[发明专利]一种蛋清中卵白蛋白的分离方法与装置

说明书

本发明提供一种蛋清中卵白蛋白的分离方法与装置，该方法对蛋清原液进行搜集、稀释、离心沉淀和pH调节等预处理而得上清液D，利用膜滤与电渗析耦合而成的分离装置对上清液D中的卵白蛋白进行同步浓缩与脱盐，最后经过干燥处理即可得到卵白蛋白成品。该分离装置可包含多个基本工作单元，每个基本工作单元含有回收室隔板、多孔滤膜、料液室隔板、阴离子交换膜交替排列构成的卵白蛋白回收室和料液室。本发明所提供的蛋清中卵白蛋白的分离方法与装置，避免了多步盐析法对化学试剂的大量消耗，能够简便而高效地从蛋清中分离提取卵白蛋白，降低蛋白分离系统的投资和运行成本，便于工业放大。

技术领域

本发明属于活性蛋白分离提取技术领域，尤其是涉及一种蛋清中卵白蛋白的分离方法与装置。

背景技术

卵白蛋白为鸡蛋清中含量最高的蛋白质，占总蛋白的54-63％，为单体、球状磷酸糖蛋白。卵白蛋白具有较高营养价值，有利于促进个体生长发育和新陈代谢；有良好加工与生物学性能，在免疫学研究、动物细胞培养和抗体制备中有重要作用。此外，高度纯化和结晶的卵白蛋白可以作为载体、稳定剂、封阻剂或标准物等，也可作为营养添加剂应用于食品工业。因此，蛋清中的卵白蛋白的分离提取和功能研究已经越来越引起人们的关注。

目前从蛋清中分离卵白蛋白常用的方法有采用硫酸铵、硫酸钠及氯化钠等多步盐析法，或者盐析结合离子交换层析法进行分离纯化。多步盐析法需要大量的盐，产品含盐量高，需要多次脱盐和离心等操作才能获得较高纯度的卵白蛋白。而盐析结合离子交换层析法，除了需要脱盐处理外，还需要复杂的层析分离设备和严格繁琐的层析分离过程，分离成本高，难以工业放大。公开号为CN 106701717 A的中国专利公开了一种共分离制备鸡蛋清溶菌酶与活性蛋白的方法。采用聚乙二醇沉淀+硫酸铵盐析+两步超滤的方法从蛋清中分离溶菌酶、卵白蛋白和卵转铁蛋白。该方法条件温和，可以较好的保持卵白蛋白的活性，但压力驱动超滤过程膜面易受蛋白污染，且该方法无法获得纯度高的卵白蛋白产品。公开号为CN 109609480 A的中国专利公开了一种鸡蛋清中蛋白质的提取方法，主要采用盐析沉淀结合树脂吸附的方法一次从蛋清中分离出卵黏蛋白、卵转铁蛋白、卵白蛋白、卵抑制剂、卵类黏蛋白以及溶菌酶等六种蛋白，该方法虽能最大限度地提高蛋品加工的附加值，但每步需加入不同的化学药剂、需严格控制pH，操作过程较为繁琐。目前从蛋清中分离卵白蛋白的方法不同程度地存在分离效率低、收率不高、纯度有限、膜易污染且难以规模化生产的问题，因此，迫切需要开发一种简便、高效、易于工业放大的蛋清中卵白蛋白分离方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便、高效、易于工业放大的蛋清中卵白蛋白的分离方法与装置。本发明通过在常规电渗析的膜堆中设置具有一定孔径的多孔滤膜，构建一种新型的膜滤与电渗析内在耦合而成的装置用于蛋清中卵白蛋白的分离。利用多孔滤膜的孔径筛分和荷电大分子的电泳迁移等双重作用，实现蛋清稀释液中卵白蛋白的分离。与普通超滤过程相比，在外加电场的作用下，大分子荷电卵白蛋白透过多孔滤膜的速度相应增加，使其通量得以提高，从而使蛋清中卵白蛋白的分离过程能够高效、稳定地运行。

本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：

一种蛋清中卵白蛋白的分离方法与装置，首先将收集的新鲜蛋清经过稀释、离心沉淀等预处理获得蛋清稀释液(上清液)，然后采用由膜滤与电渗析内在耦合而成的一种蛋清中卵白蛋白的分离装置对去粘的蛋清稀释液进行同步浓缩与脱盐处理。其中所用分离装置的膜堆包含有两侧的正负电极室,其内侧分别是两个电极室保护室,以及由阴离子交换膜、回收室隔板、多孔滤膜、料液室隔板交替排列构成的卵白蛋白回收室和料液室。经过预处理的蛋清稀释液进入料液室，在直流电场的驱动和多孔滤膜与阴离子交换膜的选择性分离作用下，料液室中荷负电的卵白蛋白，将跨过多孔滤膜向阳极方向迁移进入卵白蛋白回收室，而料液室中不荷电的卵转铁蛋白则随着液流带出料液室；卵白蛋白回收室中的小分子盐正和盐负离子则在电场和阴离子交换膜的共同作用下迁移进入相邻料液室，从而实现卵白蛋白的同步分离与脱盐。卵白蛋白回收室中的溶液经过闭路循环,其中卵白蛋白的浓度不断增加，最终得到卵白蛋白浓缩液；浓缩液进一步干燥处理后，即可得到卵白蛋白成品。