[发明专利]一种乳酸链球菌素的提取方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种天然食品防腐剂的制备方法，具体是一种从乳酸链球菌或乳酸乳球菌发酵浓缩液中分离提取乳酸链球菌素的方法。

 

背景技术

乳酸链球菌素又称乳球菌肽或乳链菌肽，英文名Nisin，是由乳酸链球菌（Streptococcus lactis）或乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）在代谢过程中产生的具有很强杀菌作用的多肽，一级结构由34个氨基酸组成，分子量约为3510Da。乳酸链球菌素是一种天然食品防腐剂，能抑制葡萄球菌属、链球菌属和芽孢杆菌属等大部分G⁺菌及其芽孢的生长和繁殖，具有抗菌性强、对人体无毒、水溶性好、热稳定性好等优点，已被广泛应用于乳制品、罐头食品、肉制品和饮料的防腐保鲜。

自二十世纪六十年代以来，从发酵液中提取乳酸链球菌素的方法和手段陆续建立，其回收过程主要包括如下步骤：发酵液酸化、加热、浓缩、盐析（或喷雾干燥）、真空干燥。浓缩方法主要有：低温真空浓缩法、超滤浓缩法、泡沫浓缩、吸附浓缩。吸附法在发酵液中加入固体颗粒吸附剂吸附乳酸链球菌素，解吸后将解吸液盐析或喷雾干燥，制成粉末状乳酸链球菌素产品；膜过滤法首先采用板框过滤对发酵液进行预处理，去除菌体等固形物，滤液用超滤膜浓缩后，浓缩液盐析或喷雾干燥，制成乳酸链球菌素粉末。

发明专利“从发酵液中分离提取乳链菌肽的方法”（申请号：00129928，公开号：1293201）采用硅藻土、大孔树脂等吸附剂吸附乳酸链球菌素，用聚乙二醇的酸性水溶液解吸附后喷雾干燥，吸附剂的成本虽然低廉，但还不是最理想，且解吸附剂聚乙二醇难以去除，会进入乳酸链球菌素成品，影响产品纯度。

发明专利“从乳酸乳球菌发酵液中分离乳酸链球菌素的方法”（申请号：200510066481.7，公开号：1687110）采用膜过滤方法，用无机膜或管式膜从发酵液中去除菌体和固体等分子量比乳酸链球菌素分子量大的物质；用卷式膜超滤从发酵液中去除分子量比乳酸链球菌素分子量小的物质,得到的发酵液浓缩物，加入固体食盐，喷雾干燥后食盐含量为10-50%。

发明专利“一种天然防腐剂的工业化纯化工艺”（授权公告号CN 100554276C）采用离子交换层析方法获得高纯度乳酸链球菌素，该方法由于投资成本、操作成本较高还不具备工业实用价值。

发明专利“一种乳酸链球菌素的制备方法 ”（授权公告号：101113463B）采用超滤浓缩、泡沫浓缩两种浓缩技术完成发酵液的浓缩，最后采用喷雾干燥技术得到乳酸链球菌素产品，依然没有解决产品纯度低的问题。

目前，乳酸链球菌素提纯工艺主要采用盐析和喷雾干燥的方式，产品中盐含量高，乳酸链球菌素纯度为20%，并且提取步骤繁琐，纯化过程复杂，存在提取成本高等缺陷。

 

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的盐含量高、提取工艺复杂和产品纯度第的缺陷而专门研制的一种新的乳酸链球菌素的提取方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的乳酸链球菌素的提取方法包括以下步骤：

（1）将乳酸链球菌素发酵浓缩液，用盐酸调pH为1.7-3.0，与水微溶性有机溶剂或水不溶性有机溶剂混合，所用有机溶剂与乳酸链球菌素发酵浓缩液的体积比为1∶5-1∶1，所述的有机溶剂为二氯甲烷、正丁醇、乙酸乙酯、四氯化碳中的任意一种，或任意两种组合；当有机溶剂为两种组合时，两种溶剂体积比为：1∶1-1∶10。

（2）搅拌静置，固相分离，得乳酸链球菌素湿饼，在40℃-60℃的烘箱中真空减压干燥，即得乳酸链球菌素产品。

在本发明中，乳酸链球菌素发酵浓缩液是将发酵完成的乳酸菌链球菌素发酵液采用低温真空浓缩、超滤浓缩、泡沫浓缩、吸附浓缩的方法去除菌体而得到的浓缩液。

整个提取过程中的操作温度是4-50℃。

本发明的主要优点是采用有机溶剂沉淀乳酸链球菌素，克服了现有工艺盐含量高、产品纯度低的缺陷，乳酸链球菌素产品纯度高于50%。方法安全简便、实用、成本低。

 

具体实施方式

实施例一：

本实施例中，乳酸链球菌素按以下步骤提取：

（一）调pH：取乳酸链球菌素浓缩发酵液（菌体吸附后解吸，滤除菌体后制得，效价为51.8万/ml）1L，用盐酸调pH至2.0。