CN105039413A - 一种酵母水解物螯合稀土的制备方法 - Google Patents

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赵胜军
任莹
田雯
刘正亚
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Abstract

本发明提供一种酵母水解物螯合稀土的制备方法,其包括以下步骤:将啤酒干酵母粉加水溶解,分散成浓度为10%~15%的悬浮液,并加入0.01~0.05%的溶壁酶,调节pH为5~6,反应温度为60℃,反应24h,制成酵母水解物悬浊液;将酵母水解物悬浊液在0.05~0.08Mpa下进行抽滤,收集含酵母水解物的滤液;在含酵母水解物的滤液中,加入定量的镧铈化合物,调节pH至3~4,80℃反应温度下恒温反应1小时,过滤得到含酵母水解物螯合稀土的沉淀;将啤酒酵母水解物螯合稀土的沉淀55-70℃温度下干燥,得到酵母水解物螯合稀土。本发明以酵母粉和无机镧、铈为原料,反应时间短、过程更简单,易于得到产品,成品率和螯合率较高,且产品性质稳定、易保存,具有广阔的应用前景。

Description

一种酵母水解物螯合稀土的制备方法
技术领域
本发明涉及一种酵母水解物螯合稀土(镧、铈)的制备方法。
背景技术
我国稀土资源丰富,约占世界稀土资源总量的80%。20世纪初,稀土就已经应用于军事、医学、化工等各个领域。60年代到80年代,无机稀土作为饲料添加剂应用于动物生产中,研究表明,稀土是一种生理激活剂,可激活动物体内的促生长因子,促进酶的活化,改善体内新陈代谢,提高饲料转化率,加速动物生长和生产。但无机稀土常以各种盐的形式存在,并大多为颗粒状结晶物,熔点低,在实际动物生产应用中,吸湿性强,易潮解。
近年来,学者尝试用含氧酸或氨基酸作为配体,与稀土元素(镧、铈)进行螯合,形成稳定的稀土(镧、铈)螯合物。研究表明,稀土(镧、铈)螯合物应用效果明显优于无机稀土(镧、铈),且解决了无机稀土(镧、铈)性质不稳定的缺点。
镧和铈的螯合工艺总体来说,可分为液相螯合和固相螯合两种。液相螯合法较为简单,便于操作,可进行大规模生产,是一种常见的螯合工艺方法。固相合成法一般对温度条件的要求比较高,耗时长,所以,在生产中较为少用。蒋治良等(1998)报道,在微波辐射条件下,用五水硫酸铜与六次甲基四胺固相配位合成六次甲基四胺络铜,合成反应速度大大提高。产物的产率均高于传统的液相合成法和固相合成法,可达到82%。该方法是利用微波辐射其特殊的介电加热机制,使反应物分子在辐射场中内外均匀有效地吸收能量产生热效应,在低热条件下即可实现固相合成反应,所以大大提高了反应速度。但是,此方法目前不能进行规模化生产。
发明内容
为了解决现有的镧和铈的螯合工艺存在的生产效率低、不能进行规模化生产的缺点,本发明提供一种啤酒酵母水解物来螯合稀土(镧、铈),以最简单常用的液相螯合工艺方法酵母水解物螯合稀土(镧、铈)化合物,产品生产率率和螯合率较高、反应时间短、生产成本低、可大规模工业化生产。
具体地,本发明提供一种酵母水解物螯合稀土的制备方法,其包括以下步骤:
S1、制备酵母水解物悬浊液:将啤酒干酵母粉加水溶解,分散成浓度为10%~15%的悬浮液,充分激活酵母自溶酶体系进行自溶,并加入0.01~0.05%的溶壁酶,调节pH为5~6,控制反应温度为50~60℃,反应24h,制成酵母水解物悬浊液;
S2、将S1中得到的酵母水解物悬浊液在0.05~0.08Mpa下进行抽滤,收集含酵母水解物的滤液;
S3、在S2中得到的含酵母水解物的滤液中,加入定量的镧铈化合物LaCl3、La(Ac)3、La(NO3)3、CeCl3、Ce(Ac)3)及Ce(NO3)3,调节pH至3~4,75-85℃反应温度下恒温反应1~2小时,过滤,得到含酵母水解物螯合稀土的沉淀;
S4、将S3中得到的啤酒酵母水解物螯合稀土的沉淀55-70℃温度下干燥,得到酵母水解物螯合稀土。
优选地,S1中将啤酒干酵母粉加水溶解,分散成浓度为12%悬浮液。
优选地,S1中加入溶壁酶的浓度为0.03%。
优选地,S1中的pH为5,反应温度为55℃。
优选地,S3中的反应温度为80℃,反应时间为1小时。
优选地,S4中干燥温度为65℃。
本发明是通过较为普通常用的液相螯合工艺加工制得,此方法操作简单,反应条件便于控制。镧、铈作为稀土元素,金属活性较为活泼,可与氧、氮等多种元素发生反应,形成稳定的化合物。根据这一特性,可将酵母水解物中的多肽、氨基酸和糖类等物质与镧、铈进行螯合反应,此反应具有速度快、工艺条件要求低和高效的特点。而且,与以往的将氨基酸作为配体的螯合反应相比,此产品极易沉淀,便于收集,无需进行分离纯化过程,即可得到螯合度高的酵母水解物螯合稀土(镧、铈)产品。此外,与无机镧、铈相比,酵母水解物螯合稀土(镧、铈)的吸湿性弱,易于保存,方便利用。
本发明以酵母粉和无机镧、铈为原料,通过一种传统的液相螯合工艺加工制得,该螯合反应较以往氨基酸螯合反应时间短、过程更简单,易于得到产品,成品率和螯合率较高,且产品性质稳定、易保存,在食品和动物生产中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明的反应流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明的结构及工作原理做进一步解释:
具体地,本发明提供一种酵母水解物螯合稀土的制备方法,如图1所示,其包括以下步骤:
S1、制备酵母水解物悬浊液:将啤酒干酵母粉加水溶解,分散成浓度为10%~15%的悬浮液,充分激活酵母自溶酶体系进行自溶,并加入0.01~0.05%的溶壁酶,调节pH为5~6,控制反应温度为50~60℃,反应24h,制成酵母水解物悬浊液;,当反应温度为55度时,反应最充分,成品率最高。
S2、将S1中得到的酵母水解物悬浊液在0.05~0.08Mpa下进行抽滤,收集含酵母水解物的滤液;
S3、在S2中得到的含酵母水解物的滤液中,加入定量的镧铈化合物LaCl3、La(Ac)3、La(NO3)3、CeCl3、Ce(Ac)3)及Ce(NO3)3,调节pH至3~4,75-85℃反应温度下恒温反应1~2小时,过滤,得到含酵母水解物螯合稀土的沉淀;
经反复试验研究证明,酵母水解物螯合稀土(镧、铈)在自然pH(一般在3~4)条件下沉淀效果最佳;从经济和能量的角度考虑,温度条件为80℃最佳,酵母镧的得率和螯合率也达到较高水平;反应时间为1h,产品即可完全沉淀。
S4、将S3中得到的啤酒酵母水解物螯合稀土的沉淀55-70℃温度下干燥,得到酵母水解物螯合稀土。
实施例1
取啤酒干酵母粉加水溶解,分散成浓度为10%的悬浮液,充分激活酵母自溶酶体系进行自溶,并加入0.02%的溶壁酶,调节pH为5,控制温度为55℃,反应24h,制成酵母水解物悬浊液。将酵母悬浊液在0.068Mpa下进行抽滤,抽滤后,根据滤渣的质量,计算所得滤液浓度为10.86g/L,取滤液100mL,然后加入11.39mg/L镧溶液10mL,pH5,60℃静置1h,过滤,收集含酵母水解物螯合稀土(镧、铈)的沉淀,最后将沉淀在65℃条件下烘干后称重,分取滤液用EDTA容量法测定游离的镧离子,计算得率与螯合率。经测定产品得率为40.76%,螯合率为69.02%。
实施例2
啤酒干酵母粉加水溶解,分散成浓度为15%的悬浮液,充分激活酵母自溶酶体系进行自溶,并加入适量的溶壁酶,调节pH为6,控制温度为60℃,反应24h,制成酵母水解物悬浊液。将酵母悬浊液在0.08Mpa下进行抽滤,抽滤后,根据烘干的滤渣质量,计算所得滤液中水解物的浓度为14.51g/L,取滤液100mL,然后加入11.39mg/L镧溶液10mL,调节pH为34,60℃静置1h,过滤,分离得到上清液及含酵母水解物螯合稀土(镧、铈)的沉淀,最后将沉淀在65℃条件下烘干后称重,离心所得上清液用EDTA滴定法测定游离的镧离子,计算得率与螯合率。经测定产品得率为43.46%,螯合率为89.02%。
实施例3
取啤酒干酵母粉加水溶解,分散成浓度为12%的悬浮液,充分激活酵母自溶酶体系进行自溶,并加入适量的溶壁酶,调节pH为5.5,控制温度为60℃,反应24h,制成酵母水解物悬浊液。将酵母悬浊液在0.07Mpa下进行抽滤,抽滤后,烘干滤饼,计算所得滤液浓度为13.70g/L,取滤液100mL,然后加入11.39mg/L镧溶液10mL,调节pH为4,80℃静置1h,过滤,分离得到上清液及含酵母水解物螯合稀土(镧、铈)的沉淀,最后将沉淀在65℃条件下烘干后称重,离心所得上清液用EDTA滴定法测定游离的镧离子,计算得率与螯合率。经测定产品得率为45.57%,螯合率为86.83%。
最后应说明的是:以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种酵母水解物螯合稀土的制备方法,其特征在于:其包括以下步骤:
S1、制备酵母水解物悬浊液:将啤酒干酵母粉加水溶解,分散成浓度为10%~15%的悬浮液,充分激活酵母自溶酶体系进行自溶,并加入0.01~0.05%的溶壁酶,调节pH为5~6,控制反应温度为50~60℃,反应24h,制成酵母水解物悬浊液;
S2、将S1中得到的酵母水解物悬浊液在0.05~0.08Mpa下进行抽滤,收集含酵母水解物的滤液;
S3、在S2中得到的含酵母水解物的滤液中,加入定量的镧铈化合物LaCl3、La(Ac)3、La(NO3)3、CeCl3、Ce(Ac)3)及Ce(NO3)3,调节pH至3~4,75-85℃反应温度下恒温反应1~2小时,过滤,得到含酵母水解物螯合稀土的沉淀;
S4、将S3中得到的啤酒酵母水解物螯合稀土的沉淀55-70℃温度下干燥,得到酵母水解物螯合稀土。
2.根据权利要求1所述的酵母水解物螯合稀土的制备方法,其特征在于:S1中将啤酒干酵母粉加水溶解,分散成浓度为12%悬浮液。
3.根据权利要求2所述的酵母水解物螯合稀土的制备方法,其特征在于:S1中加入溶壁酶的浓度为0.03%。
4.根据权利要求3所述的酵母水解物螯合稀土的制备方法,其特征在于:S1中的pH为5,反应温度为55℃。
5.根据权利要求1所述的酵母水解物螯合稀土的制备方法,其特征在于:S3中的反应温度为80℃,反应时间为1小时。
6.根据权利要求1所述的酵母水解物螯合稀土的制备方法,其特征在于:S4中干燥温度为65℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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