一種從植物蛋白提取l-亮氨酸的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種提取L-亮氨酸的方法，具體地涉及一種從植物蛋白提取L-亮氨 酸的方法。
【背景技術】
[0002] L-亮氨酸是組成蛋白質的氨基酸之一，屬于中性支鏈氨基酸，白色結晶，無臭，稍 有苦味。主要用于復合氨基酸輸液，綜合氨基酸制劑，與其他支鏈氨基酸一起合作修復肌 肉，控制血糖，治療糖尿病，并給身體組織提供能量，因而有著十分重要廣泛的用途。
[0003] 目前國內L-亮氨酸的生產主要是從羽毛，鴨毛，雞毛，角質等動物蛋白為原料，經 過水解提取胱氨酸后的母液里面再經過一系列處理提取L-亮氨酸，收率為2. 5%左右。現 有的生產技術也有使用植物蛋白為原料的，但在工藝中卻使用沉淀劑，將亮氨酸同其他氨 基酸分開，收率低，僅為3%到4%。
[0004] 現有L-亮氨酸的原料是以羽毛、鴨毛，雞毛，質等動物蛋白為原料的。由于各種動 物禽流感及H7N9等病毒的大面積，長年的流行爆發，現有工藝的產品受到相應原料病毒的 侵擾而污染，進一步影響L-亮氨酸的應用，也影響其下游衍生物產品的使用。市場對以動 物源提取的L-亮氨酸而感到恐懼，使整個以氨基酸為載體的人類生命健康受到威脅。
[0005] 現有L-亮氨酸的生產由于受原料（動物蛋白）限制，生產工藝繁瑣，并且需要使 用有毒沉淀劑"鄰二甲苯磺酸"等以及需要離子交換吸附而造成大量的廢水排放污染環境。 并且，現有L-亮氨酸的提取工藝與其他中性氨基酸有共析現象，生產L-亮氨酸工藝原理復 雜，不易于操作。
[0006] 因此，迫切需要一種提取L-亮氨酸的新工藝，不需要加沉淀劑，可以減少環境污 染及提高L-亮氨酸的收率。
[0007] 發明專利內容
[0008] 本發明的目的是提供一種通過控制PH值，不使用沉淀劑、操作簡單和收率高的從 植物蛋白提取L-亮氨酸的方法。
[0009] 為此，本發明提出下列技術方案：
[0010] 本發明提供了一種從植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，包括下列步驟：
[0011]a.稱取植物蛋白原料，然后加入酸溶液，進行水解反應；
[0012] b.濃縮回收大部分酸，然后加入堿溶液，進行中和反應，控制PH在0. 5到5之間， 生成鹽，然后過濾生成的鹽，濃縮濾液，得到粗L-亮氨酸結晶。
[0013] 本發明的從植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，優選地控制PH在1到4之間，更優選 地控制PH在1. 5到3之間。
[0014] 優選地，本發明的從植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，其還包括下列步驟：c.對步 驟b中所得到的粗L-亮氨酸結晶進行純化步驟；特別地該純化步驟包括下列步驟：將粗L-亮氨酸結晶在純水中溶解得到粗液，調節粗液的PH在3到5之間，優選地3. 5到4. 5之 間，脫色過濾，真空濃縮濾液至有大量片狀結晶產生，過濾，烘干，得到純L-亮氨酸。
[0015] 進一步地，本發明的從植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，還在于步驟a的水解反應 中反應溫度是90°C到IKTC之間，反應時間是15小時到22小時之間，水解反應期間加入抗 氧化劑；步驟b的中和反應中保持溫度在40°C到60°C之間。
[0016] 進一步地本發明的從植物蛋白提取L-亮氨酸的方法，其特征在：步驟a中的植物 蛋白原料選自：玉米黃粉、豆栢、棉籽蛋白和桑蠶絲蛋白或它們的混合物。
[0017] 本發明提取L-亮氨酸的方法以植物蛋白為原料，解決了動物原料易受病毒危害 的問題；并且在本發明提取L-亮氨酸的方法中，并不使用沉淀劑，而是通過在該工藝中控 制PH在一定區間，達到分離L-亮氨酸目的，從而解決了環境的危害；并且本發明方法的生 產工藝簡單，L-亮氨酸的收率高，因此具有較高的經濟效益。
[0018] 為了更好地理解本發明，下面結合【具體實施方式】對本發明做詳細的說明。該具體 實施方式不意味著對本發明構成任何限制，其僅僅是示例性的。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1 :
[0020] 取植物蛋白玉米黃粉（含量彡45% )180g，加10%的鹽酸540ml，水浴下升溫至 90°C，在此溫度下恒溫水解反應15小時，期間不斷通入氮氣保護，并加入偏重亞硫酸鈉。反 應完畢，在70°C下，真空濃縮回收酸，控制真空在-0. 098MPa，至水解液混合體積約150ml， 加入30%液堿調溶液的PH，邊加入液堿邊冷卻，使溫度始終在40°C，PH0. 5,加畢，大量的氯 化鈉結晶產生，并在此溫度下過濾產生的鹽，濾液稍加濃縮約1/4,冷卻至20°C，粗品亮氨 酸會大量結晶析出（此粗品含有10%的氯化鈉），過濾得濕結晶25g，烘干得20g粗品結晶。
[0021] 將粗品結晶20g，加約20倍的純水攪拌溶解，升溫至80°C，加Ig的藥用活性炭，維 持約15分鐘后脫色過濾，濾液需加入20 %的氨水調溶液的PH3. 0,然后減壓濃縮，控制真 空-0. 098MPa，溫度70°C，濃縮至液面有片狀結晶產生時，停止。將濃縮液冷卻至室溫25°C， 大量的亮氨酸結晶析出，過濾，烘干得干品L-亮氨酸18g。收率相當為玉米黃粉中亮氨酸含 量的99. 5%，經分析化驗結果如下表：
[0022] 表1本發明實施例1的生產工藝生產的L-亮氨酸的分析結果
[0023]
[0024] 實施例2:
[0025] 取植物蛋白豆栢（含量彡45%)180g，加15%的鹽酸500ml，水浴下升溫至110°C， 在此溫度下恒溫水解反應22小時，期間不斷通入氮氣保護，并加入偏重亞硫酸鈉。反應 完畢，在75°C下，真空濃縮回收酸，控制真空在-0.IMPa，至水解液混合體積約130ml，加入 30%液堿調溶液的PH，邊加入液堿邊冷卻，使溫度始終在45°C，PH5. 0,加畢，大量的氯化鈉 結晶產生，并在此溫度下過濾產生的鹽，濾液稍加濃縮約1/4,冷卻至20°C，粗品亮氨酸會 大量結晶析出（此粗品含有10%的氯化鈉），過濾得濕結晶22g，烘干得20g粗品結晶。
[0026] 將粗品結晶20g，加約20倍的純水攪拌溶解，升溫至85°C，加Ig的藥用活性炭， 維持約15分鐘后脫色過濾，濾液需加入20%的氨水調溶液的PH5,然后減壓濃縮，控制真 空-0.IMPa，溫度75°C，濃縮至液面有片狀結晶產生時，停止。將濃縮液冷卻至室溫25°C， 大量的亮氨酸結晶析出，過濾，烘干得干品L-亮氨酸18g。收率相當為豆栢中亮氨酸含量的 99. 5%，經分析化驗結果如表1。
[0027]
[0028] 實施例3:
[0029] 取植物蛋白棉籽蛋白（含量彡50% )180g，加12%的鹽酸550ml，水浴下升溫至 95°C，在此溫度下恒溫水解反應17小時，期間不斷通入氮氣保護，并加入偏重亞硫酸鈉。反 應完畢，在75°C下，真空濃縮回收酸，控制真空在-0.IMPa，至水解液混合體積約130ml，加 入30%液堿調溶液的PH，邊加入液堿邊冷卻，使溫度始終在50°C，PHL5,加畢，大量的氯化 鈉結晶產生，并在此溫度下過濾產生的鹽，濾液稍加濃縮約1/4，冷卻至20 °C，粗品亮氨酸 會大量結晶析出（此粗品含有10%的氯化鈉），過濾得濕結晶23g，烘干得21g粗品結晶。
[0030] 將粗品結晶21g，加約20倍的純水攪拌溶解，升溫至85°C，加Ig的藥用活性炭，維 持約15分鐘后脫色過濾，濾液需加入20 %的氨水調溶液的PH3. 5,然后減壓濃縮，控制真 空-0.IMPa，溫度75°C，濃縮至液面有片狀結晶產生時，停止。將濃縮液冷卻至室溫25°C， 大量的亮氨酸結晶析出，過濾，烘干得干品L-亮氨酸18. 5g。收率相當為棉籽蛋白中亮氨酸 含量的99. 0%，經分析化驗結果如表1。
[0031]
[0032] 實施例4:
[0033] 取植物蛋白桑蠶絲單位（含量彡45% )180g，加10 %的鹽酸540ml，水浴下升溫 至KKTC，在此溫度下恒溫水解反應20小時，期間不斷通入氮氣保護，并加入偏重亞硫酸 鈉。反應完畢，在70°C下，真空濃縮回收酸，控制真空在-0. 098MPa，至水解液混合體積約 150ml，加入30%液堿調溶液的PH，邊加入液堿邊冷卻，使溫度始終在55°C，PH3,加畢，大量