栝樓瓤微生物發酵提取L-瓜氨酸的方法技術

本發明專利技術公布了一種栝樓瓤提取L-瓜氨酸的方法，屬于中藥化學技術領域。該方法包括接入乳酸菌發酵、過濾、吸附交換、濃縮、結晶得到L-瓜氨酸。本方法結合了發酵法和酶法，使栝樓瓤中的L-精氨酸在乳酸桿菌產生的脫亞氨酶的作用下轉化為L-瓜氨酸，使收率有很大程度的提高，整個分離過程中不加入任何有害溶劑，所得產品天然安全，有利于展開保健品及藥品方面的開發研究。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種提取L-瓜氨酸的方法，特別涉及一種栝樓瓤提取L-瓜氨酸的方法，屬于中藥化學

技術介紹
瓜氨酸最早發現于野西瓜葉子中，是一種非必需氨基酸。L-瓜氨酸具有較強的抗氧化作用，能有效清除人體內的自由基。西瓜中的L-瓜氨酸被譽為“綠色偉哥”，可有效提高男性性欲，促進男性生殖生育能力，維護男性正常的生殖健康。瓜氨酸還具血管擴張作用，對心血管系統具有良好的保健作用。此外，瓜氨酸能有效的改善人體的抗疲勞能力，增強人體的肌肉強度，提高體能，在運動保健方面具有良好的作用。目前國外已經利用西瓜中提取的L-瓜氨酸或者其它方法生產者的L-瓜氨酸相繼開發出了諸如美國天然維他命公司的Stimulin產品和HERBALIFE公司的夜寧新等產品，分別用于男性性功能和心血管系統保健。目前生產瓜氨酸的方法主要是發酵法、酶法、合成法和提取法。發酵法和酶法生產的L-瓜氨酸目前是市場上L-瓜氨酸的主要生產方式，這些方法均存在著瓤中L-精氨酸轉化率不高、工藝復雜、環境不友好等缺陷。?
技術實現思路
本專利技術為提供一種栝樓瓤微生物發酵提取L-瓜氨酸的方法。本專利技術所提供的一種栝樓瓤微生物發酵提取L-瓜氨酸的方法，以鮮栝樓瓤為原料，包括以下步驟：（a）將鮮栝樓瓤接入乳酸桿菌，在溫度18—35℃發酵15-40天生物轉化后滅菌，過濾后得到濾液；（b）將濾液微濾、超濾、脫水、納濾，得到納濾透過液；（c）將納濾透過液調節PH值至5.0—3.0后通入大孔型強酸性陽離子交換樹脂柱交換吸附氨基酸；（d）交換吸附完畢后，用氨水對離子交換柱進行等度洗脫，，洗脫終點為洗出液茚三酮反應為陰性；（e）將洗脫液濃縮、脫氨、脫色；（f）濃縮液用低分子有機醇或低分子有機酸結晶，過濾干燥后得到瓜氨酸。進一步的，步驟（b）中?將步驟（a）所得濾液先用微濾膜，再用超濾膜分別進行錯流膜過濾，得到超濾清液，其中微濾膜的孔徑為0.1—1.0微米，超濾膜的孔徑為10000—4000分子量，將所得超濾清液先用截留分子量為50—80反滲透膜濃縮脫水，然后用截留分子量為1000—500納濾膜過濾，得到納濾透過液，進一步的，步驟（d）中?交換吸附完畢后，用0.1—1.0N氨水對離子交換柱進行等度洗脫，洗脫流速為0.5—1.0BV/h，進一步的，將步驟f中所得的瓜氨酸用水溶解后，再用低分子有機醇或低分子有機酸重結晶，得到純天然瓜氨酸，進一步的，微濾膜孔徑為0.2微米的管式膜，超濾膜孔徑為5000分子量的卷式膜，進一步的，所述反滲透膜的截留分子量為60，納濾膜截留分子量為600，納濾膜過濾流量為45升/分，壓力1.5MPa，得到納濾透過液，進一步的，所述的低分子有機醇為甲醇或乙醇或丙醇或丁醇，所述的低分子有機酸為甲酸或乙酸或丙酸或丁酸。本專利技術所使用的方法，結合了發酵法和酶法，使栝樓瓤中的L-精氨酸在乳酸桿菌產生的脫亞氨酶的作用下轉化為L-瓜氨酸使收率有很大程度的提高，本方法以栝樓瓤發酵液為提取原料，通過發酵、滅菌過濾、膜澄清、膜分離和離子交換樹脂分離等清潔的生產方式，在原料和生產工藝的安全性收率上都有明顯的優勢，分離過程中采用了微濾、超濾、反滲透、納濾聯用的技術，顯著降低了工藝的能耗與時間并有效的提高了終端產品的產品質量，所得瓜氨酸純度高。一次分離可使瓜氨酸的純度達到80%以上，經純化后純度可達到98.5%—99.9%。產品性狀好：整個分離過程中不加入任何有害溶劑，所得產品天然安全；得到的L-瓜氨酸在食品、保健品和藥品開發上，具有明顯的安全性優勢，有利于展開保健品及藥品方面的開發研究。附圖說明圖1是本專利技術的工藝流程圖。具體實施方式為了更充分的解釋本專利技術的實施，提供本專利技術的實施實例，這些實施實例僅僅是對本專利技術的闡述，不限制本專利技術的范圍。本專利技術中的栝樓瓤，采用河南、河北、山東等地區的栝樓瓤均可適用于本工藝。栝樓瓤微生物發酵提取L-瓜氨酸的方法，以鮮栝樓瓤為原料，包括以下步驟：（a）將鮮栝樓瓤接入乳酸桿菌，在溫度18—35℃發酵15-40天生物轉化后滅菌，過濾后得到濾液；（b）將濾液微濾、超濾、脫水、納濾，得到納濾透過液；（c）將納濾透過液調節PH值至5.0—3.0后通入大孔型強酸性陽離子交換樹脂柱交換吸附氨基酸；（d）交換吸附完畢后，用氨水對離子交換柱進行等度洗脫，，洗脫終點為洗出液茚三酮反應為陰性；（e）將洗脫液濃縮、脫氨、脫色；（f）濃縮液用低分子有機醇或低分子有機酸結晶，過濾干燥后得到瓜氨酸。進一步的，步驟（b）中?將步驟（a）所得濾液先用微濾膜，再用超濾膜分別進行錯流膜過濾，得到超濾清液，其中微濾膜的孔徑為0.1—1.0微米，超濾膜的孔徑為10000—4000分子量，將所得超濾清液先用截留分子量為50—80反滲透膜濃縮脫水，然后用截留分子量為1000—500納濾膜過濾，得到納濾透過液。進一步的，步驟（d）中?交換吸附完畢后，用0.1—1.0N氨水對離子交換柱進行等度洗脫，洗脫流速為0.5—1.0BV/h，進一步的，將步驟f中所得的瓜氨酸用水溶解后，再用低分子有機醇或低分子有機酸重結晶，得到純天然瓜氨酸。進一步的，微濾膜孔徑為0.2微米的管式膜，超濾膜孔徑為5000分子量的卷式膜。進一步的，所述反滲透膜的截留分子量為60，納濾膜截留分子量為600，納濾膜過濾流量為45升/分，壓力1.5MPa，得到納濾透過液。進一步的，所述的低分子有機醇為甲醇或乙醇或丙醇或丁醇，所述的低分子有機酸為甲酸或乙酸或丙酸或丁酸。進一步的，所述強酸性陽離子交換樹脂為苯乙烯系大孔型或凝膠型樹脂。進一步的，步驟（c）中，上柱流速為1-2BV/h，樹脂預處理成氫型，PH值為5，柱床的長徑比為4—2:1。進一步的，在上述步驟（e）中，減壓濃縮的溫度為40℃—80℃，優選50℃。進一步的所述低分子有機醇或低分子有機酸的濃度為90-100%，為與水的溶液。?實施例：?1、切分：將2公斤鮮栝樓用水清洗干凈后，再用切碎機切碎；2、皮瓤籽分離：用膠棒軟分離機和兩道分離機組進行一次和二次分離，使皮和瓤和籽徹底分開；3、發酵：栝樓瓤中接入0.2%—0.3%的乳酸桿菌，密閉發酵18天；4、分離：發酵結束升溫至70℃，滅菌1.5小時，過濾；5、澄清：將濾液合并，依次過0.2微米的微濾膜和5000分子量超濾膜澄清，微濾膜可采用KOCH公司生產的4.3’SuperCorHFM180管式膜元件，超濾膜可采用8338卷式膜元件，進料的流量為100升/分，過濾壓力為1.5MPa，先后除去固形不溶物和大分子類雜質，得到超濾清液；6、納濾：超濾清液先用截留分子量為60的反滲透膜脫水，再用截留分子量為600的納濾膜濃縮，流量為45毫升/分，壓力1.5MPa，得到納濾透過液；7、PH值調節：納濾透過用氨水調節PH值至3.5；8、上柱：將D61大孔型強酸性陽離子交換樹脂預處理成氫型，PH為5，柱床的長徑比為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
栝樓瓤微生物發酵提取L?瓜氨酸的方法，以鮮栝樓瓤為原料，其特征在于：包括以下步驟：（a）將鮮栝樓瓤接入乳酸桿菌，在溫度18—35℃發酵15?40天生物轉化后滅菌，過濾后得到濾液；（b）將濾液微濾、超濾、脫水、納濾，得到納濾透過液；（c）將納濾透過液調節PH值至5.0—3.0后通入大孔型強酸性陽離子交換樹脂柱交換吸附氨基酸；（d）交換吸附完畢后，用氨水對離子交換柱進行等度洗脫，洗脫終點為洗出液茚三酮反應為陰性；（e）將洗脫液濃縮、脫氨、脫色；（f）濃縮液用低分子有機醇或低分子有機酸結晶，過濾干燥后得到瓜氨酸。

【技術特征摘要】
1.栝樓瓤微生物發酵提取L-瓜氨酸的方法，以鮮栝樓瓤為原料，其特征在于：包括以下步驟：
（a）將鮮栝樓瓤接入乳酸桿菌，在溫度18—35℃發酵15-40天生物轉化后滅菌，過濾后得到濾液；
（b）將濾液微濾、超濾、脫水、納濾，得到納濾透過液；
（c）將納濾透過液調節PH值至5.0—3.0后通入大孔型強酸性陽離子交換樹脂柱交換吸附氨基酸；
（d）交換吸附完畢后，用氨水對離子交換柱進行等度洗脫，洗脫終點為洗出液茚三酮反應為陰性；
（e）將洗脫液濃縮、脫氨、脫色；
（f）濃縮液用低分子有機醇或低分子有機酸結晶，過濾干燥后得到瓜氨酸。
2.根據權利要求1所述的栝樓瓤微生物發酵提取L-瓜氨酸的方法，其特征在于：步驟（b）中將步驟（a）所得濾液先用微濾膜，再用超濾膜分別進行錯流膜過濾，得到超濾清液，其中微濾膜的孔徑為0.1—1.0微米，超濾膜的孔徑為10000—4000分子量，將所得超濾清液先用截留分子量為50—80反滲透膜濃縮脫水，然后用截留分子量為500—1000納濾膜過濾，得到納...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊保成，謝書軒，
申請(專利權)人：安陽天尊生物工程有限公司，
類型：發明
國別省市：河南;41