[发明专利]一种从海洋动物蛋白酶解液中去除重金属的方法

说明书

技术领域：

本发明属于生物技术领域，更具体地说，是涉及一种海洋动物蛋白酶解液中去除重金属的方法。

背景技术：

海洋蛋白酶解液中含有大量生物活性肽，具有独特的生理活性，在免疫调节、肿瘤抑制、酶抑制、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗辐射等方面均具有特殊功效。近年来，随着其功能被人们逐渐认识，已广泛地应用于食品、医疗保健及化妆品等行业。然而在制备过程中，活性肽基料的质量安全问题是目前限制该产业群快速发展的重要瓶颈，其中重金属超标问题尤为严重。除蛋白酶解液外，其他海洋制品如鱼糜、海鲜调味汁等品质也均受到重金属影响。以海洋贝类为例，由于贝类的滤食性特点，使其体内易于富集海水中的重金属。调查结果显示，贝类体内镉、铅、铜等重金属及砷等均容易出现超标现象，特别是在我国广东、浙江及山东等工业发达地区海域的水产养殖贝类产品。对海洋动物蛋白酶解液进行重金属脱除成为确保基料安全性的重要手段，也是新世纪海洋绿色生物技术研究的热点之一。

目前在蛋白酶解液中脱除重金属的技术主要包括离子交换法、电渗析法、吸附法、络合法等。电渗析法是利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，使电极中间部分酶解液离子浓度大大下降，从而将重金属离子处理掉。但其存在能耗高，不环保等缺点。吸附法利用吸附材料的吸附性能对重金属进行吸附，但因为蛋白酶解液是一个成分非常复杂的体系，主要包括蛋白质、活性肽及氨基酸等功能成分，吸附剂由于不具备选择性而在吸附过程中对营养物质造成损失，且因操作流程复杂而不适合大规模使用。络合法利用络合试剂对于重金属的螯合能力，用于重金属的脱除，虽然在选择性和脱除率方面有其优势，但脱除过程中分离困难，络合剂加入后只是改变了重金属的存在形态，一定程度上降低其毒性，仍没有真正意义上解决重金属超标的问题。

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供了一种操作简单、经济实用、脱除率高的从海洋动物蛋白酶解液中去除重金属的方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，利用有机酸络合与树脂吸附相结合的方法，从海洋动物蛋白酶解液中去除重金属。

所述的有机酸为柠檬酸、醋酸、植酸、乳酸、酒石酸、抗坏血酸、己二酸、琥珀酸中的一种或一种以上。

所述的树脂为大孔苯乙烯系离子交换树脂，功能基为-N(CH₂COONa)₂、-N⁺(CH₃)₃、-SO₃^-、-N(CH₃)₂、-SH中的一种或一种以上。

同时也可以使用改性树脂来进行吸附，所述改性是指在树脂上覆载金属离子以进一步提高树脂的重金属脱除率。

具体步骤为，

1、有机酸络合

向海洋动物蛋白酶解液中加入有机酸，加入量为海洋动物蛋白酶解液的重量的0.1～3‰，以利于重金属在离子交换树脂上的吸附，控制反应温度50～70℃，恒温振荡10～30min后，使海洋动物蛋白酶解液中的重金属与有机酸络合，离心分离得到酶解上清液促进酶解液中难溶的重金属的溶解；

2、离子交换树脂吸附：

(1)预处理：首先用去离子水冲洗树脂，洗去杂质及树脂粉末，接着依次用4wt％的HCl、去离子水、4wt％的NaOH水溶液、去离子水处理树脂，盐酸和NaOH水溶液的用量为树脂体积的两倍，进酸、碱液后浸泡2～4小时。用去离子水洗至中性；

(2)过柱：将酶解上清液流过树脂柱，控制柱温为40～60℃，pH为4～7，柱流速1～15BV/h，流出液为脱除了重金属的海洋动物蛋白酶解液。

过柱后的树脂可以再生，再生过程为，先用去离子水冲洗树脂，再依次用2倍树脂柱体积的4wt％HCl、去离子水、2倍树脂柱体积的4wt％NaOH、去离子水洗涤，重复上述步骤2～3次。

海洋动物蛋白酶解液的制备过程为：取新鲜海洋动物去壳去内脏并清洗后，加1～3体积去离子水匀浆5min，超声10min，再加入蛋白酶酶解，加酶量为800U/g～7200U/g，酶解条件为pH 6～9，酶解时间3～10h，酶解温度40～60℃；酶解反应结束后在100℃下灭酶10min，高速离心15～20min，过滤后上清液为海洋动物蛋白酶解液。

所述的海洋动物为贝类、鱼类、虾蟹甲壳类、棘皮类动物中的一种或一种以上。