[发明专利]一种利用毛发制备胱氨酸的方法

说明书

本发明公开了一种利用毛发制备胱氨酸的方法，将一定量的毛发清洗除杂；然后将毛发投入水解罐中，加入浓盐酸进行水解；将水解液进行浓缩除酸；在浓缩液体中加入NaOH溶液进行中和反应；将中和液采用活性炭脱色2次；将脱色液经板框过滤、真空浓缩、喷雾干燥后得到胱氨酸粗品。本发明提供的胱氨酸生产工艺能有效降低生产成本，节省大量的盐酸，较大地提高了胱氨酸的收率，减少了胱氨酸的浪费，使得经济效益大大提升。

技术领域

本发明涉及生物化工技术领域，具体地，涉及一种利用毛发制备胱氨酸的方法。

背景技术

胱氨酸(cystine)由两个半胱氨酸通过其侧链巯基氧化成二硫键后形成的产物，含有两个手性中心，不溶于水，可形成尿结石。蛋白质中的L-胱氨酸在肽链形成后，由两个半胱氨酸残基氧化形成。

胱氨酸是一种主要的生化产品，在医药、日用化工、食品等领域有广泛应用。胱氨酸(Cystine)协助皮肤的形成，且对解毒作用很重要，借由减低身体吸收铜的能力，胱氨酸保护细胞免于铜中毒。当它被代谢时，会释放硫酸，而硫酸会与其他物质产生化学作用，增加整个代谢系统的解毒功能。此外，它辅助胰岛素的供给，胰岛素是人体利用糖和淀粉所必需的。也能促进细胞氧化还原，使肝功能旺盛，促进白细胞增生，阻止病原菌发育。此外，胱氨酸还用作食品调味剂，市场前景非常广阔。

目前，提取胱氨酸的原料主要是动物毛发，常用的提取方法有酸水解、碱水解和酶水解法。其中酸水解法较合适，水解彻底，水解最终产物为L-胱氨酸，无旋光异构体产生。人发、猪毛、羊毛中含胱氨酸量分别为14％、12％、11％，然而酸解法从毛发中提取胱氨酸的工艺，在实际生产中毛发平均收率大部分只在5％左右，造成毛发中的胱氨酸被大量浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用毛发制备胱氨酸的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种利用毛发制备胱氨酸的方法，包括以下步骤：

(1)毛发清洗：将一定量的毛发用净水清洗干净，然后除杂；

(2)加压水解：将毛发投入水解罐中，然后加入浓度为36％的浓盐酸，毛发与盐酸的质量比例为1∶1.2-1∶1.5，水解时间为6-8h，保持水解罐内压力在0.05-0.12MPa之间；

(3)除渣浓缩：将步骤(2)得到的水解液过滤残渣后抽入浓缩器，利用真空泵进行浓缩除酸，将水解液浓缩至原重量的1/4-1/2，浓缩温度为80-95℃；并将浓缩后的盐酸进行冷凝回收；

(4)中和：将步骤(3)所述的浓缩、除酸后的液体抽入中和容器中加入一定浓度的NaOH溶液，进行中和反应，中和时间为1-3h；

(5)一次脱色：将步骤(4)得到的中和液采用活性炭进行脱色，在55-75℃的条件下脱色2-4h，活性炭的使用量为1-3Kg/吨中和液；

(6)二次脱色：将步骤(5)得到的脱色液采用活性炭进行第二次脱色，在55-75℃的条件下脱色2-4h，活性炭的使用量为3-8Kg/吨中和液；

(7)板框过滤：将步骤(6)得到的脱色液抽入板框压滤机过滤；

(8)浓缩干燥：将步骤(7)得到的过滤液经真空浓缩、干燥后得到胱氨酸粗品。

进一步的技术方案中，所述步骤(4)中使用的NaOH浓度为20％-30％，中和条件为：NaOH溶液：浓缩液的质量比为0.5-0.8∶1，温度为65-75℃。

进一步的技术方案中，所述步骤(8)中的干燥工艺在喷雾干燥塔中进行，干燥的热风温度为150-200℃。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明提供的生产工艺对毛发水解彻底，提纯效果好，较大地提高了胱氨酸的收率，减少了胱氨酸的浪费；