一种从鱿鱼下脚料中回收芳香族氨基酸的方法与流程

文档序号:12412344阅读:631来源:国知局

本发明涉及氨基酸的回收方法,具体涉及一种从鱿鱼下脚料中回收芳香族氨基酸的方法。



背景技术:

在鱿鱼的加工过程中,会产生大量的下脚料,其重量约占总量的20-40%。如果不进行有效处理,不仅会污染环境,而且会浪费大量的营养物质。对于下脚料的利用,主要有生产鱿鱼粉,对其中有价值的成分尚未充分利用。

而苯丙氨酸和酪氨酸分别是人体的必需氨基酸和半必需氨基酸,可作为氨基酸营养补充液广泛地应用于农业、渔业、医药、食品等行业,加之回收氨基酸的原料低廉、工艺简单,因此应用前景广泛。

F值(Fischer ratio),是支链氨基酸(BCAA:Val,Ile,Leu)与芳香族氨基酸(AAA:Trp,Tyr,Phe)含量的摩尔数比值,在制备高F寡肽工艺中,常用活性炭从酶解液中特异性吸附芳香族氨基酸来提高F值。基于芳香族氨基酸在食品、医药工业中有着广泛的用途,现有报道中使用氨水、乙醇分步解析以及NaOH溶液对芳香族氨基酸进行洗脱回收等一些方法层出不穷。可是由于上述类别溶剂存在毒性和缺乏将洗脱液和氨基酸分离的方法等问题,因此将其中芳香族氨基酸提纯难以实现,故不能实现芳香族氨基酸在日常食品加工中的应用。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提出了安全、简单易行的从鱿鱼下脚料中回收芳香族氨基酸的方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案实现:一种从鱿鱼下脚料中回收芳香族氨基酸的方法,所述的方法包括如下步骤:

S1、将鱿鱼下脚料酶解,得酶解液;

S2、将活性炭1加入到酶解液中吸附芳香族氨基酸得活性炭2;

S3、将活性炭2加入到解吸剂中,快速搅拌均匀后密封,在40-70℃下静置解吸210-270min,然后离心后取上清液;

S4、将上清液减压蒸馏得芳香族氨基酸。

本发明通过芳香族氨基酸的溶解特性、极性,选用安全低毒高效的解吸剂对从鱿鱼下脚料酶解液中吸附了芳香族氨基酸的活性炭进行洗脱,离心所得上清液即为高F值寡肽溶液,然后采用水浴蒸发、结晶制得芳香族氨基酸,使其能在食品的生产加工中得到应用。且芳香族氨基酸中苯丙氨酸的沸点为295℃,酪氨酸为342-344℃,色氨酸289℃,乙醇溶液沸点为78.4℃,乙酸乙酯沸点为77℃。液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,减压蒸馏借助于真空泵降低系统内压力,以此降低液体的沸点。因此可根据沸点差异对解吸液进行减压蒸馏分离,更快更好地得到纯化芳香族氨基酸。

作为优选,步骤S1中所述酶解的具体步骤为:将鱿鱼下脚料按料水质量比1:4-6均浆,然后用HCl将均浆调pH至2,以料酶比8-10:1加入胃蛋白酶,在40-50℃恒温水浴震荡水解4-6h,完成后以沸水浴灭酶10-20min,然后降温至常温后再次调节pH至7,以料液比15-25:1加入风味酶,在50-60℃恒温水浴震荡水解2-4h,完成后以沸水浴灭酶10-20min,再进行抽虑得到酶解液。

作为优选,步骤S2具体为:将活性炭1在加入到酶解液前先在100-110℃活化1-3h,再将活化后的活性炭1加入到pH值为2的酶解液中,在30-40℃的水浴中震荡吸附15-25min,得活性炭2。

进一步优选,所述的活性炭1与酶解液的质量比为1:20-30。

作为优选,步骤S3中所述的解吸剂包括乙醇和乙酸乙酯。与现有技术中单一使用乙醇回收芳香族氨基酸,本发明选用乙醇和乙酸乙酯做解吸剂从吸附剂2中回收芳香族氨基酸,大大增大其解吸度,且乙酸乙酯作为食品添加剂,使回收所得的氨基酸可以更好地应用在食品中。

进一步优选,所述的乙醇与乙酸乙酯的体积比为0.5-1.5:1。本发明将解吸剂中乙醇与乙酸乙酯的体积比控制在上述范围其原因在于在本发明中若乙醇量过少导致混合解吸液不能很好互溶,影响解吸效率,若乙醇量过多使方法偏向于单一乙醇回收同样会降低解吸率,本发明的解吸剂是乙醇与乙酸乙酯共同作用,促进最终解吸效率,并不是乙酸乙酯只起到刺激物的作用。

再进一步优选,所述乙醇的浓度为40-70%。

作为优选,步骤S3中活性炭2的加入量与解吸剂的比值为0.2-0.4g/10ml。若解吸剂的量过少,解吸剂易饱和,导致解吸活性炭中氨基酸效果受损;若解吸剂的量过多,当溶剂达到一定量的时候,氨基酸已不会过多从活性炭中被解吸出来,过多只会造成浪费,提高成本。

作为优选,步骤S3中离心的转速为4000-4500r/min,离心时间为3-8min。

将通过上述方法回收得到的芳香族氨基酸添加到食品中。

与现有技术相比,本发明利用食品级的乙醇和乙酸乙酯溶液从鱿鱼下脚料中提取出人体所需的芳香族氨基酸,并对目标氨基酸进行解吸附且运用减压蒸馏的原理分离纯化芳香族氨基酸,使该回收利用的芳香族氨基酸可以应用在食品中,实现了绿色、环保的目标,且回收得到的芳香族氨基酸纯度高、收率高,该氨基酸对人体好。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

将鱿鱼下脚料按料水质量比1:5均浆,然后用HCl将均浆调pH至2,以料酶比9:1加入胃蛋白酶,在45℃恒温水浴震荡水解5h,完成后以沸水浴灭酶15min,然后降温至常温后再次调节pH至7,以料液比18:1加入风味酶,在55℃恒温水浴震荡水解3h,完成后以沸水浴灭酶15min,再进行抽虑得到酶解液。

将活性炭1在加入到酶解液前先在105℃活化2h,再将活化后的活性炭1加入到pH值为2的酶解液中(活性炭1与酶解液的比值为1:25),在35℃的水浴中震荡吸附20min,得活性炭2。

将活性炭2加入到解吸剂中(活性炭2的加入量与解吸剂的含量比为0.3g/10ml),快速搅拌均匀后密封,在60℃下静置解吸240min,然后在转速4200r/min下离心5min,取上清液;所述的解吸剂为乙醇与乙酸乙酯按体积比1.0:1的混合物,其中乙醇的浓度为60%。

将上清液减压蒸馏得可用于食品中的芳香族氨基酸。且芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分别为:Trp 0.0732mg/mL、Tyr 0.3283mg/mL、Phe 0.4100mg/mL。

实施例2

将鱿鱼下脚料按料水质量比1:5均浆,然后用HCl将均浆调pH至2,以料酶比8:1加入胃蛋白酶,在42℃恒温水浴震荡水解4h,完成后以沸水浴灭酶18min,然后降温至常温后再次调节pH至7,以料液比22:1加入风味酶,在52℃恒温水浴震荡水解4h,完成后以沸水浴灭酶18min,再进行抽虑得到酶解液。

将活性炭1在加入到酶解液前先在108℃活化2h,再将活化后的活性炭1加入到pH值为2的酶解液中(活性炭1与酶解液的比值为1:22),在32℃的水浴中震荡吸附22min,得活性炭2。

将活性炭2加入到解吸剂中(活性炭2的加入量与解吸剂的含量比为0.32g/10ml),快速搅拌均匀后密封,在50℃下静置解吸260min,然后在转速4400r/min下离心4min,取上清液;所述的解吸剂为乙醇与乙酸乙酯按体积比0.8:1的混合物,其中乙醇的浓度为50%。

将上清液减压蒸馏得可用于食品中的芳香族氨基酸。且芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分别为:Trp 0.0621mg/mL、Tyr 0.3168mg/mL、Phe 0.3450mg/mL。

实施例3

将鱿鱼下脚料按料水质量比1:4均浆,然后用HCl将均浆调pH至2,以料酶比9:1加入胃蛋白酶,在48℃恒温水浴震荡水解6h,完成后以沸水浴灭酶12min,然后降温至常温后再次调节pH至7,以料液比25:1加入风味酶,在58℃恒温水浴震荡水解2h,完成后以沸水浴灭酶10min,再进行抽虑得到酶解液。

将活性炭1在加入到酶解液前先在100℃活化3h,再将活化后的活性炭1加入到pH值为2的酶解液中(活性炭1与酶解液的比值为1:28),在30℃的水浴中震荡吸附25min,得活性炭2。

将活性炭2加入到解吸剂中(活性炭2的加入量与解吸剂的含量比为0.2g/10ml),快速搅拌均匀后密封,在70℃下静置解吸210min,然后在转速4000r/min下离心8min,取上清液;所述的解吸剂为乙醇与乙酸乙酯按体积比0.5:1的混合物,其中乙醇的浓度为40%。

将上清液减压蒸馏得可用于食品中的芳香族氨基酸。且芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分别为:Trp 0.0593mg/mL、Tyr 0.3318mg/mL、Phe 0.3509mg/mL。

实施例4

将鱿鱼下脚料按料水质量比1:6均浆,然后用HCl将均浆调pH至2,以料酶比10:1加入胃蛋白酶,在40℃恒温水浴震荡水解4h,完成后以沸水浴灭酶20min,然后降温至常温后再次调节pH至7,以料液比15:1加入风味酶,在60℃恒温水浴震荡水解2h,完成后以沸水浴灭酶20min,再进行抽虑得到酶解液。

将活性炭1在加入到酶解液前先在110℃活化1h,再将活化后的活性炭1加入到pH值为2的酶解液中(活性炭1与酶解液的比值为1:30),在40℃的水浴中震荡吸附15min,得活性炭2。

将活性炭2加入到解吸剂中(活性炭2的加入量与解吸剂的含量比为0.4g/10ml),快速搅拌均匀后密封,在40℃下静置解吸270min,然后在转速4500r/min下离心3min,取上清液;所述的解吸剂为乙醇与乙酸乙酯按体积比1.5:1的混合物,其中乙醇的浓度为70%。

将上清液减压蒸馏得可用于食品中的芳香族氨基酸。且芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分别为:Trp 0.0543mg/mL、Tyr 0.3128mg/mL、Phe 0.3280mg/mL。

对比例1

用NaOH溶液对芳香族氨基酸进行洗脱回收,得到的芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分别为:Trp 0.0493mg/mL、Tyr 0.2098mg/mL、Phe 0.3000mg/mL。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例,但是对本领域熟练技术人员来说,只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

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