CN105669685A

CN105669685A - 一种猪血红素的提取方法

Info

Publication number: CN105669685A
Application number: CN201610164088.XA
Authority: CN
Inventors: 黄发灿; 郑登忠; 王光煌; 章丽丽
Original assignee: Fujian Huagene Biosciences Co Ltd
Current assignee: Fujian Huagene Biosciences Co Ltd
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2016-06-15

Abstract

本发明提供一种生产周期短、血红素纯度高的猪血红素的提取方法，包括如下步骤：向SOD生产废渣中加入2倍SOD生产废渣重量的酸性丙酮，搅拌后过滤，收集滤液；向滤液中加入乙酸钠溶液至滤液为中性，离心后收集沉淀；向沉淀中加入4～6倍沉淀体积的0.05～0.15mol/L的NaOH溶液使沉淀溶解，离心后收集沉淀，然后向沉淀中加入盐酸至溶液pH值为4.0，离心后收集沉淀，之后将沉淀干燥，即得猪血红素成品。本发明的有益效果在于：SOD生产废渣经酸性丙酮提取后，依次通过乙酸钠、氢氧化钠和盐酸进行提纯，提取时间短，血红素沉淀产生完全，大大提高最后得到的血红素纯度。

Description

一种猪血红素的提取方法

技术领域

本发明涉及血红素制备技术领域，具体的说是一种猪血红素的提取方法。

背景技术

血液中的血红蛋白是由4分子亚铁血红素和1分子珠蛋白结合而成的。血液是一种营养价值很高的动物性蛋白资源，可广泛应用于食品工业中，来源十分丰富。血红素是一类重要的天然卟啉铁化合物，是血红蛋白、肌红蛋白和红细胞的辅基(活性部位)，是动物血液中的天然色素，具有重要的生理功能和使用价值。

猪血中的血红蛋白不易被消化吸收、有血腥味、适口性差而且还带有较深的颜色，所以很久以来，在食品中的利用较少，废弃较多，既污染了环境，又浪费了宝贵的蛋白资源。在当今动物蛋白资源短缺的情况下，开发利用猪血蛋白资源受到了中外学者的高度重视。日本和欧洲一些国家从20世纪70年代开始研究猪血的综合利用，并取得了良好的进展。我国从20世纪80年代才开始此项研究，也有较快的发展。近10年来，随着现代分析技术和分离加工技术的发展，曾经制约畜禽血液利用的不利因素逐渐被克服，国内外对畜禽血液利用的研究成为热点。在畜禽血液制品应用的开发方面，特别是针对人类食用而开发的保健营养食品、食品添加剂及医药工业上的应用正在加快发展。利用猪血可以提取血红素、蛋白粉、凝血酶和超氧化物歧化酶(SOD)等生化产品，不但可以降低成本，而且原料来源广，将会产生较好的经济效益和社会效益，市场前景十分乐观。

在1941年，Fischer就从动物血液中分离出血液红素，但此法工艺上存在许多缺点。1955年，Chu等人对Fischer提出的方法进行改进，但仍不太适用于工业大批量生产。1957年，Lable等提出的冰醋酸法，工艺大为简化，因此被广泛应用至今，但该法成本较高。试验采用盐酸丙酮法提取血红素，工艺更为简单，提取的粗血红素含量相对较高，为57.1％左右，而在冰醋酸法中，提取的粗血红素含量较低，为50％左右，且丙酮法的成本比冰醋酸法低。血细胞膜破裂或溶解后，就可以分离出血红蛋白。血细胞与适量水混合后，降低了细胞外渗透压，使血细胞吸水导致细胞膜破裂，同时进行适当搅拌可以提高破裂速度。

综上，现在的血红素的提取主要采用冰醋酸法、酸性丙酮法、CMC法、蛋白酶水解等方法，最后干燥成品。但是上述工艺存在以下缺陷：

1、现有的方法成本高、产品单一，没有做到联产其他产品；

2、提取的过程中使用毒性较大、难以回收的有机溶剂，做不到环保生产；

3、产品纯度低、提取成本高、生产周期长、溶剂回收难等。

为克服上述缺点，有人对上述技术进行了改进，采用蛋白酶水解法提取猪血红素，但是该方法存在过滤难、离心量大，仍然无法达到令人满意的效果。

公开号为CN104195195A的发明专利公开了一种血红素的提取方法，包括以下步骤：将新鲜猪血离心分离，收集猪血球；将猪血球与水按一定比例混合后，高速搅拌使猪血球破膜，然后调节温度至30～70℃、pH4.0～9.0，再加入胰蛋白酶进行酶解6～24h，接着调节酶解后的酶解液pH至4.0～9.0，并加热至温度50～90℃；再将酶解液离心分离收集沉淀，此沉淀为血红素粗品；向血红素粗品中加入氢氧化钠溶液，加热至50～90℃，搅拌使血红素粗品溶解；溶液冷却后，加入CMC，搅拌均匀；离心分离，收集获得CMC-血红素；使用超滤膜分离CMC和血红素烘干，即为血红素成品。上述方法使用新鲜猪血为原料，经过酶解和提纯，得到血红素，中间的过滤和离心工作量相当大，使得血红素的生产周期较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种生产周期短、血红素提取纯度高的猪血红素的提取方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种猪血红素的提取方法，包括如下步骤：

步骤1、向SOD生产废渣中加入2倍SOD生产废渣重量的酸性丙酮，搅拌后过滤，收集滤液；

步骤2、向步骤1所得滤液中加入乙酸钠溶液至滤液为中性，离心后收集沉淀；

步骤3、向步骤2所得沉淀中加入5倍沉淀体积的0.1mol/L的NaOH溶液使沉淀溶解，离心后收集沉淀；

步骤4、向步骤3所得沉淀中加入盐酸至溶液pH值为4.0，离心后收集沉淀；

步骤5、将步骤4所得沉淀干燥，即得猪血红素成品。

本发明的有益效果在于：在酸性丙酮与SOD生产废渣作用下，SOD生产废渣中的血红素被提取出来得到血红素粗品，将提取出来的血红素粗品依次经乙酸钠、氢氧化钠和盐酸处理后进行提纯，不仅血红素粗品提取迅速(沉淀在30min内形成完全)，最后得到血红素纯度在95％以上的猪血红素成品；血红素粗品先进行乙酸钠处理，后进行碱处理调节pH值，最后酸处理，有利于血红素沉淀的产生同时便于操作；采用SOD生产废渣为原料，省略了血细胞膜的破裂和溶解步骤，节省了大量时间，同时又做到了废物利用，大大节约生产成本。

附图说明

图1为本发明血红素的提取方法的流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：SOD生产废渣经酸性丙酮提取后，依次通过乙酸钠、氢氧化钠和盐酸进行提纯，提取时间短，血红素沉淀产生完全，大大提高最后得到的血红素纯度。

请参照图1，一种猪血红素的提取方法，包括如下步骤：

步骤3、向步骤2所得沉淀中加入4～6倍沉淀体积的0.05～0.15mol/L的NaOH溶液使沉淀溶解，离心后收集沉淀；

步骤5、将步骤4所得沉淀干燥，即得猪血红素成品。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在酸性丙酮与SOD生产废渣作用下，SOD生产废渣中的血红素被提取出来得到血红素粗品，将提取出来的血红素粗品依次经乙酸钠、氢氧化钠和盐酸处理后进行提纯，不仅血红素粗品提取迅速(沉淀在30min内形成完全)，最后得到血红素纯度在95％以上的猪血红素成品；血红素粗品先进行乙酸钠处理中和并沉淀血红素，后进行碱处理调节pH值使血红素溶解，最后酸处理使血红素沉淀，有利于血红素沉淀的产生同时便于操作；采用SOD生产废渣为原料，省略了血细胞膜的破裂和溶解步骤，节省了大量时间，同时又做到了废物利用，大大节约生产成本。

进一步的，步骤1还包括：向过滤得到的滤渣中加入2倍滤渣重量的酸性丙酮，搅拌后过滤，收集滤液。

进一步的，步骤2中乙酸钠溶液的浓度为0.1mol/L，乙酸钠溶液的pH值为10。

进一步的，所述的SOD生产废渣为猪血提取SOD后留下的废渣。

本申请中的SOD生产废渣可经过以下步骤得来：

1)取猪血，离心分离，得到血球与血浆，加入所述血球重量70％～80％的水，1.8％～2.2％的NaCl，0.18％～0.22％的葡萄糖，搅拌；

2)对步骤1)所得溶液加热到55℃～60℃，加入硫酸铜溶液并搅拌，所述硫酸铜溶液中含血球重量0.9％～1.0％CuSO₄·5H₂O；

3)加入硫酸铝溶液与亚硫酸钠溶液并搅拌，所述硫酸铝溶液中含血球重量0.9％～1.0％Al₂(SO₄)₃·18H₂O，所述亚硫酸钠溶液中含血球重量0.018％～0.02％的Na₂SO₃；

4)加入氨水将溶液PH值调整至6.4～6.7，同时将溶液加热到65℃～67℃；

5)加入硫酸铜溶液将溶液调至过滤后无色或粉红色；

6)将溶液在67℃～70℃保温15～30分钟；

7)将溶液冷却到28℃～30℃后进行离心过滤，得到的滤渣即为SOD生产废渣，滤液可进行提纯得到SOD。

进一步的，步骤4中所述的盐酸的浓度为0.1mol/L。

进一步的，所述酸性丙酮中浓盐酸与丙酮的体积比为2∶100，所述浓盐酸中盐酸的浓度为12mol/L。

由上述描述可知，若酸性丙酮中浓盐酸的浓度太低，则导致提取时间过长；若浓盐酸含量太高，则沉淀不完全，猪血红素的产率太低。

进一步的，步骤1中过滤得到的废渣用于生产蛋白胨。

本发明还提供一种猪血红素的提取方法，包括如下步骤：

步骤1、向SOD生产废渣中加入2倍SOD生产废渣重量的酸性丙酮，搅拌后过滤，收集滤液；向过滤得到的滤渣中加入2倍滤渣重量的酸性丙酮，搅拌后过滤，收集滤液；

步骤2、向步骤1所得滤液中加入乙酸钠浓度为0.1mol/L、pH值为10乙酸钠溶液至滤液为中性，离心后收集沉淀；

步骤4、向步骤3所得沉淀中加入盐酸浓度为0.1mol/L的盐酸至溶液pH值为4.0，离心后收集沉淀；

步骤5、将步骤4所得沉淀干燥，即得猪血红素成品。

本发明实施例中所采用的猪血红素均来源于生产超氧化物歧化酶的废渣，按实施例1、2和3中的使用要求分三次实验进行。

实施例1

步骤1、称取100kg的生产SOD废渣；

步骤2、加200L的酸性丙酮，匀浆，所述酸性丙酮中浓盐酸与丙酮的体积比为2∶100，所述浓盐酸中盐酸的浓度为12mol/L；

步骤3、板框过滤收集滤液；

步骤4、滤渣重复2-3步骤一次，合并两次滤液，滤渣收集用于生产蛋白胨；

步骤5、用乙酸钠调pH至中性；

步骤6、三足式离心机离心收集沉淀约16kg；

步骤7、用80kg0.1mol/L的NaOH溶液溶解；

步骤8、管式离心机离心弃去沉淀；

步骤9、用0.1mol/L盐酸调pH4.0；

步骤10、离心收集沉淀；

步骤11、血红素冻干成品约4.6kg。

可知，上述血红素冻干成品的产率为4.6％，经检测，其中血红素的纯度为96.0％。

实施例2

步骤1、称取300kg的生产SOD废渣；

步骤2、加600L的酸性丙酮，匀浆，所述酸性丙酮中浓盐酸与丙酮的体积比为2∶100，所述浓盐酸中盐酸的浓度为12mol/L；

步骤3、板框过滤收集滤液；

步骤5、用乙酸钠调pH至中性；

步骤6、三足式离心机离心收集沉淀约46.5kg；

步骤7、用80kg0.1mol/L的NaOH溶液溶解；

步骤8、管式离心机离心弃去沉淀；

步骤9、用0.1mol/L盐酸调pH4.0；

步骤10、离心收集沉淀；

步骤11、血红素冻干成品约13.2kg。

可知，上述血红素冻干成品的产率为4.4％，经检测，其中血红素的纯度为95.8％。

实施例3

步骤1、称取500kg的生产SOD废渣；

步骤2、加1T的酸性丙酮，匀浆，所述酸性丙酮中浓盐酸与丙酮的体积比为2∶100，所述浓盐酸中盐酸的浓度为12mol/L；

步骤3、板框过滤收集滤液；

步骤5、用乙酸钠调pH至中性；

步骤6、三足式离心机离心收集沉淀约70kg；

步骤7、用350kg0.1mol/L的NaOH溶液溶解；

步骤8、管式离心机离心弃去沉淀；

步骤9、用0.1mol/L盐酸调pH值为4.0；

步骤10、离心收集沉淀；

步骤11、血红素冻干成品约21kg。

可知，上述血红素冻干成品的产率为4.2％，经检测，其中血红素的纯度为96.3％。

综上所述，本发明提供的猪血红素的制备方法制备得到的猪血红素的有益效果在于：在酸性丙酮与SOD生产废渣作用下，SOD生产废渣中的血红素被提取出来得到血红素粗品，将提取出来的血红素粗品依次经乙酸钠、氢氧化钠和盐酸处理后进行提纯，不仅血红素粗品提取迅速(沉淀在30min内形成完全)，最后得到血红素纯度在95％以上的猪血红素成品；血红素粗品先进行乙酸钠处理，后进行碱处理调节pH值，最后酸处理，有利于血红素沉淀的产生同时便于操作；采用SOD生产废渣为原料，省略了血细胞膜的破裂和溶解步骤，节省了大量时间，同时又做到了废物利用，大大节约生产成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种猪血红素的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤5、将步骤4所得沉淀干燥，即得猪血红素成品。

2.根据权利要求1所述的猪血红素的提取方法，其特征在于，步骤1还包括：向过滤得到的滤渣中加入2倍滤渣重量的酸性丙酮，搅拌后过滤，收集滤液。

3.根据权利要求1所述的猪血红素的提取方法，其特征在于，步骤2中乙酸钠溶液的浓度为0.1mol/L，乙酸钠溶液的pH值为10。

4.根据权利要求1所述的猪血红素的提取方法，其特征在于，所述的SOD生产废渣为猪血提取SOD后留下的废渣。

5.根据权利要求1所述的猪血红素的提取方法，其特征在于，步骤4中所述的盐酸的浓度为0.1mol/L。

6.根据权利要求1所述的猪血红素的提取方法，其特征在于，所述酸性丙酮中浓盐酸与丙酮的体积比为2∶100，所述浓盐酸中盐酸的浓度为12mol/L。

7.一种猪血红素的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤5、将步骤4所得沉淀干燥，即得猪血红素成品。