min流速上1号717阴离子柱(φ 100X 1400mm，内装717阴离子交换树脂)至饱和；

第二步：用0.1mol/L盐酸以70ml/min流速洗脱，用容器收集洗脱液；

第三步： 多瓶洗脱液采用纸层析定性分组，展开剂为正丁醇:冰醋酸:无水乙醇:水=4:1:1:2（体积比），分别合并Gly、Ala为主和Leu、Val为主的组分。

酸性氨基酸进行分离的步骤为：

第一步：将酸性氨基酸组分用稀氢氧化钠缓缓调pH5~6，以45ml/min 流速上717阴离子柱( 40X 1400mm，内装717阴离子交换树脂)至饱和；

第二步： 用0.1mol/L盐酸洗脱,流速35ml/min，用容器依次收集洗脱液，收集至茚三酮反应微略停止；

第三步：对各瓶洗脱液依次纸层析定性，展开剂为酚:水(3:1)，合并与标准Asp和Glu的Rf值相同组分。

各种氨基酸的精制的步骤为：

第一步：L-天门冬氨酸和L-谷氨酸，天门冬氨酸组分和谷氨酸组分，分别减压浓缩至一定体积，加适量碳脱色，过滤，滤液用水浴浓缩至结晶析出，冰箱放置，次日过滤取晶。母液继续浓缩，依法取晶。合并2次结晶，重结晶1次。结晶用75wt%乙醇洗涤2次，80℃干燥4~6h，得L-天门冬氨酸和L-谷氨酸精品；

第二步：甘氨酸和L-丙氨酸:除结晶用冷95wt%乙醇洗涤外，其他同L-谷氨酸；

第三步：L-亮氨酸和L-缬氨酸:亮氨酸和缬氨酸组分，分别薄膜浓缩至一定体积，按体积加0.5%碳脱色，将脱色液浓缩至表面呈膜，于5~10℃冷却，过滤取晶，母液继续浓缩，依法取晶，合并2次结晶，并重结晶1次，然后将结晶复溶于水，用2mol/L氨水调pH8，依上法取2次结晶，并重结晶1次，继用95wt%乙醇洗涤2次，60~80C干燥4~8h，得L-亮氨酸和L-缬氨酸精品；

第四步：L-赖氨酸盐酸盐:纯赖氨酸组分经薄膜浓缩至一定体积，浓缩至稠，加适量蒸馏水溶解，再次减压浓缩至稠，如此反复至奈氏试剂检查无NH4为止。然后加适量水溶解，用6mol/L盐酸调pH3. 8~4.2，加适量碳脱色，脱色液继续浓缩至稠，冷后加2~3倍量无水乙醇，搅拌析晶，结晶60~80℃干燥，得L-赖氨酸盐酸盐精品，母液回收套用。

实施例2，

一种从泔料中提取氨基酸的方法：包括以下步骤：

S10、取聚缫丝厂泔料蚕蛹，经压榨去油并粉碎后用汽油浸泡1~2日，回收汽油，得脱脂蚕蛹粉；

S20、对脱脂蚕蛹粉进行加酸水解；

S30、对水解后的脱脂蚕蛹粉进行脱酸；

S40、对脱酸后的脱脂蚕蛹粉液体进行脱色处理；

S50、对脱色后的液体通过732阳离子交换树脂柱层析，粗分为酸性氨基酸、中性氨基酸及赖氨酸;

S60、对中性氨基酸组分调节至pH8~8.5，通过717阴离子交换树脂柱层析，进一步分为Gly、Ala为主和Leu、Val为主的组分。

S70、对酸性氨基酸组分调节至pH5~6，通过717阴离子交换树脂柱，进一步分为Asp和Glu。

S80、以Gly及Ala为主的组分，调节至pH8, 通过717阴离子交换树脂柱，进一步分为Gly及Ala；

S90、以Leu和Val为主的组分，调节至pH3. 5~4.0，通过732阳离子交换树脂柱层析，进一步分为Leu及Val；

S100：最后对各种氨基酸进行精制。

732阳离子树脂柱粗分的步骤为：

第一步：将上述脱酸脱色液以100ml/min流速通过732阳离子树脂柱(φ 150X 1500mm，内装732阳离子树脂)至饱和；

第二步：用0. 1mol/L氨水洗脱，流速80ml/min ，洗脱液依次用容器收集至pH约为11；

第三步：洗脱液逐瓶依次纸层析定性，展开剂为酚:水(3:1体积比)， 分别合并酸性氨基酸、中性氨基酸及赖氨酸组分。

中性氨基酸进行进一步分组的步骤为：

第一步：将732 阳离子柱分得的中性氨基酸组分，加碳脱色至无色澄清后，用稀氢氧化钠缓缓调至pH8~8.5，以100m1/min流速上1号717阴离子柱(φ 100X 1400mm，内装717阴离子交换树脂)至饱和；

第二步：用0.1mol/L盐酸以80ml/min流速洗脱，用容器收集洗脱液；

第三步： 多瓶洗脱液采用纸层析定性分组，展开剂为正丁醇:冰醋酸:无水乙醇:水=4:1:1:2（体积比），分别合并Gly、Ala为主和Leu、Val为主的组分。

酸性氨基酸进行分离的步骤为：

第一步：将酸性氨基酸组分用稀氢氧化钠缓缓调pH5~6，以50ml/min 流速上717阴离子柱( 40X 1400mm，内装717阴离子交换树脂)至饱和；

第二步： 用0.1mol/L盐酸洗脱,流速50ml/min，用容器依次收集洗脱液，收集至茚三酮反应微略停止；

第三步：对各瓶洗脱液依次纸层析定性，展开剂为酚:水(3:1)，合并与标准Asp和Glu的Rf值相同组分。

氨基酸的精制方法如同实施例1。

制得各种氨基酸的收得率和回收率为：

氨基酸名称 收得率 回收率

L-天门冬氨酸 2.28% 34.65%

L-谷氨酸 1.60% 20.25%

甘氨酸 0.93% 32.39%

L-丙氨酸 0.79% 25.05%

L-缬氨酸 0.90% 23.68%

L-亮氨酸 1.92% 25.26%

L-赖氨酸HCl 1.47% 22.44%

现有技术中，也有不少从废料、下脚料中提取氨基酸的报道，但基本都是提取复合氨基酸，没有进一步分离。如CN101775053B公开一种从动物的甲壳、蹄和角中提取氨基酸的方法，该方法是将原料破碎、磨粉，加入1.5-2.1倍水稀释，再加入2-2.4倍、浓度25-35％的二甲苯磺酸钠，用酸调节pH为6.6-7.1，然后加热至90-110℃维持2-4小时；再加入1.5-2.5倍、浓度95％的乙醇，搅拌20-60分钟，静置50-70分钟，过滤，收集滤液，真空浓缩；经离心沉淀，得到富含复合氨基酸的沉淀物和富含核酸的上清液；将沉淀物用1.5-2.5倍蒸馏水稀释，干燥，即得白色粉状的复合氨基酸。本发明进一步将氨基酸分离成单一成分，便于制药、食品等行业精细化使用，提高了产品的附加值。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求限定。