CN102964197A - 一种氨基酸水解液的脱色处理方法 - Google Patents

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李智敏
�田�浩
肖丹
李晚谊
张庭
王瀚墨
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Abstract

本发明公开了一种氨基酸水解液的脱色处理方法。在活性炭中加入碱性溶液，在70℃～80℃下搅拌处理，过滤除去碱性溶液后用蒸馏水将改性后的活性炭洗涤至pH 6～7，在120℃烘箱中烘干至恒重。将氨基酸水解液通过装有所得改性活性炭的层析柱，在常温条件下，吸附脱色，即可除去氨基酸水解液中色素。通过碱性试剂的改性，改变了活性炭表面的官能团，使碱性基团的比例增大，减少了极性物质的吸附性能，有效提高了极性较大氨基酸Tys、Phe、Glu、Cys和Lys的收率。本发明的脱色效果好，氨基酸收率高，同时极大地减少酸碱的使用量，降低生产成本，保护环境。

Description

一种氨基酸水解液的脱色处理方法
技术领域
本发明属于工业废弃物治理技术领域，具体是涉及一种利用改性后的活性炭作为吸附剂，对氨基酸水解液进行脱色处理的方法。
背景技术
随着社会发展，氨基酸及其衍生物已广泛用于医药、食品、农业和林业等领域。但目前，天然氨基酸的制备大多以动物的血液、毛发及动物残体等为原料，再经过水解、脱色、纯化等工艺，获得氨基酸。活性炭曾在氨基酸水解液脱色领域发挥着重要作用。虽然成本低廉，但由于其对部分氨基酸吸附作用过强，导致氨基酸收率极低，从而被成本相对较高的树脂所取代。目前，主要利用离子交换树脂吸附法对氨基酸水解液脱色，如CN100548970C等，脱色效果较好，氨基酸收率较高，但需要使用大量的强酸碱溶液使树脂柱再生，不但增加了材料、设备和溶剂等生产成本，而且造成环境污染。专利CN1392134利用活性炭直接脱色，脱色效果好但是氨基酸的收率很低,最高只有10.1%。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低成本的方法，利用改性后的活性炭对氨基酸水解液进行脱色，并提高氨基酸的收率。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。
一种氨基酸水解液的脱色处理方法，包括以下步骤：
（1）活性炭改性：以1:2～1:4的料液比（g/mL）在活性炭中加入碱性溶液，在70℃～80℃下搅拌处理1～3h，过滤除去碱性溶液后用蒸馏水将改性后的活性炭洗涤至pH 6～7，在120℃烘箱中烘干至恒重；所述的碱性溶液为NaOH或Ca(OH)2,的一种；碱性溶液的浓度为0.3%～0.5%；
（2）制备氨基酸水解液：取生物质材料，以1:18的料液比加入6mol/L的盐酸溶液，在120℃、真空条件下，水解12h，用NaOH溶液调pH10，过滤取滤液；（该步骤是否必须？）
（3）氨基酸水解液脱色处理：将水解液通过装有步骤（1）所得改性活性炭的层析柱，在常温条件下，吸附脱色，即可除去氨基酸水解液中色素；其中，当生物质材料为动物源材料时，改性活性炭用量为水解液体积的2.5%；当生物质材料为植物源材料时，改性活性炭用量为水解液体积的1.0%。
所述的活性炭优选为颗粒状木质活性炭。
所述的碱性溶液的浓度优选为0.4%。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1．活性炭通过碱性试剂的改性，改变表面官能团，使碱性基团的比例增大，减少了极性物质的吸附性能，有效提高了极性较大氨基酸Tys、Phe、Glu、Cys和Lys的收率（见表1）。
2．本发明的脱色效果好，氨基酸收率高，同时极大地减少酸碱的使用量，降低生产成本，保护环境。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步地详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。
实施例1：
取颗粒状木质活性炭100g，加入200mL 0.3%Ca(OH)2溶液中，在80℃下，搅拌处理3h，过滤，除碱溶液后用蒸馏水将改性后的活性炭洗涤至pH 6，在120℃烘箱中烘干至恒重。取猪脑100g，加入1800mL的6mol/L的盐酸溶液，在120℃、真空条件下，水解12h，用NaOH溶液调pH10，过滤，取滤液，得氨基酸水解液1800mL。称取45g 改性活性炭装柱，将水解液通过装有改性活性炭的层析柱，在常温条件下，调整流速，从水解液上柱到完全流出，再用清水冲洗一个柱体积，总洗脱时间为90min。收集溶液。
所得产物氨基酸收率80.3%，脱色率达95.2%。
实施例2：
取颗粒状木质活性炭100g，加入400mL  0.5% NaOH溶液中，在70℃下，搅拌处理1h，过滤，除碱溶液后用蒸馏水将改性后的活性炭洗涤至pH 6，在120℃烘箱中烘干至恒重。取猪脑100g，加入1800mL的6mol/L的盐酸溶液，在120℃、真空条件下，水解12h，用NaOH溶液调pH10，过滤，取滤液，得氨基酸水解液1800mL。称取45g 改性活性炭装柱，将水解液通过装有改性活性炭的层析柱，在常温条件下，调整流速，从水解液上柱到完全流出，再用清水冲洗一个柱体积，总洗脱时间为90min。收集溶液。
所得产物氨基酸收率80.3%，脱色率达75.8%。
实施例3：
取颗粒状木质活性炭100g，加入300mL  0.4% NaOH溶液中，在70℃下搅拌处理2h，过滤除碱溶液后用蒸馏水将改性后的活性炭洗涤至pH6，在120℃烘箱中烘干至恒重。取烟叶100g，加入1800mL的6mol/L的盐酸溶液，在120℃、真空条件下，水解12h，用NaOH溶液调pH 10，过滤取滤液，得氨基酸水解液1800mL。称取18g 改性活性炭装柱，将水解液通过装有改性活性炭的层析柱，在常温条件下，调整流速，从水解液上柱到完全流出，再用清水冲洗一个柱体积，总洗脱时间为90min。收集溶液。
所得产物氨基酸收率89.1%，脱色率达86. 9%。
实施例4：实施例1所得改性活性炭与传统活性炭对各种氨基酸的吸附效果及脱色处理的效果对比。
分别称取45g传统活性炭和45g实施例1所得改性活性炭,装柱，将实施例1所得水解液分别通过两种不同活性炭的层析柱，在常温条件下，调整流速，从水解液上柱到完全流出，再用清水冲洗一个柱体积，总洗脱时间为90min。收集溶液。
表1.改性活性炭与传统活性炭对各种氨基酸的死吸附率/%
Figure BDA0000248140831
由表1可知，改性活性炭能明显的降低活性炭对氨基酸的死吸附力。
本发明的脱色效果（见表2）。
表2.改性活性炭与传统活性炭对水解液的脱色率的对比/%
Figure BDA0000248140832

Claims (3)

1.一种氨基酸水解液的脱色处理方法，包括以下步骤：
（1）活性炭改性：以1:2～1:4的料液比在活性炭中加入碱性溶液，在70℃～80℃下搅拌处理1～3h，过滤除去碱性溶液后用蒸馏水将改性后的活性炭洗涤至pH 6～7，在120℃烘箱中烘干至恒重；所述的碱性溶液为NaOH或Ca(OH)2,的一种；碱性溶液的浓度为0.3%～0.5%；
（2）制备氨基酸水解液：取生物质材料，以1:18的料液比加入6mol/L的盐酸溶液，在120℃、真空条件下，水解12h，用NaOH溶液调pH10，过滤取滤液；
（3）氨基酸水解液脱色处理：将水解液通过装有步骤（1）所得改性活性炭的层析柱，在常温条件下，吸附脱色，即可除去氨基酸水解液中色素；其中，当生物质材料为动物源材料时，改性活性炭用量为水解液体积的2.5%；当生物质材料为植物源材料时，改性活性炭用量为水解液体积的1.0%。
2.根据权利要求1所述的氨基酸水解液的脱色处理方法，其特征在于：所述的活性炭优选为颗粒状木质活性炭。
3.根据权利要求1所述的氨基酸水解液的脱色处理方法，其特征在于：所述的碱性溶液的浓度优选为0.4%。
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