专利名称：一种核酸生产新工艺的制作方法
技术领域：
本发明属生物化工领域中的核酸制备。
核酸是生产食品添加剂及医药产品的重要原料，有其广泛地用途。因此人们用种种方法从植物、动物、微生物细胞中提取核酸。本发明是以微生物中的啤酒酵母和高核酵母为原料，研究出用于工业化生产的核酸提取工艺。其基本原理和方法如下1、酵母细胞的破壁 采用高温高盐蒸煮法，经试验确定的工艺参数为啤酒酵母或高核酵母含量为8～15％(以干物质计)；食盐含量为8～15％(以NaCl计)；90～100℃常压蒸煮3～5小时，酵母细胞的破壁率大于90％。
2.蒸煮液的固液分离 经上述蒸煮步骤后，蒸煮液的粘度比较大，固体颗粒已相当小(＜5μm)，用普通的过滤方法如板框压滤、离心分离等固液分离非常困难。本发明经反复试验，确定利用橡胶隔膜式压滤机，其过滤方法为在橡胶隔膜式压滤机过滤蒸煮液之前，清洗并装好滤布，用助滤液首先通过压滤机并使助滤剂涂布于滤布。助滤液为清水对助滤剂，助滤剂为硅藻土或SiO2粉(＜200目)，剂滤剂的含量为0.1～1％，助滤液的每次用量为压滤机容积的2～3倍。助滤剂经上述均匀涂布滤布后，开始泵入蒸煮液，为了使蒸煮液粘度较小，泵入蒸煮液的温度控制在50～90℃，为了保证滤速和滤量泵压一般控制在0.1～0.5MPa。过滤结束时，在滤板和橡胶隔膜之间通入压缩空气，压力为0.3～0.7MPa，通过压缩空气来压榨滤饼，将液体挤压出来。含在分离液中，核酸在等电点罐沉淀之前，须将分离液降温，降温的方法为换热器，换热器一端通入制冷机组制冷的低温盐水，一端通入分离液，分离液经换热器流入等电点罐的液温应控制在4～16℃之间。
4.加氯化钙及调等电点 该过程是在等电点罐中进行，目的是将分离液中的核酸沉淀出来，等电点罐是具有隔热性能的保温罐。首先缓慢搅拌分离液，按分离液的重量加入0.1～1％的氯化钙或氯化钙溶液，使之充分溶解混合，然后缓慢加入硫酸(浓度3～6M)，使分离液的PH值在2～3之间，此时产生大量絮状核酸的沉淀物，停止搅拌，保温静止6小时以上，此步骤加入的氯化钙，可以用生石灰加入水再与盐酸中和反应，生成氯化钙后过滤使用。
5、排放上清液 等电点罐中分离液，经加氯化钙和调等电点静止6小时以上，固液自动分离，上清排出，沉淀即为湿核酸。
6、酒精洗沉淀 湿核酸中含有大量的水分及杂质，此过程加入2～3倍湿核酸体积的高浓度酒精(酒精度＞80％)，开启搅拌机，用酒精对湿核酸进行脱水及溶出杂质。停止搅拌，静止4小时以上，使酒精与核酸自然分离。
7、酒精回收 待酒精与核酸自然分离后，放出酒精上清，因该酒精已被稀释，可在酒精回收塔中重新浓缩，使酒精循环使用。
8、核酸干燥粉碎 经酒精脱水清洗的核酸，放入干燥盘，在干燥室中85℃烘干，冷却后用粉碎机粉碎即为成品核酸粉。
实施例将啤酒厂排出的啤酒酵母泥或发酵生产的高核酸酵母10吨(含干物质10％)放入配料池，开启搅拌机，缓慢加入1吨食盐并使之溶解混匀，停止搅拌，用泵泵入蒸煮罐，在圆形蒸煮罐的下方沿切线方向通入蒸汽加热，待加热至95℃时，关小蒸汽阀门使之保温4小时。
在容积为1立方米的橡胶隔膜式压滤机上装好隔膜、隔板、滤布(滤布型号为610)并连接好充气管线。在助滤液勾兑池中加入2m3清水，放入200目的硅藻土粉10公斤，搅拌混合均匀，一边搅拌，一边泵入压滤机，此时从压滤机中流出清水，硅藻土均匀地被截留在滤布的表面，泵完2m3助滤液为止。将蒸煮液预冷至80℃左右，在泵完助滤液后泵入蒸煮液，泵入压力开始时要低，控制在0.2MPa左右，压力的控制是由节流阀控制液体的回流与进入压滤机的比例来实现，随着压滤机内滤饼的形成，压力会逐渐增大，控制节流阀使之不要超过0.5MPa。泵入8-10m3蒸煮液后(时节间为3小时)，停止泵液，开启空气压缩机，向橡胶隔膜中泵入空气，空气压力控制在0.6MPa，待压滤机没有液体流出后(冲气时间约为20分钟)，关闭空压机，打开压滤机，卸出滤饼，滤饼的含水量一般为50％左右。滤饼经烘干粉碎是富含50％以上的蛋白源，可进一步加工成蛋白粉，氨基酸等。
从压滤机过滤出的分离液流入预贮罐，在预贮罐中冷却至自然气温，然后开启制冷机组及换热器，分离液的冷却温度通过调节换热器中的冷却液和分离液的节流阀来实现，分离液在换热器中的出口温度为8℃然后流入等电点罐。分离液冷却注入等电点罐的体积是9.2m3，开启等电点罐的搅拌机，加入含氯化钙20％的氯化钙溶液300公斤，测定等电点罐中的PH值，缓慢加入30％的H2SO4使PH值逐渐降低，直至PH值为2.2时停止加入H2SO4，此时产生大量的絮状核酸，停止搅拌，保温静止8小时，使絮状核酸自然沉淀。打开等电点罐上清液放出阀放出上清液，上清液放出阀直通等电点罐内部并具有弯形导管结构，通过调节弯形导管的角度达到控制放出上清液的液位，直至上清液基本排出。关闭上清液放出阀，向等电点罐注入2m3的95％的工业酒精，再次开启搅拌机，搅拌20分钟，关闭搅点罐注入2m3的95％的工业酒精，再次开启搅拌机，搅拌20分钟，关闭搅拌机，静止4小时，打开上清液放出阀放出酒精上清。将等电点罐中经酒精脱水清洗的核酸沉淀装入干燥盘，干燥盘放入干燥室，85℃拱干10小时，将干燥盘搬出预冷并将核酸掰至块状。块状核酸经粉碎机粉碎后包装即为成品核酸粉。经测定计算，核酸的收率为干酵母重的4.97％，对核酸的总提取率为83％，核酸纯度86％。
氯化钙溶液的制备方法称取100公斤生石灰(CaO)，加入350公斤水，再加入220公斤34％的盐酸，搅拌反应彻底，测PH值6.8，测CaCl2含量为20％，经沉淀过滤即为氯化钙溶液。
本发明的特点是原料廉价易得，设备投资小，生产工艺简单，生产成本低；解决了酵母细胞破壁后，固液分离的技术难题；金属离子和等电点两种沉淀方法共用，使核酸的提取率和产品纯度大幅度提高；工艺稳定，操作简单，适宜大规模工业化生产。
权利要求
1.一种核酸生产新工艺，其特征在于新工艺由酵母细胞的破壁，固液分离，金属离子和等电点沉淀核酸等步骤完成。
2.如权利要求1所述的新工艺中酵母细胞的破壁，其特征在于啤酒酵母或高核酵母含量(以干物质计)为8～15％，食盐含量(以NaCl计)为8～15％，经搅拌均匀后泵入蒸煮罐，90-100℃蒸煮3～5小时。
3.如权利要求1所述的新工艺中固液分离，其特征在于使用橡胶隔膜式压滤机，在分离蒸煮液之前，用含有0.1～1％的硅藻土粉或SiO2(＜200目)水溶液泵入压滤机，泵入量为2～3倍压滤机容积，然后再泵入蒸煮液，泵入蒸煮液的温度为45～90℃，液压为0.1～0.5MPa。进液完毕后通入压滤机的空气压力为0.3～0.8MPa。
4.如权利要求1所述的新工艺中金属离子和等电点沉淀核酸，其特征在于该步骤在等电点罐中进行，罐中液温控制在4～16℃，缓慢搅拌过程中加入0.1～1％(按液体重量)CaCl2再加入H2SO4使PH值为2～3，静止保湿6-8小时。
5.如权利要求4所述的金属离子和等电点沉淀核酸，其特征在于使用了CaCl2，CaCl2可直接由生石灰加水再加入HCl中和至PH值4～9并过滤制得。
全文摘要
本发明公开了一种核酸生产新工艺,它是利用啤酒厂排出啤酒酵母或发酵生产的高核酸母为原料,经酵母细胞的破壁,固液分离,金属离子和等电点沉淀等步骤完成。本发明的特点是:原料廉价易得,设备投资小,生产工艺简单,生产成本低;解决了酵母细胞破壁后,固液分离的技术难题;金属离子和等电点两种沉淀方法共用,使核酸的提取率和产品纯度大幅度提高;工艺稳定,操作简单,适用于大规模工业化生产。
文档编号C12P19/34GK1262329SQ99112068
公开日2000年8月9日 申请日期1999年2月1日 优先权日1999年2月1日
发明者邹明富 申请人:邹明富