三種氨基酸皆具有兩性及等電點、氨基、羧基等氨基酸所具有的化學通性。
L-胱氨酸是一種昂貴的化學藥品,在醫學上用於治療肝病和放射病,並可促進毛發生長和防止皮膚老化,是治療膀胱炎、脫發、神經痛、中毒性病症的特效藥,在食品工業、生化及營養學研究等領域內也有廣泛的用途。L-賴氨酸為人體必需氨基酸,若缺乏人體就會產生某些疾病。
(一)豬毛提取L-精氨酸、L-賴氨酸技術
1.工藝流程
(1)L-精氨酸工藝流程
(2)L-賴氨酸工藝流程
2.工藝要點
用手工或分選機械除去豬毛中夾雜的泥土、紙屑、鐵絲等雜物。用60~80℃熱水洗去毛脂,熱風烘幹備用。將潔淨的豬毛投入搪瓷反應鍋中,加入兩倍量含量為31%的工業HCl。直接火加熱至沸,保持沸騰攪拌12h,趁熱過濾,將濾液用水浴加熱,減壓濃縮至1/2體積;再加入相當HCl體積20%的清水,最後減壓濃縮至1/2;再加入相當HCl體積20%的清水,最後減壓濃縮至1/2體積,停止加熱,冷卻至室溫,攪拌下用0.3g/mL的NaOH中和至pH為3.5,用水浴加熱至80℃,加入總液量3%的活性炭,保溫攪拌30min,趁熱過濾,靜置12h,先將上清液過濾,再將下層沉澱抽濾、合並清液及濾液,加入30倍量的去離子水稀釋,自上而下自然流入732型陽離子交換樹脂柱,至流出液中出現L-賴氨酸時,停止上柱。用0.05mol/L氨水洗脫,至pH為8.0時,開始收集洗脫液,初期收集含有4~5種氨基酸的洗脫液,隨後收集僅含精氨酸和賴氨酸的洗脫液,最後收集隻含精氨酸的洗脫液,收集完畢,用2mol/L氨水洗脫及洗淨。
將含有精氨酸和賴氨酸的混合洗脫液及隻含精氨酸的洗脫液,分別用超濾膜過濾濃縮,再分別加入總液量3%的活性炭。用水浴加熱至80℃,保溫攪拌20min。然後趁熱過濾,分別將濾液冷卻後調pH為10.0,於高位槽自上而下流入717型陰離子交換樹脂柱。先上隻含精氨酸的濾液,上完後,接著上混合液,收集流出液。其中隻含精氨酸,將該流出液先用薄膜濃縮,再用燒瓶濃縮至糊狀,傾出,冷卻,靜置12h,濾取晶體。晶體先用70%乙醇洗滌兩次,再用95%乙醇洗滌兩次,瀝幹,用60℃熱風幹燥,得層析純精氨酸,收率4%。
收集隻含精氨酸的流出液後,用0.2mol/L HCl對717型陰離子樹脂交換柱進行洗脫,先流出來的是賴氨酸等幾種氨基酸,收集隻含賴氨酸流出液,將該液加入3%的活性炭,用水浴加熱至80℃,保溫攪拌20min。趁熱過濾。如濾液不透明,可反複脫色,向透明液中加入18%的化學純HCl,攪拌下調pH為4.0,移入燒瓶中,用水浴加熱,濃縮至糊狀。傾出,冷卻,加入4倍量的75%乙醇,攪勻,靜置12h,濾取晶體。用95%乙醇洗滌晶體3次,抽幹,用40℃熱風幹燥,得層析純賴氨酸鹽酸鹽,收率1%。
(二)豬毛提取L-胱氨酸技術
1.工藝流程
2.工藝要點
(1)豬毛的脫脂在容器內,先放入約1/2體積的水,再加入清水量1/10體積的0.3g/mL NaOH溶液,邊加入邊攪拌,控製pH在8.5~9.0。然後,加入一定量的豬毛,使其淹沒為限,不斷攪拌1~2h後,濾去汙水,用自來水反複衝洗幾次,至衝洗液呈現中性為止,放置,備用。
(2)豬毛的水解稱取一定量的脫脂豬毛於反應器中,按照豬毛與濃HCl的質量比1∶2,加入30%左右的工業HCl,開動攪拌器,加熱回流,控製溫度在114~118℃,回流時間控製在10~12h,當回流達到9h,開始從反應器中取樣檢查直至水解完全。經檢測確定水解完全後,停止回流,當溫度降至(90±5)℃時,向反應器裏通入氮氣,除去水解液中多餘的HCl氣體,趕氣0.5~1h,趕出的HCl氣體用去離子水吸收。冷卻、降溫,當溫度降至80℃左右時,趁熱過濾,除去黑腐質,濾渣用10%的HCl洗滌2~3次,並將洗液與濾液合並。若濾液黏度較大,可加入適量蒸餾水稀釋。