(3)一次煆燒稱一定量分離殼膜後蛋殼粉,置馬福爐內高溫煆燒,得白色CaO的蛋殼灰分。
(4)加酸溶解加入一定濃度的稀鹽酸,使蛋殼灰分溶解、過濾、除去酸不溶物,濾液加入一定濃度的Na2CO3溶液,使之完全生成CaCO3沉澱,離心分離,洗滌,除去水溶性鹽類。
(5)二次煆燒將高純度CaCO3於110℃的烘箱內幹燥,轉入馬福爐內高溫煆燒,得高純度灰分CaO。
(6)中和反應將蛋殼灰分研細加入一定量的水,製成石灰乳,在不斷攪拌下緩慢加入有機酸溶液,繼續攪拌至溶液澄清,靜置,過濾。濾液經適當濃縮後,低溫放置自然結晶。
(7)分離提純自然結晶後,溶解,過濾,母液經適當濃縮後多次放置自然結晶,收集合並結晶,用冷蒸餾水洗滌,適當濃縮,然後在幹燥箱中120℃下烘幹脫水,得白色粉末狀無水有機鈣產品。
(二)有機酸鈣的質量標準與檢驗方法
利用蛋殼製取的有機酸鈣主要有丙酸鈣、丙酮酸鈣、檸檬酸鈣、乳酸鈣、蘋果酸鈣、醋酸鈣等,國家已有的質量標準:GB 6225—1986《食品添加劑丙酸鈣》;作為營養添加劑的檸檬酸鈣GB 17203—1998《食品添加劑 檸檬酸鈣》;丙酮酸鈣企業標準CAS:52009-14-0;乳酸鈣執行《中國藥典》2005年版第二部第350頁;蘋果酸鈣可參考GB 13737—1992《食品添加劑L-蘋果酸》;醋酸鈣標準參看《中國藥典》2005年版第二部附錄ⅩⅤ。
三、蛋殼中提取溶菌酶
溶菌酶又稱胞壁質酶或N-乙酰胞壁質聚糖水解酶,它廣泛存在於鳥類和家禽的蛋清,哺乳動物的淚、唾液、血漿、尿、乳汁、白細胞和組織(如肝、腎)細胞內,其中以蛋清含量最豐富。
溶菌酶是一種具有殺菌作用的天然抗感染物質,廣泛用於醫學臨床。它的主要功能是水解細菌細胞壁,在細胞內則對吞噬後的病原菌起破壞作用,所以它具有抗菌、抗病毒、抗炎症、促進組織修複作用。另外溶菌酶與抗菌素具有良好的協同增效作用,臨床上用於五官科疾病等。
近年來隨著食品業的發展,溶菌酶用於食品保鮮的研究取得了較好的效果,它對雙歧杆菌的生長具有一定的促進作用,用於部分食品的添加劑。
(一)溶菌酶的化學組成和性質
溶菌酶是一種堿性氨基酸,酰胺殘基及芳香族氨基酸,如色氨酸的比例很高。雞蛋清溶菌酶是由129個氨基酸組成的單一肽鏈,分子質量為14388u,分子內有四對雙硫鍵,分子呈扁長橢圓球體。溶菌酶的活性中心是天冬氨酸52和穀氨酸35,它能水解黏多糖或甲殼素中的N-乙酰氨基葡萄糖之間的β-1,4-糖苷鍵,從而溶解細菌細胞壁。
溶菌酶是一種罕見的穩定蛋白質。在中等溫度的稀鹽溶液中,當pH為1.2~1.3時仍未見構象改變。在中性pH稀鹽中,它的躍遷溫度是77℃,在pH為5.5,50℃加熱4h後,酶變得更活潑。但在pH1.0~3.0時,其躍遷溫度下降至45℃。低溫度的Mn(1mol/L)在中性和堿性條件下能使酶免受熱的失活作用。
溶菌酶的最適pH為6.6,等電點pI為4.6。
(二)蛋殼提取溶菌酶加工工藝
1.工藝流程
2.工藝要點
(1)抽提取新鮮的或冰凍的帶有殘留蛋清的蛋殼膜或黏殼蛋的蛋殼,用水衝幹淨後敲碎,放入提取鍋中,按蛋殼量加入3/4的10g/L NaCl溶液。攪拌均勻,用1∶10HCl調節pH至6.0,繼續攪拌,加熱到40℃左右,提取30~40min,調pH至6.0。抽提完畢後用尼龍紗網過濾,收集濾液備用,濾渣再加1/2量的10g/L NaCl溶液抽提一次,合並兩次濾液,濾渣可放入下批再抽提。
(2)除雜蛋白將提取液用20%~30%醋酸調pH4.6,在沸水中迅速加熱到75~80℃,促使卵蛋白在等電點沉澱,用冷水速冷至室溫,沉澱10min左右,然後用尼龍布吊濾,除去雜蛋白,收集濾液。
(3)聚丙烯酸凝集把濾液用0.2g/mL NaOH溶液調節pH至6.0左右,攪拌下滴加10%的聚丙烯酸(用量為濾液的1/4),當凝聚物產生後,溶液的pH為3.0左右。靜置15~30min,凝聚物黏附於容器底部,傾去上層清液。
(4)凝聚物解離、過濾在盛有凝聚物的容器中,加入少量蒸餾水(10kg的蛋殼應加60mL蒸餾水),攪拌下滴加少量純堿,使凝聚物溶解,調節pH至4.0左右,然後滴加0.5g/mL CaCl2溶液,使溶菌酶離解,用布吊濾,分出沉澱(可用H2SO4處理後,除去CaSO4,回收聚丙烯酸),收集濾液。
(5)結晶在上述濾液中,滴加0.2g/mL NaOH溶液至pH為9.5,靜置4~6h,用尼龍布過濾,分出清液,再加NaCl至濃度達5%,靜置3~4h,產生粗結晶。
(6)再結晶粗結晶用pH4.6的醋酸溶解,過濾後分出不溶物,靜置再結晶,幹燥後即得產品。每千克蛋殼可提取再結晶溶菌酶約1g。
(三)注意事項
①選取新鮮的蛋殼作原料,如能把新鮮蛋殼在冷庫中存放幾天再抽提,可提高酶的收率與純度。用鴨蛋殼作原料提取率僅為雞蛋殼的60%。
②原料要清潔純淨,不要混入蛋黃和其他雜質,以防影響收率和樹脂的吸附力。提取要在低溫下進行(10℃以下),防止原料變質和酶失去活性。
③溶菌酶的等電點pH4.6,在酸性條件下較耐熱,提取中選擇pH至4.6,可促使80%以上的蛋白質沉澱,同時可提高酶的活力3~5倍。
④724樹脂用過一定時間後,一定要徹底再生,轉型處理,以提高樹脂的吸收。轉為鈉型後再用0.15mol/L、pH6.5的磷酸鹽緩衝液平衡過夜,平衡液的pH要保持在6.5,否則用NaOH溶液調整,用過的樹脂可以用濃NaOH溶液及濃HCl直接浸泡,再生和轉型後,再用緩衝液平衡。