SU1735273A1 - Способ получени цистина - Google Patents

Description

трата слабоосновным анионитом, упариванием , подкислением концентрата до рН 4,0, отделением осадка фильтрацией, выдерживанием фильтрата при 2-5°С в течение 1-3 сут, отделением и очисткой образующегос  осадка цистина.

Недостатки этого способа заключаютс  в его длительности (около 5 сут) и низком выходе цистина (около 5% от массы исходного сырь ).

Цель изобретени  - повышение выхода цистина.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе получени  цистина, включающем гидролиз шерстных отходов, охлаждение гидролизата, его фильтрацию, выделение, очистку и сушку цистина, гидролиз провод т водой при жидкостном коэффициенте 1:2-3. температуре 90-100°С в течение 1-2 ч, а затем после охлаждени  до 37-45°С - ферментным препаратом оразой при рН 7,5-8,5, температуре 37-45°С и концентрации оразы 0,1-0,2 мас.% в течение 6-8 ч с последующей термообработкой гидролизата и охлаждением до 20-22°С, после фильтрации гидро- лизат пропускают через колонку с активированным углем, предварительно обработанным раствором трихлоруксусной кислоты, довод т рН до 5,5-6,0, отдел ют осадок цистина, раствор ют его в воде при рН 4,0-4,5 и кристаллизуют при 2-4°С в течение 12 ч. При этом выход цистина составл ет 8-10% от массы исходного сырь .

Используемые в предложенном способе технологические приемы  вл ютс  логически обоснованными

Конкретными видами используемого шерстного сырь  могут  вл тьс  щетина свиней, волос крупного или мелкого рогатого скота или других видов животных, перерабатываемых на предпри ти х м сной промышленности. Объектом изобретени   вл ютс  отходы шерстного сырь , не поступающие на выработку кормовой муки или другой технической продукции. Такими отходами  вл ютс  отходы скорн жного производства, волосы, собираемые в парикмахерских и т.п. ,

Из данных литературы известно, что в случае гидролиза белков с высоким содержанием дису ьфидных св зей, в том числе белков из группы кератина, используетс  прием так называемого смешанного гидролиза , т.е. последовательна  обработка белков водой, кислотой и щелочью, водой, кислотой и ферментом, водой, щелочью и ферментом. Последний вариант использован в предлагаемом способе. При этом кип чение с водой в течение 1-2 ч не предусматривает достижени  полного гидролиза , а используетс  лишь дл  предварительного расшатывани  белковой глобулы и частичного гидролиза наиболее лабильных св зей. При этом дисульфидные св зи в

молекулах отдельных аминокислот, в том числе цистина, не расщепл ютс . Биохимически подготовленна  таким образом молекула белков подвергаетс  последовательному воздействию фермента дл  даль0 нейшего расщеплени  пептидных св зей. Выбранный фермент ораза продуцируетс  культурой гриба Aspergillus orlzae и  вл етс  стандартным, выпускаемым промышленностью препаратом, который содержит

5 амилазу, мальтазу, протеазы и липазы.

Уменьшение концентрации оразы при ферментативном гидролизе до 0,08 мас.% приводит к значительному снижению выхода целевого продукта (до 4,4%), а увеличе0 ние концентрации оразы (более 0,2 мас.%) не приводит к дополнительному увеличению выхода цистина, что свидетельствует об экономической нецелесообразности такого увеличени  концентрации фермента.

5Дл  получени  цистина по предложенному способу примен ют метод восход щей хроматографии на бумаге в системе бутиловый спирт - уксусна  кислота - вода (4:1:5), при использовании в качестве свидетел 

0 синтетического цистина, а также цветные реакции с фосфорно-вольфрамовой кислотой , йодистой ртутью и йодистой платиной, специфичные дл  цистина.

Дл  выделени  цистина из смеси ами5 нокислот и пептидов, содержащихс  в гид- ролизате, провод т последовательную очистку гидролизата путем фильтрации его через колонку с активированным углем, предварительно обработанным раствором

0 трихлоруксусной кислоты, что позвол ет удалить крупные фрагменты белковых молекул , после чего добиваютс  образовани  осадка при рН 5,5-6,0, раствор ют его в воде при рН 4,0-4,5 и кристаллизуют при 2-4°С,

5 Исключение из представленной схемы технологического процесса какой-либо стадии или отклонение от оптимальных параметров осуществлени  этих стадий приводит к снижению выхода целевого продукта или за0 гр знению его примес ми других аминокислот.

Пример 1.1 кг шерстных отходов от скорн жного производства заливают 2 л воды (жидкостной коэффициент 1:2), нагрева5 ют при 90°С и посто нном перемешивании . 1 ч, смесь охлаждают до 37°С, подщелачивают до рН 7,5 1н. раствором NaOH, добавл ют 1 г (0,1 мас.%) ферментного препарата ораэы и провод т гидролиз при 37°С в течение 6 ч, температуру повышают до 100°С,

через 10 мин охлаждают до 20°С, фильтруют , фильтрат пропускают через колонку (60x1,5 см) с активированным углем, который предварительно обрабатывают 6н. раствором трихлоруксусной кислоты (на 100 г угл  10 мл кислоты), со скоростью 10 мл/мин. затем в растворе устанавливают рН 5,5 добавлением 1 н. NaOH, осадок отдел ют , раствор ют в воде при рН 4,0 и раствор выдерживают при 2°С 10ч. кристаллы отфильтровывают и сушат на воздухе. Получают 80 г порошка (выход 8 мас.%), соответствующего по хроматографической характеристике (величине Rf) очищенному цистину и не содержащего примесей других аминокислот.

Пример 2.1кг шерстных отходов от скорн жного производства заливают 2,5 л воды (жидкостный коэффициент 1:2,5), нагревают при 95°С и посто нном перемешивании 1,5 ч, смесь охлаждают до 40°С, подщелачивают до рН 8,0 1н. раствором NaOH, добавл ют 1,5 г (0,15 мае. %) ферментного препарата оразыи провод т гидролиз при 40°С в течение 7 ч, температуру повышают до 100°С, через 10 мин охлаждают до 21°С, фильтруют, фильтрат пропускают через колонку (60x1,5 см) с активированным углем, который предварительно обрабатывают 6 н. раствором трихлоруксусной кислоты (на 100 г угл  12 мл кислоты), со скоростью 10 мл/мин, затем в растворе устанавливают рН 5,75 добавлением 1 н. NaOH, осадок отдел ют, раствор ют в воде при рН 4,25 и раствор выдерживают при 3°С 11ч, кристаллы отфильтровывают и сушат на воздухе. Получают 90 г (выход 9 мас,%) порошка, соответствующего по хроматографической характеристике (величине Rf) очищенному цистину и не содержащего примесей других аминокислот.

Пример 3. 1 кг шерстных отходов от скорн жного производства заливают 3 л воды (жидкостный коэффициент 1:3), нагревают при 100°С и посто нном перемешивании 2 ч, смесь охлаждают до 45°С, подщелачивают до рН 8,5 1н. раствором NaOH, добавл ют 2 г (0,2 мас.%) ферментного препарата

оразы и провод т гидролиз при 45°С в течение 8 ч, температуру повышают до 100°С, через 10 мин охлаждают до 22°С, фильтруют , фильтрат пропускают через колонку (60x1,5 см) с активированным углем, который предварительно обрабатывают 6н. раствором трихлоруксусной кислоты (100 г угл  на 15 мл кислоты), со скоростью 10 мл/мин, затем в растворе устанавливают рН 6,0 добавлением 1 н. NaOH. осадок отдел ют,

раствор ют в воде при рН 4,5 и раствор выдерживают при 4°С 12 ч, кристаллы отфильтровывают и сушат на воздухе. Получают 100 г порошка (выход 10 мас.%), соответствующего по хроматографической

характеристике (величине Rf) очищенному цистину и не содержащего примесей других аминокислот.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  цистина, включающий гидролиз шерстных отходов, охлаждение гидролизата, его фильтрацию, выделение , очистку и сушку цистина, отличающийс  тем. что, с целью повышени  выхода, гидролиз провод т водой при жидкостном коэффициенте 1 : 2-3, температуре 90-100°С в течение 1-2 ч, а затем после охлаждени  до 37-45°С ферментным препаратом оразой при рН 7,5-8,5, температуре 37-45°С и концентрации оразы 0,1-0.2 мас.% в течение 6-8 ч с последующей термообработкой гидролизата и охлаждением до 20--22°С, после фильтрации гидролизат пропускают через колонку с активированным углем, предварительно обработанным раствором трихлоруксусной кислоты, довод т рН до 5,5-6,0, отдел ют осадок цистина, раствор ют его в воде при рН 4,0-4,5 и кристаллизуют при 2-4°С в течение 12ч.