專利名稱：：一種以動(dòng)物肝臟為原料同時(shí)制備過(guò)氧化氫酶和水產(chǎn)誘食劑的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種以動(dòng)物肝臟為原料同時(shí)制備過(guò)氧化氫酶和水產(chǎn)誘食劑的工藝，屬生物活性物質(zhì)的分離提取
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：肝臟是動(dòng)物體內(nèi)儲(chǔ)存養(yǎng)料和解毒的重要器官，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和大量的生物活性物質(zhì)，不但具有營(yíng)養(yǎng)保健功能，還可以從中提取多種酶、生化藥物等。過(guò)氧化氫酶(Catalase，CAT),是一種高效、安全、環(huán)保、節(jié)能的生物催化劑，可迅速的將過(guò)氧化氫分解為水和氧，在紡織、食品等工業(yè)中具有廣泛的用途。目前市售的過(guò)氧化氫酶主要來(lái)源有三個(gè)從豬、牛等動(dòng)物肝臟中提取純化而得；由變種黑曲霉在通風(fēng)攪拌等條件下培養(yǎng)而得；由纖維蛋白小球菌經(jīng)深層發(fā)酵提取精致而得。2004年后，國(guó)內(nèi)從豬、牛等動(dòng)物肝臟中提取生產(chǎn)過(guò)氧化氫酶的關(guān)鍵技術(shù)有了很大突破。因?yàn)槌杀竞蛢r(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展很快。目前，用該方法生產(chǎn)的過(guò)氧化氫酶因?yàn)閮r(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，在紡織印染行業(yè)占領(lǐng)了大部分的市場(chǎng)份額。在紡織行業(yè)中，CAT應(yīng)用于紡織品氧漂后的生物脫氧凈化工藝，能在大幅度節(jié)約水和能源的情況下，清除氧漂后織物和水浴中對(duì)后續(xù)活性染料染色可能產(chǎn)生染料分解或染色疵病的殘留過(guò)氧化氫，縮短工序時(shí)間，提高染色質(zhì)量，減少印染廢水排放。該酶也適用于賓館、醫(yī)院、洗衣房等使用過(guò)氧化氫進(jìn)行漂白或消毒的紡織品，以防止由于織物中殘留過(guò)氧化氫的存在而造成使用者皮膚過(guò)敏、引發(fā)炎癥等不良后果，減少有害廢水的排放，可避免織物氧化脆損，從而延長(zhǎng)使用期限。在食品工業(yè)中，CAT能迅速有效地分解食品加工后殘留過(guò)氧化氫(雙氧水)，適用于在食品加工過(guò)程中使用過(guò)氧化氫(雙氧水)作為漂白劑、氧化劑、淀粉變性劑、防腐劑的食品除氧，可用于紙塑無(wú)菌包裝材料殺菌后在包裝之前的除氧;以及用于消除牛奶、蛋制品、干酪等生產(chǎn)中因紫外線照射產(chǎn)生過(guò)氧化氫而造成的特異臭味，是一種用于食品加工的新型除氧酶；產(chǎn)品也可用作烘焙食品的膨松劑；具有保護(hù)食品營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不被過(guò)氧化氫破壞，避免因過(guò)氧化氫隨食品進(jìn)入人體內(nèi)造成對(duì)人體傷害的作用。目前，CAT已經(jīng)得到廣泛的普及應(yīng)用，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量在紡織行業(yè)已經(jīng)達(dá)到每年i萬(wàn)噸以上；在食品行業(yè)也已達(dá)到近千噸的需求量，且隨著對(duì)食品安全嚴(yán)格要求和過(guò)氧化氫酶應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，這個(gè)量還在成倍地增長(zhǎng)。CAT酶為節(jié)能減排，減少紡織、食品行業(yè)的環(huán)境污染做出了積極的貢獻(xiàn)。隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)整的力度不斷加大，環(huán)境保護(hù)政策的落實(shí)到位，作為紡織行業(yè)和食品行業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的必需產(chǎn)品之一，CAT的市場(chǎng)需求量將進(jìn)一步加大。誘食劑是具有一定揮發(fā)性的天然物質(zhì)。誘食劑是一種色、香、味統(tǒng)一的結(jié)合體。誘食劑的特點(diǎn)是一般具有鮮艷的色彩，能刺激視覺(jué)，引起食欲；散發(fā)濃郁的香氣，感染周圍的環(huán)境，通過(guò)剌激嗅覺(jué)，誘導(dǎo)動(dòng)物采食;具有良好的適口性，能刺激味覺(jué)，促進(jìn)動(dòng)物采食。色、香、味協(xié)同作用，構(gòu)成飼料誘食劑的基本特征。水產(chǎn)誘食劑是能將魚(yú)類吸引到餌料周圍并引起魚(yú)類食欲促進(jìn)其完成吞食餌料過(guò)程的物質(zhì)。這種物質(zhì)包括魚(yú)類攝餌引誘物質(zhì)和攝餌刺激物質(zhì)。水產(chǎn)誘食劑一般都是根據(jù)魚(yú)類最喜食的動(dòng)植物提取物中所含的化學(xué)成分，配成人工合成提取物，通過(guò)因子除去試驗(yàn)而逐漸確定下來(lái)的。不同魚(yú)類嗅覺(jué)感受靈敏度不同，其誘食劑的種類和有效濃度也有所差異。影響魚(yú)類選擇食物的行為，除食物的物理刺激如顆粒大小、形狀、光澤、顏色、硬度等因素外，很大程度上受到食物本身性狀信息特征的影響。在光和有流水的特定實(shí)驗(yàn)條件下，可以認(rèn)為只有化學(xué)溶出物的信息特點(diǎn)和水流刺激對(duì)魚(yú)類的趨向行為起作用，而且在動(dòng)物完成吞咽動(dòng)作時(shí)，味覺(jué)起關(guān)鍵的作用。飼科中添加誘食劑可從顏色、散發(fā)的氣味及口味等方面給魚(yú)類以刺激，促進(jìn)魚(yú)類攝食。研究表明，魚(yú)類對(duì)動(dòng)物肝臟的氣味特別敏感，可能是動(dòng)物肝臟內(nèi)特有的氨基酸組成和特有的香味容易刺激魚(yú)類的嗅覺(jué)。事實(shí)上提取CAT時(shí)所用原料-一動(dòng)物的肝臟中，除了CAT之外，還有輔酶A、促肝細(xì)胞生長(zhǎng)素、肝肽、人體必需氨基酸、優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)等許多可供開(kāi)發(fā)利用的附加值極高的生物活性因子。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)，提取過(guò)氧化氫酶后的殘?jiān)?，刺激魚(yú)類嗅覺(jué)的大部分氨基酸并沒(méi)有遭到破壞。提取過(guò)氧化氫酶后的工藝廢渣，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚?，仍可作為水產(chǎn)誘食劑的原料。本發(fā)明是在提取過(guò)氧化氫酶時(shí)，通過(guò)分析檢測(cè)及摸索發(fā)現(xiàn)工藝中產(chǎn)生的廢水、廢渣經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚?，可以提取許多種有用物質(zhì)。能夠在分離提取過(guò)氧化氫酶的同時(shí)，聯(lián)產(chǎn)其它高附加值產(chǎn)品，例如水產(chǎn)誘食劑，不但提高了原料的利用率，而且在消除廢水和廢渣的同時(shí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的增值和增收，形成可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與資源環(huán)境效益共贏的新工藝國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)任何報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明發(fā)明了一種以動(dòng)物肝臟為原料同時(shí)制備過(guò)氧化氫酶和水產(chǎn)誘食劑的工藝。尤為獨(dú)特的是，它充分考慮了原料的充分利用和"三廢"減排對(duì)過(guò)氧化氫酶加工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展的意義，在不影響過(guò)氧化氫酶的得率和品質(zhì)的前提下，對(duì)現(xiàn)有加工工藝所產(chǎn)生的廢水廢渣進(jìn)行了綜合利用，通過(guò)聯(lián)產(chǎn)水產(chǎn)誘食劑，對(duì)動(dòng)物肝臟原料進(jìn)行全利用，達(dá)到了既不影響過(guò)氧化氫酶的得率和品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)廢水廢渣零排放的目的，又能形成一套以動(dòng)物肝臟為原料同時(shí)制備過(guò)氧化氫酶和誘食劑的工藝。提取了過(guò)氧化氫酶后剩余的廢水和廢渣，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)富含大量的氨基酸，經(jīng)簡(jiǎn)單加工后仍保存有動(dòng)物肝臟特有的香味，具有水產(chǎn)誘食劑的特性。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的步驟由以下幾步構(gòu)成1)原料的準(zhǔn)備將檢驗(yàn)合格的原料切碎后經(jīng)膠體磨磨成肝漿；2)溶液浸泡將肝漿與一定比例的純凈水混勻后在一定的溫度下浸泡一定的時(shí)間，使目的產(chǎn)物自溶于溶液中；3)固液分離用適當(dāng)?shù)姆蛛x方式進(jìn)行固液分離，分別得到液體——提取原液和固體廢渣；4)過(guò)氧化氫酶的分離提取將得到的提取原液通過(guò)適當(dāng)?shù)哪し蛛x設(shè)備進(jìn)行提取，并根據(jù)工藝要求濃縮至適當(dāng)?shù)拿富顔挝?。分別得到膜分離截留液——目的產(chǎn)物之一，過(guò)氧化氫酶和膜透過(guò)液；5)膜透過(guò)液的濃縮將膜分離后的透過(guò)液收集在適當(dāng)?shù)膬?chǔ)罐中，用合適截留分子量的納濾或反滲透膜進(jìn)行二級(jí)膜濃縮處理至最小體積后待用；6)水產(chǎn)誘食劑原料的預(yù)混將步驟3)得到的固體廢渣與步驟5)得到的液體充分混勻；7)水產(chǎn)誘食劑原料的干燥用適當(dāng)?shù)母稍锓绞綄⒒旌暇鶆虻乃a(chǎn)誘食劑原料烘千，使含水量控制在規(guī)定要求范圍內(nèi)；8)水產(chǎn)誘食劑原料成品的獲得將烘干好的水產(chǎn)誘食劑原料用適當(dāng)?shù)姆绞椒鬯橹烈?guī)定要求即得產(chǎn)品之二一一水產(chǎn)誘食劑。具體實(shí)施例方式下面的實(shí)例將具體說(shuō)明本發(fā)明的操作方法，但不能作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)例11)原料的準(zhǔn)備取檢驗(yàn)合格的200kg豬肝切碎后經(jīng)膠體磨磨成豬肝漿；2)溶液浸泡向肝漿中加入800kg純凈水混勻后儲(chǔ)于提取罐中，在28-32'C的溫度下浸泡6-15小時(shí)，使目的產(chǎn)物自溶于溶液中；3)固液分離離心分離，得到大約700L液體，176kg廢渣；4)過(guò)氧化氫酶的分離提取將得到的液體通過(guò)40KDa中空纖維膜超濾膜膜進(jìn)行分離提取，并根據(jù)工藝要求濃縮，得到360L酶活為52，OOOU/mL的過(guò)氧化氫酶液；5)膜透過(guò)液的濃縮將膜分離后的透過(guò)液收集在適當(dāng)?shù)膬?chǔ)罐中，用300Da巻式納濾膜組件進(jìn)行二級(jí)膜濃縮處理至最小體積，得到15L液體；6)水產(chǎn)誘食劑原料的預(yù)混將步驟3)得到的176kg廢渣與步驟5)得到的15L液體充分混勻；7)水產(chǎn)誘食劑原料的干燥-以噴霧干燥方式將混合均勻的191kg水產(chǎn)誘食劑原料烘干，將進(jìn)口溫度控制在160。C左右，出口溫度控制在85-95°C，使含水量控制在10%以下；8)水產(chǎn)誘食劑原料成品的獲得將烘干好的水產(chǎn)誘食劑原料打粉機(jī)粉碎至60目以上即得產(chǎn)品之二——水產(chǎn)誘食劑原料27.8kg。實(shí)例2取本發(fā)明制得的100g水產(chǎn)誘食劑原料，進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)1)性狀檢査微黃色粉末，有豬肝特有香味，有引濕性。2)蛋白含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表l:表1氨基酸組成氨基酸含量(g/100g)總氨基酸62.91天冬氨酸5.669.00谷氨酸9.3114.80賴氨酸5.048.01<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2結(jié)果表明，用本發(fā)明制備的聯(lián)產(chǎn)的目的產(chǎn)物，對(duì)甲魚(yú)有較好的誘食效果，添加到基礎(chǔ)詞料中，可大大提高甲魚(yú)的攝食量和攝食速度。以上實(shí)例可以證明用本發(fā)明制備的聯(lián)產(chǎn)的目的產(chǎn)物品質(zhì)良好，有推廣應(yīng)用的前景。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>研究表明，主要包括甘氨酸、丙氨酸、組氨酸、脯氨酸、擷氨酸等必需氨基酸以及由氨基酸合成的多肽類物質(zhì)已被公認(rèn)為引誘水產(chǎn)動(dòng)物最有效的化合物之一。從表1可以看出，提取過(guò)氧化氫酶后的殘?jiān)?，刺激魚(yú)類嗅覺(jué)的大部分氨基酸并沒(méi)有遭到破壞，含量依然豐富。實(shí)例3取本發(fā)明制得的100g水產(chǎn)誘食劑原料，按10%的添加量，與甲魚(yú)基礎(chǔ)飼料混合，制成新型飼料，與未添加誘食劑的詞料進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，通過(guò)考查甲魚(yú)的攝食量和攝食速度，從而判斷本發(fā)明目的產(chǎn)物之二是否可以成為該種動(dòng)物的誘食劑。結(jié)果見(jiàn)表2:表2添加誘食劑原料前后甲魚(yú)攝食量和攝食速度對(duì)比酸酸酸酸酸酸酸酸氨氨酸酸酸酸氨氨氨氨氨氨氨氨丙亮氨熟氨氨絲甘亮精丙蘇纈蛋苯異組酪脯胱權(quán)利要求1、一種以動(dòng)物肝臟為原料同時(shí)制備過(guò)氧化氫酶和水產(chǎn)誘食劑的工藝。該工藝組成步驟如下1)對(duì)動(dòng)物肝臟進(jìn)行切碎、磨漿、浸泡提取、固液分離，得到料液和料渣；2)將料液進(jìn)行初級(jí)膜分離和濃縮，得到初級(jí)膜濃縮液和初級(jí)膜透過(guò)液；3)將初級(jí)膜濃縮液的酶活力單位調(diào)整到規(guī)定要求，即得過(guò)氧化氫酶成品；4)將初級(jí)膜透過(guò)液用合適截留分子量的納濾或反滲透膜進(jìn)行二級(jí)膜濃縮處理至最小體積后與固體廢渣充分混勻；5)用適當(dāng)?shù)母稍锓绞綄⒒旌暇鶆虻乃a(chǎn)誘食劑原料烘干，使含水量控制在規(guī)定要求范圍內(nèi)；6)將烘干好的水產(chǎn)誘食劑原料用適當(dāng)?shù)姆绞椒鬯橹烈?guī)定要求即得產(chǎn)品之二——水產(chǎn)誘食劑原料。2、，如權(quán)利要求1所述，其特征是分離提取水產(chǎn)誘食劑的原料是提取過(guò)氧化氫酶后的廢水和廢渣。3、如權(quán)利要求l所述，其特征是原料可以是含過(guò)氧化氫酶的各種動(dòng)物肝臟。4、如權(quán)利要求l所述，其特征是浸泡提取的溶液可以是水或各種有機(jī)溶劑。5、如權(quán)利要求l所述，其特征是固液分離可以是離心分離、過(guò)濾分離或他們的組合。6、如權(quán)利要求1所述，其特征是所采用的初級(jí)膜為截留分子量20-60KDa的超濾膜，膜組件的構(gòu)型是管式膜、巻式膜、平板膜、中空纖維膜或它們的組合。7、如權(quán)利要求l所述，其特征是所采用的二級(jí)膜為截留分子量150-300Da的納濾膜，或者反滲透膜，膜組件的構(gòu)型是管式膜、巻式膜、平板膜、中空纖維膜或它們的組合。8、如權(quán)利要求l所述，其特征是水產(chǎn)誘食劑的干燥方式可以是真空干燥、噴霧干燥、冷凍干燥、滾筒干燥、熱風(fēng)干燥或是它們的組合。全文摘要本發(fā)明屬生物活性物質(zhì)的分離提取
技術(shù)領(lǐng)域：
。涉及一種從提取過(guò)氧化氫酶后的廢水、廢渣中制備水產(chǎn)誘食劑的工藝。本工藝適用于以動(dòng)物肝臟為原料，經(jīng)細(xì)胞破碎、溶液浸泡、固液分離，膜分離后得到過(guò)氧化氫酶產(chǎn)品；再將廢水經(jīng)納濾或反滲透膜濃縮后與廢渣充分混勻，用適當(dāng)?shù)姆绞礁稍锖?，得到目的產(chǎn)物之二——水產(chǎn)誘食劑。本發(fā)明充分利用了原料，不但從中提取了過(guò)氧化氫酶，而且聯(lián)產(chǎn)了飼料添加劑。在消除廢水和廢渣的同時(shí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增收，具有極好的推廣前景。按照本發(fā)明操作，以豬肝為例，每加工1kg豬肝能夠獲得50,000U/mL液體過(guò)氧化氫酶2L，同時(shí)獲得總蛋白含量60％以上的水產(chǎn)誘食劑138g。文檔編號(hào)C12N9/08GK101629168SQ20091018308公開(kāi)日2010年1月20日申請(qǐng)日期2009年8月6日優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日發(fā)明者吳保承,棟張,楊春霞,湯魯宏申請(qǐng)人:江蘇省江大綠康生物工程技術(shù)研究有限公司