一种从植物蛋白提取l-亮氨酸的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提取L-亮氨酸的方法，具体地涉及一种从植物蛋白提取L-亮氨 酸的方法。
【背景技术】
[0002] L-亮氨酸是组成蛋白质的氨基酸之一，属于中性支链氨基酸，白色结晶，无臭，稍 有苦味。主要用于复合氨基酸输液，综合氨基酸制剂，与其他支链氨基酸一起合作修复肌 肉，控制血糖，治疗糖尿病，并给身体组织提供能量，因而有着十分重要广泛的用途。
[0003] 目前国内L-亮氨酸的生产主要是从羽毛，鸭毛，鸡毛，角质等动物蛋白为原料，经 过水解提取胱氨酸后的母液里面再经过一系列处理提取L-亮氨酸，收率为2. 5%左右。现 有的生产技术也有使用植物蛋白为原料的，但在工艺中却使用沉淀剂，将亮氨酸同其他氨 基酸分开，收率低，仅为3%到4%。
[0004] 现有L-亮氨酸的原料是以羽毛、鸭毛，鸡毛，质等动物蛋白为原料的。由于各种动 物禽流感及H7N9等病毒的大面积，长年的流行爆发，现有工艺的产品受到相应原料病毒的 侵扰而污染，进一步影响L-亮氨酸的应用，也影响其下游衍生物产品的使用。市场对以动 物源提取的L-亮氨酸而感到恐惧，使整个以氨基酸为载体的人类生命健康受到威胁。
[0005] 现有L-亮氨酸的生产由于受原料（动物蛋白）限制，生产工艺繁琐，并且需要使 用有毒沉淀剂"邻二甲苯磺酸"等以及需要离子交换吸附而造成大量的废水排放污染环境。 并且，现有L-亮氨酸的提取工艺与其他中性氨基酸有共析现象，生产L-亮氨酸工艺原理复 杂，不易于操作。
[0006] 因此，迫切需要一种提取L-亮氨酸的新工艺，不需要加沉淀剂，可以减少环境污 染及提高L-亮氨酸的收率。
[0007] 发明专利内容
[0008] 本发明的目的是提供一种通过控制PH值，不使用沉淀剂、操作简单和收率高的从 植物蛋白提取L-亮氨酸的方法。
[0009] 为此，本发明提出下列技术方案：
[0010] 本发明提供了一种从植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，包括下列步骤：
[0011]a.称取植物蛋白原料，然后加入酸溶液，进行水解反应；
[0012] b.浓缩回收大部分酸，然后加入碱溶液，进行中和反应，控制PH在0. 5到5之间， 生成盐，然后过滤生成的盐，浓缩滤液，得到粗L-亮氨酸结晶。
[0013] 本发明的从植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，优选地控制PH在1到4之间，更优选 地控制PH在1. 5到3之间。
[0014] 优选地，本发明的从植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，其还包括下列步骤：c.对步 骤b中所得到的粗L-亮氨酸结晶进行纯化步骤；特别地该纯化步骤包括下列步骤：将粗L-亮氨酸结晶在纯水中溶解得到粗液，调节粗液的PH在3到5之间，优选地3. 5到4. 5之 间，脱色过滤，真空浓缩滤液至有大量片状结晶产生，过滤，烘干，得到纯L-亮氨酸。
[0015] 进一步地，本发明的从植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，还在于步骤a的水解反应 中反应温度是90°C到IKTC之间，反应时间是15小时到22小时之间，水解反应期间加入抗 氧化剂；步骤b的中和反应中保持温度在40°C到60°C之间。
[0016] 进一步地本发明的从植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，其特征在：步骤a中的植物 蛋白原料选自：玉米黄粉、豆栢、棉籽蛋白和桑蚕丝蛋白或它们的混合物。
[0017] 本发明提取L-亮氨酸的方法以植物蛋白为原料，解决了动物原料易受病毒危害 的问题；并且在本发明提取L-亮氨酸的方法中，并不使用沉淀剂，而是通过在该工艺中控 制PH在一定区间，达到分离L-亮氨酸目的，从而解决了环境的危害；并且本发明方法的生 产工艺简单，L-亮氨酸的收率高，因此具有较高的经济效益。
[0018] 为了更好地理解本发明，下面结合【具体实施方式】对本发明做详细的说明。该具体 实施方式不意味着对本发明构成任何限制，其仅仅是示例性的。
【具体实施方式】
[0019] 实施例1 :
[0020] 取植物蛋白玉米黄粉（含量彡45% )180g，加10%的盐酸540ml，水浴下升温至 90°C，在此温度下恒温水解反应15小时，期间不断通入氮气保护，并加入偏重亚硫酸钠。反 应完毕，在70°C下，真空浓缩回收酸，控制真空在-0. 098MPa，至水解液混合体积约150ml， 加入30%液碱调溶液的PH，边加入液碱边冷却，使温度始终在40°C，PH0. 5,加毕，大量的氯 化钠结晶产生，并在此温度下过滤产生的盐，滤液稍加浓缩约1/4,冷却至20°C，粗品亮氨 酸会大量结晶析出（此粗品含有10%的氯化钠），过滤得湿结晶25g，烘干得20g粗品结晶。
[0021] 将粗品结晶20g，加约20倍的纯水搅拌溶解，升温至80°C，加Ig的药用活性炭，维 持约15分钟后脱色过滤，滤液需加入20 %的氨水调溶液的PH3. 0,然后减压浓缩，控制真 空-0. 098MPa，温度70°C，浓缩至液面有片状结晶产生时，停止。将浓缩液冷却至室温25°C， 大量的亮氨酸结晶析出，过滤，烘干得干品L-亮氨酸18g。收率相当为玉米黄粉中亮氨酸含 量的99. 5%，经分析化验结果如下表：
[0022] 表1本发明实施例1的生产工艺生产的L-亮氨酸的分析结果
[0023]
[0024] 实施例2:
[0025] 取植物蛋白豆栢（含量彡45%)180g，加15%的盐酸500ml，水浴下升温至110°C， 在此温度下恒温水解反应22小时，期间不断通入氮气保护，并加入偏重亚硫酸钠。反应 完毕，在75°C下，真空浓缩回收酸，控制真空在-0.IMPa，至水解液混合体积约130ml，加入 30%液碱调溶液的PH，边加入液碱边冷却，使温度始终在45°C，PH5. 0,加毕，大量的氯化钠 结晶产生，并在此温度下过滤产生的盐，滤液稍加浓缩约1/4,冷却至20°C，粗品亮氨酸会 大量结晶析出（此粗品含有10%的氯化钠），过滤得湿结晶22g，烘干得20g粗品结晶。
[0026] 将粗品结晶20g，加约20倍的纯水搅拌溶解，升温至85°C，加Ig的药用活性炭， 维持约15分钟后脱色过滤，滤液需加入20%的氨水调溶液的PH5,然后减压浓缩，控制真 空-0.IMPa，温度75°C，浓缩至液面有片状结晶产生时，停止。将浓缩液冷却至室温25°C， 大量的亮氨酸结晶析出，过滤，烘干得干品L-亮氨酸18g。收率相当为豆栢中亮氨酸含量的 99. 5%，经分析化验结果如表1。
[0027]
[0028] 实施例3:
[0029] 取植物蛋白棉籽蛋白（含量彡50% )180g，加12%的盐酸550ml，水浴下升温至 95°C，在此温度下恒温水解反应17小时，期间不断通入氮气保护，并加入偏重亚硫酸钠。反 应完毕，在75°C下，真空浓缩回收酸，控制真空在-0.IMPa，至水解液混合体积约130ml，加 入30%液碱调溶液的PH，边加入液碱边冷却，使温度始终在50°C，PHL5,加毕，大量的氯化 钠结晶产生，并在此温度下过滤产生的盐，滤液稍加浓缩约1/4，冷却至20 °C，粗品亮氨酸 会大量结晶析出（此粗品含有10%的氯化钠），过滤得湿结晶23g，烘干得21g粗品结晶。
[0030] 将粗品结晶21g，加约20倍的纯水搅拌溶解，升温至85°C，加Ig的药用活性炭，维 持约15分钟后脱色过滤，滤液需加入20 %的氨水调溶液的PH3. 5,然后减压浓缩，控制真 空-0.IMPa，温度75°C，浓缩至液面有片状结晶产生时，停止。将浓缩液冷却至室温25°C， 大量的亮氨酸结晶析出，过滤，烘干得干品L-亮氨酸18. 5g。收率相当为棉籽蛋白中亮氨酸 含量的99. 0%，经分析化验结果如表1。
[0031]
[0032] 实施例4:
[0033] 取植物蛋白桑蚕丝单位（含量彡45% )180g，加10 %的盐酸540ml，水浴下升温 至KKTC，在此温度下恒温水解反应20小时，期间不断通入氮气保护，并加入偏重亚硫酸 钠。反应完毕，在70°C下，真空浓缩回收酸，控制真空在-0. 098MPa，至水解液混合体积约 150ml，加入30%液碱调溶液的PH，边加入液碱边冷却，使温度始终在55°C，PH3,加毕，大量