一种环保高效的乳酸链球菌素的提取方法
阅读说明：本技术 一种环保高效的乳酸链球菌素的提取方法 (Environment-friendly and efficient extraction method of nisin ) 是由 宋志倩 王绘砖 常国栋 王婷 于 2021-03-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种环保高效的乳酸链球菌素的提取方法,包括如下步骤：A、一次陶瓷膜过滤：将乳酸链球菌素发酵液进行一次陶瓷膜过滤浓缩,得到第一浓缩液；B、二次陶瓷膜过滤：将步骤A中得到的第一浓缩液加水稀释至原发酵液体积的0.4-0.6倍后进行酸化,采用蒸汽加热后进行二次陶瓷膜过滤,得到第二浓缩液；C、陶瓷膜浓缩：将第二浓缩液采用200道尔顿的陶瓷膜浓缩,得到第三浓缩液；D、喷干：得到乳酸链球菌素成品。本发明制备的乳酸链球菌素成品含量在1000IU/mg以上,符合成品质量标准要求,收率在97％以上,高于目前其他工艺80％平均收率水平。(The invention provides an environment-friendly and efficient extraction method of nisin, which comprises the following steps: A. primary ceramic membrane filtration: performing primary ceramic membrane filtration and concentration on nisin fermentation liquor to obtain a first concentrated solution; B. secondary ceramic membrane filtration: b, adding water into the first concentrated solution obtained in the step A to dilute the first concentrated solution to 0.4-0.6 time of the volume of the original fermentation liquor, then acidifying, heating by adopting steam, and then carrying out secondary ceramic membrane filtration to obtain a second concentrated solution; C. ceramic membrane concentration: concentrating the second concentrated solution with 200 Dalton ceramic membrane to obtain third concentrated solution; D. and (3) spray drying: and obtaining the finished product of nisin. The content of the finished product of the nisin prepared by the invention is more than 1000IU/mg, the nisin meets the requirement of the quality standard of the finished product, and the nisin has the yield of more than 97 percent, which is higher than the average yield level of 80 percent of other prior processes.)
技术领域
本发明属于食品防腐剂领域，具体涉及一种环保高效的乳酸链球菌素的提取方法。
背景技术
乳酸链球菌素是一种安全、无毒、高效的天然食品防腐剂。可用于肉制品、乳制品、植物蛋白食品、罐装食品等的防腐保鲜。乳酸链球菌素解决了短时间低温灭菌的难题，并从根本上改善了食品的口味。
1969年联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)食品添加剂联合专家委员会确认乳酸链球菌素可作为食品防腐剂，1988年美国FDA(美国食品药物管理局)确认乳酸链球菌素为GRAS(公认安全的)食品添加剂。
目前工业上主要采用发酵法生产乳酸链球菌素,从发酵液中提取乳酸链球菌素的方法主要包括：有机溶剂萃取法、盐析法、树脂分离法等。
但以上方法均存在一定的弊端，如：有机溶剂萃取法需要用到大量的有机试剂，如丙酮、乙醇、甲醇、丙醇等，大量溶剂的使用不仅存在着一定的危险性、对环境的危害也很大。盐析法不能有效去除料液中的蛋白质，会影响到产品的质量及状态。树脂法用到的树脂价格较贵，同时也会用到大量有机溶剂，工艺较复杂，同时存在安全隐患问题。以上工艺均不是工业化生产得最佳工艺。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种简单实用的提取工艺，该工艺特点是工艺简单、操作性强、对环境污染小、成本低、收率高、产品质量稳定。
本发明采用的技术方案为：一种环保高效的乳酸链球菌素的提取方法，包括如下步骤：
A、一次陶瓷膜过滤：将乳酸链球菌素发酵液进行一次陶瓷膜过滤浓缩，得到第一浓缩液；
B、二次陶瓷膜过滤：将步骤A中得到的第一浓缩液加水稀释至原发酵液体积的0.4-0.6倍后进行酸化，采用蒸汽加热后进行二次陶瓷膜过滤，采用的陶瓷膜为2000道尔顿膜，浓缩速率将至20-25L/h以下时停止浓缩，得到第二浓缩液；
C、陶瓷膜浓缩：将步骤B中得到的第二浓缩液采用200道尔顿的陶瓷膜浓缩，得到第三浓缩液；
D、喷干：根据步骤C得到的第三浓缩液室外效价及干固量加入食用盐后用喷干塔进行喷干，得到乳酸链球菌素成品。
进一步地，所述步骤A中进行一次陶瓷膜过滤，采用的陶瓷膜为2000 道尔顿膜，浓缩倍数为5-8倍。
进一步地，所述B步骤中酸化的pH值为2.0-3.5，所述蒸汽加热温度为70-85℃。
进一步地，所述步骤C中的浓缩效价控制范围为15-20万IU/mL。
进一步地，所述喷干塔进风温度控制在120-150℃，出风温度控制在 70-90℃。
与现有技术相比本发明的优点为：提高了工作效率、简化了工艺流程、降低了工作量、提高了整体收率及效率，该发明工艺制备的成品收率在97％以上，高于现有行业技术水平；本工艺没有盐析工艺，没有高盐污水的产生，污水处理成本很低；本发明设备投入少、易于操作、对环境污染小，操作简单，适用于产品工业化生产。
本发明制备的乳酸链球菌素成品含量在1000IU/mg以上，符合成品质量标准要求，收率在97％以上，高于目前其他工艺80％平均收率水平。
具体实施方式
下面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。
一种环保高效的乳酸链球菌素的提取方法，包括如下步骤：A、一次陶瓷膜过滤：将乳酸链球菌素发酵液进行一次陶瓷膜过滤浓缩，得到第一浓缩液；B、二次陶瓷膜过滤：将步骤A中得到的第一浓缩液加水稀释至原发酵液体积的0.4-0.6倍后进行酸化，采用蒸汽加热后进行二次陶瓷膜过滤，采用的陶瓷膜为2000道尔顿膜，浓缩速率将至20-25L/h以下时停止浓缩，得到第二浓缩液；C、陶瓷膜浓缩：将步骤B中得到的第二浓缩液采用200 道尔顿的陶瓷膜浓缩，得到第三浓缩液；D、喷干：根据步骤C得到的第三浓缩液室外效价及干固量加入食用盐后用喷干塔进行喷干，得到乳酸链球菌素成品。
所述步骤A中进行一次陶瓷膜过滤，采用的陶瓷膜为2000道尔顿膜，浓缩倍数为5-8倍。所述B步骤中酸化的pH值为2.0-3.5，所述蒸汽加热温度为70-85℃。所述步骤C中的浓缩效价控制范围为15-20万IU/mL。所述喷干塔进风温度控制在120-150℃，出风温度控制在70-90℃。
实施例1
取乳酸链球菌素发酵液100L(发酵效价9000IU/mL)，采用2000道尔顿膜进行一次陶瓷膜过滤，收率在99.2％左右。浓缩液稀释后效价在18010IU/mL，盐酸酸化pH至2.83，加热温度至78℃，采用2000道尔顿膜进行二次陶瓷膜过滤，收率在98.9％，将二次陶瓷膜滤液采用200道尔顿陶瓷膜浓缩至体积5.8L，浓缩液效价15.12万IU/mL，干固量31mg/mL,浓缩收率在99.3％，根据浓缩液效价及干固量计算加盐量，向浓缩液中加入 697.16g食用盐，进行喷干。
该批制备的成品含量在1031IU/mg，收率为97.42％。
实施例2
取乳酸链球菌素发酵液100L(发酵效价9000IU/mL)，采用2000道尔顿膜进行一次陶瓷膜过滤，收率在99.3％。浓缩液稀释后效价在19032 Iu/mL，盐酸酸化pH至2.71，加热温度至78℃，采用2000道尔顿膜进行二次陶瓷膜过滤，收率在98.8％，将二次陶瓷膜滤液采用200道尔顿陶瓷膜浓缩至体积5.4L,浓缩液效价16.27IU/mL，干固量38.42mg/mL,浓缩收率在99.5％，根据浓缩液效价及干固量计算加盐量，向浓缩液中加入671.11g 食用盐，进行喷干。
该批制备的成品含量在1021IU/mg，收率为97.62％。
实施例3
取乳酸链球菌素发酵液100L(发酵效价9000IU/mL)，采用2000道尔顿膜进行一次陶瓷膜过滤，收率在98.7％。浓缩液稀释后效价在 16830Iu/mL，盐酸酸化pH至2.96，加热温度至82℃，采用2000道尔顿膜进行二次陶瓷膜过滤，收率在98.9％，将二次陶瓷膜滤液采用200道尔顿陶瓷膜浓缩至体积4.97L，浓缩液效价17.55IU/mL，干固量40.16mg/mL,浓缩收率在99.3％，根据浓缩液效价及干固量计算加盐量，向浓缩液中加入 672.64g食用盐，进行喷干。
该批制备的成品含量在1036IU/mg，收率为96.93％。
实施例4
取乳酸链球菌素发酵液100L(发酵效价9000IU/mL)，采用2000道尔顿膜进行一次陶瓷膜过滤，收率在98.93％。浓缩液稀释后效价在 16391IU/mL，盐酸酸化pH至3.24，加热温度至81℃，采用2000道尔顿膜进行二次陶瓷膜过滤，收率在99.4％，将二次陶瓷膜滤液采用200道尔顿陶瓷膜浓缩至体积4.68L，浓缩液效价18.68万IU/mL，干固量41.64mg/mL, 浓缩收率在98.8％，根据浓缩液效价及干固量计算加盐量，向浓缩液中加入679.35g食用盐，进行喷干。
该批制备的成品含量在1024IU/mg，收率为97.15％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。