[发明专利]基于蛤利用酶转化法提取牛磺酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业化利用酶转化方法连续制备蛤或其水煮液中牛磺酸的方法。

背景技术

蛤类，例如菲律宾蛤仔，俗称沙蚬子，是一类双壳贝类，隶属于帘蛤科，广泛分布于我国的南北海域。其主要特点为生长迅速、繁殖周期短、对盐和温度的适应能力强且滋味鲜美、营养丰富、价格便宜。是我国第二大贝类养殖产品，因此对蛤及其加工副产物的深度开发利用有着极其重要的经济价值。新鲜的蛤肉中含有丰富的蛋白质、脂肪、钙、磷、铁等矿物质、维生素、氨基酸、牛磺酸。

牛磺酸(Taurine)学名2-氨基乙磺酸，因首次从牛胆汁中分离出来，故俗称为牛胆酸、牛胆素。牛磺酸是一种含硫的非蛋白质结构氨基酸，是人体必需的氨基酸之一，具有很强的生物活性。牛磺酸在鱼、贝类中含量十分丰富。通过深入研究发现，牛磺酸能增加细胞抗氧化、抗自由基损伤及抗病毒侵害的能力，它还是良好的护肝剂，具有增强视力、促进大脑发育、解除疲劳、提高工作效率、降低胆固醇、抑制胆结石、消炎、镇痛的作用，同时具有一定的抗肿瘤活性。在临床上牛磺酸可用于治疗急慢性肝炎、感冒、高血压、动脉硬化和癌症等疾病。

牛磺酸的需求量大幅增加，我国有20000吨/年的潜在市场，美国年消费量达6000吨以上，日本产量近2000吨。

针对日益增长的需求量，更多的提取牛磺酸的技术日益更新。目前，国内外主要依靠化学合成法提取牛磺酸，多采用乙氯乙烷法、乙醇胺法、乙撑亚胺法等方法。但这些化学合成法存在原料毒性大、工艺操作复杂、回收困难、环境污染严重等问题。

目前对于海洋资源的综合利用，一方面是从低值的水产品中获取相对高附加值的产品；另一方面是对水产品加工过程中产生的废弃物再回收利用。由于生产废弃物给环境带来较大的压力，对其利用无疑会带来较高的环境效益。利用海洋产品加工的下脚料提取牛磺酸，既可以提高海洋资源利用率，又可以降低环境污染。我国海洋生物资源丰富，从鱼贝类及其下脚料中提取牛磺酸，具有巨大经济效益。所以研究如何高效地从海洋生物中提取牛磺酸具有重要的现实意义。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明涉及一种可以替代传统化学合成法提取牛磺酸或者采用水煮法提取牛磺酸的技术，即在蛤及其水煮液中加入蛋白酶类，利用酶转化法，提取牛磺酸，本发明成本低廉、绿色环保、操作简单、提取效率高，充分使用废弃原料并能通过酶转化的作用有效的提高牛磺酸的得率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于蛤利用酶转化法提取牛磺酸的方法，包括如下步骤：

S1、利用蛤制备反应液；

S2、取胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶中的一种，根据所选取的酶对所述反应液调节酶转化反应适宜的pH值，将所选取的酶加入所述反应液中进行酶转化反应；之后，灭酶活，得到酶转化溶液；

S3、所述酶转化溶液去除酸性、碱性蛋白质；

S4、通过超滤设备去除大分子物质，保留牛磺酸；

S5、电渗析脱除盐离子；

S6、通过强酸性阳离子交换树脂吸附收集牛磺酸流出液；

S7、流出液中加入一定体积的乙醇，析出牛磺酸晶体。

优选方式下，步骤S2具体包括工序：

S21、向所述反应液中加入溶液中干物质质量份数为0.1％～10％的胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶中的一种；调节pH至所用酶的适宜环境(适宜环境为：胃蛋白酶pH1～3、木瓜蛋白酶pH5～9、胰蛋白酶pH7～9、碱性蛋白酶pH8～11)，20～50℃酶解0.5～10小时；

S22、冷却，调pH至6～8(此步骤能有效保证产品的最后得率)；

S23、80～100℃灭酶活5～30分钟。

此外，步骤S1可选用蛤肉或蛤水煮液制备反应液，具体为：蛤肉按其体积比加入1:1～1:100的水之后进行匀浆处理，获得所述反应液；或者，蛤水煮液浓缩至干物质含量为1％～30％之间，离心去除不溶于水的杂质，获得所述反应液。所述水煮液可以是蛤加工过程中的废弃液(现有技术都予以抛弃)，从而进一步提高产品价值，提升利润。

步骤S3可参考现有技术的方式，具体可参考《文蛤中牛磺酸》【龚丽芬，黄慰生，谢晓兰，郑志福，胡东红.文蛤中牛磺酸的提取(I).精细化工.2003，20(7)，393-395】，先调节溶液酸性，有酸性蛋白沉淀，可以离心脱除，后调节溶液碱性，有碱性蛋白沉淀，可以离心脱除。调节酸或碱的顺序可以改变。本发明提供了一种优选方式，具体为步骤S3包括工序：