本發(fā)明涉及氨基酸的回收方法,具體涉及一種從魷魚下腳料中回收芳香族氨基酸的方法。
背景技術(shù):
在魷魚的加工過程中,會產(chǎn)生大量的下腳料,其重量約占總量的20-40%。如果不進行有效處理,不僅會污染環(huán)境,而且會浪費大量的營養(yǎng)物質(zhì)。對于下腳料的利用,主要有生產(chǎn)魷魚粉,對其中有價值的成分尚未充分利用。
而苯丙氨酸和酪氨酸分別是人體的必需氨基酸和半必需氨基酸,可作為氨基酸營養(yǎng)補充液廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)藥、食品等行業(yè),加之回收氨基酸的原料低廉、工藝簡單,因此應(yīng)用前景廣泛。
F值(Fischer ratio),是支鏈氨基酸(BCAA:Val,Ile,Leu)與芳香族氨基酸(AAA:Trp,Tyr,Phe)含量的摩爾數(shù)比值,在制備高F寡肽工藝中,常用活性炭從酶解液中特異性吸附芳香族氨基酸來提高F值?;诜枷阕灏被嵩谑称贰⑨t(yī)藥工業(yè)中有著廣泛的用途,現(xiàn)有報道中使用氨水、乙醇分步解析以及NaOH溶液對芳香族氨基酸進行洗脫回收等一些方法層出不窮??墒怯捎谏鲜鲱悇e溶劑存在毒性和缺乏將洗脫液和氨基酸分離的方法等問題,因此將其中芳香族氨基酸提純難以實現(xiàn),故不能實現(xiàn)芳香族氨基酸在日常食品加工中的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,提出了安全、簡單易行的從魷魚下腳料中回收芳香族氨基酸的方法。
本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種從魷魚下腳料中回收芳香族氨基酸的方法,所述的方法包括如下步驟:
S1、將魷魚下腳料酶解,得酶解液;
S2、將活性炭1加入到酶解液中吸附芳香族氨基酸得活性炭2;
S3、將活性炭2加入到解吸劑中,快速攪拌均勻后密封,在40-70℃下靜置解吸210-270min,然后離心后取上清液;
S4、將上清液減壓蒸餾得芳香族氨基酸。
本發(fā)明通過芳香族氨基酸的溶解特性、極性,選用安全低毒高效的解吸劑對從魷魚下腳料酶解液中吸附了芳香族氨基酸的活性炭進行洗脫,離心所得上清液即為高F值寡肽溶液,然后采用水浴蒸發(fā)、結(jié)晶制得芳香族氨基酸,使其能在食品的生產(chǎn)加工中得到應(yīng)用。且芳香族氨基酸中苯丙氨酸的沸點為295℃,酪氨酸為342-344℃,色氨酸289℃,乙醇溶液沸點為78.4℃,乙酸乙酯沸點為77℃。液體的沸點是指它的蒸氣壓等于外界壓力時的溫度,因此液體的沸點是隨外界壓力的變化而變化的,減壓蒸餾借助于真空泵降低系統(tǒng)內(nèi)壓力,以此降低液體的沸點。因此可根據(jù)沸點差異對解吸液進行減壓蒸餾分離,更快更好地得到純化芳香族氨基酸。
作為優(yōu)選,步驟S1中所述酶解的具體步驟為:將魷魚下腳料按料水質(zhì)量比1:4-6均漿,然后用HCl將均漿調(diào)pH至2,以料酶比8-10:1加入胃蛋白酶,在40-50℃恒溫水浴震蕩水解4-6h,完成后以沸水浴滅酶10-20min,然后降溫至常溫后再次調(diào)節(jié)pH至7,以料液比15-25:1加入風味酶,在50-60℃恒溫水浴震蕩水解2-4h,完成后以沸水浴滅酶10-20min,再進行抽慮得到酶解液。
作為優(yōu)選,步驟S2具體為:將活性炭1在加入到酶解液前先在100-110℃活化1-3h,再將活化后的活性炭1加入到pH值為2的酶解液中,在30-40℃的水浴中震蕩吸附15-25min,得活性炭2。
進一步優(yōu)選,所述的活性炭1與酶解液的質(zhì)量比為1:20-30。
作為優(yōu)選,步驟S3中所述的解吸劑包括乙醇和乙酸乙酯。與現(xiàn)有技術(shù)中單一使用乙醇回收芳香族氨基酸,本發(fā)明選用乙醇和乙酸乙酯做解吸劑從吸附劑2中回收芳香族氨基酸,大大增大其解吸度,且乙酸乙酯作為食品添加劑,使回收所得的氨基酸可以更好地應(yīng)用在食品中。
進一步優(yōu)選,所述的乙醇與乙酸乙酯的體積比為0.5-1.5:1。本發(fā)明將解吸劑中乙醇與乙酸乙酯的體積比控制在上述范圍其原因在于在本發(fā)明中若乙醇量過少導致混合解吸液不能很好互溶,影響解吸效率,若乙醇量過多使方法偏向于單一乙醇回收同樣會降低解吸率,本發(fā)明的解吸劑是乙醇與乙酸乙酯共同作用,促進最終解吸效率,并不是乙酸乙酯只起到刺激物的作用。
再進一步優(yōu)選,所述乙醇的濃度為40-70%。
作為優(yōu)選,步驟S3中活性炭2的加入量與解吸劑的比值為0.2-0.4g/10ml。若解吸劑的量過少,解吸劑易飽和,導致解吸活性炭中氨基酸效果受損;若解吸劑的量過多,當溶劑達到一定量的時候,氨基酸已不會過多從活性炭中被解吸出來,過多只會造成浪費,提高成本。
作為優(yōu)選,步驟S3中離心的轉(zhuǎn)速為4000-4500r/min,離心時間為3-8min。
將通過上述方法回收得到的芳香族氨基酸添加到食品中。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明利用食品級的乙醇和乙酸乙酯溶液從魷魚下腳料中提取出人體所需的芳香族氨基酸,并對目標氨基酸進行解吸附且運用減壓蒸餾的原理分離純化芳香族氨基酸,使該回收利用的芳香族氨基酸可以應(yīng)用在食品中,實現(xiàn)了綠色、環(huán)保的目標,且回收得到的芳香族氨基酸純度高、收率高,該氨基酸對人體好。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1
將魷魚下腳料按料水質(zhì)量比1:5均漿,然后用HCl將均漿調(diào)pH至2,以料酶比9:1加入胃蛋白酶,在45℃恒溫水浴震蕩水解5h,完成后以沸水浴滅酶15min,然后降溫至常溫后再次調(diào)節(jié)pH至7,以料液比18:1加入風味酶,在55℃恒溫水浴震蕩水解3h,完成后以沸水浴滅酶15min,再進行抽慮得到酶解液。
將活性炭1在加入到酶解液前先在105℃活化2h,再將活化后的活性炭1加入到pH值為2的酶解液中(活性炭1與酶解液的比值為1:25),在35℃的水浴中震蕩吸附20min,得活性炭2。
將活性炭2加入到解吸劑中(活性炭2的加入量與解吸劑的含量比為0.3g/10ml),快速攪拌均勻后密封,在60℃下靜置解吸240min,然后在轉(zhuǎn)速4200r/min下離心5min,取上清液;所述的解吸劑為乙醇與乙酸乙酯按體積比1.0:1的混合物,其中乙醇的濃度為60%。
將上清液減壓蒸餾得可用于食品中的芳香族氨基酸。且芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分別為:Trp 0.0732mg/mL、Tyr 0.3283mg/mL、Phe 0.4100mg/mL。
實施例2
將魷魚下腳料按料水質(zhì)量比1:5均漿,然后用HCl將均漿調(diào)pH至2,以料酶比8:1加入胃蛋白酶,在42℃恒溫水浴震蕩水解4h,完成后以沸水浴滅酶18min,然后降溫至常溫后再次調(diào)節(jié)pH至7,以料液比22:1加入風味酶,在52℃恒溫水浴震蕩水解4h,完成后以沸水浴滅酶18min,再進行抽慮得到酶解液。
將活性炭1在加入到酶解液前先在108℃活化2h,再將活化后的活性炭1加入到pH值為2的酶解液中(活性炭1與酶解液的比值為1:22),在32℃的水浴中震蕩吸附22min,得活性炭2。
將活性炭2加入到解吸劑中(活性炭2的加入量與解吸劑的含量比為0.32g/10ml),快速攪拌均勻后密封,在50℃下靜置解吸260min,然后在轉(zhuǎn)速4400r/min下離心4min,取上清液;所述的解吸劑為乙醇與乙酸乙酯按體積比0.8:1的混合物,其中乙醇的濃度為50%。
將上清液減壓蒸餾得可用于食品中的芳香族氨基酸。且芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分別為:Trp 0.0621mg/mL、Tyr 0.3168mg/mL、Phe 0.3450mg/mL。
實施例3
將魷魚下腳料按料水質(zhì)量比1:4均漿,然后用HCl將均漿調(diào)pH至2,以料酶比9:1加入胃蛋白酶,在48℃恒溫水浴震蕩水解6h,完成后以沸水浴滅酶12min,然后降溫至常溫后再次調(diào)節(jié)pH至7,以料液比25:1加入風味酶,在58℃恒溫水浴震蕩水解2h,完成后以沸水浴滅酶10min,再進行抽慮得到酶解液。
將活性炭1在加入到酶解液前先在100℃活化3h,再將活化后的活性炭1加入到pH值為2的酶解液中(活性炭1與酶解液的比值為1:28),在30℃的水浴中震蕩吸附25min,得活性炭2。
將活性炭2加入到解吸劑中(活性炭2的加入量與解吸劑的含量比為0.2g/10ml),快速攪拌均勻后密封,在70℃下靜置解吸210min,然后在轉(zhuǎn)速4000r/min下離心8min,取上清液;所述的解吸劑為乙醇與乙酸乙酯按體積比0.5:1的混合物,其中乙醇的濃度為40%。
將上清液減壓蒸餾得可用于食品中的芳香族氨基酸。且芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分別為:Trp 0.0593mg/mL、Tyr 0.3318mg/mL、Phe 0.3509mg/mL。
實施例4
將魷魚下腳料按料水質(zhì)量比1:6均漿,然后用HCl將均漿調(diào)pH至2,以料酶比10:1加入胃蛋白酶,在40℃恒溫水浴震蕩水解4h,完成后以沸水浴滅酶20min,然后降溫至常溫后再次調(diào)節(jié)pH至7,以料液比15:1加入風味酶,在60℃恒溫水浴震蕩水解2h,完成后以沸水浴滅酶20min,再進行抽慮得到酶解液。
將活性炭1在加入到酶解液前先在110℃活化1h,再將活化后的活性炭1加入到pH值為2的酶解液中(活性炭1與酶解液的比值為1:30),在40℃的水浴中震蕩吸附15min,得活性炭2。
將活性炭2加入到解吸劑中(活性炭2的加入量與解吸劑的含量比為0.4g/10ml),快速攪拌均勻后密封,在40℃下靜置解吸270min,然后在轉(zhuǎn)速4500r/min下離心3min,取上清液;所述的解吸劑為乙醇與乙酸乙酯按體積比1.5:1的混合物,其中乙醇的濃度為70%。
將上清液減壓蒸餾得可用于食品中的芳香族氨基酸。且芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分別為:Trp 0.0543mg/mL、Tyr 0.3128mg/mL、Phe 0.3280mg/mL。
對比例1
用NaOH溶液對芳香族氨基酸進行洗脫回收,得到的芳香族氨基酸中的Trp、Tyr和Phe含量分別為:Trp 0.0493mg/mL、Tyr 0.2098mg/mL、Phe 0.3000mg/mL。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管對本發(fā)明已作出了詳細的說明并引證了一些具體實施例,但是對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說,只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。