[发明专利]一种对ε-聚赖氨酸及其盐溶液脱色的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对ε-聚赖氨酸及其盐溶液脱色的方法，属于生物化工领域。

背景技术

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是由链霉菌、丝状真菌或芽孢杆菌等微生物胞外分泌产生的一种同型氨基酸聚合物。它一般由25-35个L-赖氨酸单体通过α-COOH和ε-NH₂脱水缩合而成，分子量通常为2500-4500Da。由于ε-PL具有水溶性好、热稳定性强、抑菌谱广等特点，目前主要作为生物食品防腐剂广泛应用于日本、韩国、欧美等国家和地区的食品工业。然而，目前ε-PL的生产还只能在少数国家实现，主要集中在日本。随着国内ε-PL发酵水平的稳步提升，已经初步具备了产业化的潜力。因此，研究从发酵液中高效分离和提取ε-PL方法对实现其工业化生产至关重要。

ε-PL的分离纯化主要包括固液分离、离子交换、色素脱除和有机溶剂沉淀等步骤。其中，色素脱除往往采用活性炭吸附的方法，尽管该方法往往活性炭用量大、难再生、操作环境差，更为重要的是目标产品ε-PL损失率较高，通常在10％以上。

因此，提供一种新的ε-PL及其盐溶液脱色方法对于提高ε-PL产品纯度和感官具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术的不足，提供一种对ε-聚赖氨酸及其盐溶液脱色的方法，尤其是一种工艺简单、效果显著的大孔树脂吸附去除ε-PL和/或其盐溶液中色素杂质的方法。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案如下：

1)大孔树脂的预处理：先采用0.5-2M HCl浸泡、去离子水洗至pH中性、0.5-2M NaOH浸泡、去离子水洗至pH中性；然后用95％乙醇浸泡、用去离子水洗至乙醇被完全去除为止；

2)脱色：将含有5-500g/Lε-PL和/或其盐的溶液以1BV/h-4BV/h的速度压入装填有大孔树脂的色谱柱中，并收集流出液。

所述方法还包括对大孔树脂进行再生：先用去离子水以4BV/h的速度洗至流出液无色，再用体积分数20％-60％的乙醇水溶液以2BV/h的速度洗至流出液无色。

步骤1)中所用的大孔树脂优选聚丙乙烯型，进一步优选DA201-B、DA201-C、DA201-CⅡ、DA201-D、SX-8、HP-20或其他同等大孔吸附树脂中的一种或几种。

所述大孔吸附树脂DA201-B、DA201-C、DA201-CⅡ、DA201-D购自江苏苏青水处理工程基团有限公司。

所述SX-8和HP-20购自安徽三星树脂科技有限公司。

步骤2)中ε-PL和/或其盐的溶液可以是发酵液去除菌体后的清液，也可以是经离子交换后的洗脱液，还可以是ε-PL和/或其盐粗品的复溶水溶液。

步骤2)优选用酸碱液调整ε-PL和/或其盐的溶液的pH值为5.0-9.0。

所述方法进一步优选以下步骤：

1)大孔树脂的预处理：首先用0.5-2M HCl浸泡4-6h，用去离子水洗至pH中性；然后用0.5-2M NaOH浸泡4-6h，用去离子水洗至pH中性；最后用95％乙醇浸泡12h，用去离子水洗至乙醇被完全去除为止；

2)脱色：将含有5-500g/Lε-PL和/或盐的溶液以1BV/h-4BV/h的速度压入装填有大孔树脂的色谱柱(1.6×20cm)中，并收集流出液至10BV时停止；

3)大孔树脂的再生：先用去离子水以4BV/h的速度洗至流出液至无色，再用5BV20％-60％(v/v)乙醇水溶液以2BV/h的速度洗至流出液无色，即完成大孔树脂再生。

本发明采用大孔树脂对ε-聚赖氨酸及其盐溶液进行脱色，所得ε-PL及其盐产品的回收率不低于95％，纯度能够提高20％以上，产品外观为白色至淡黄色，色素去除率达到90％以上。由于其较高的孔隙率和对有机物高度的选择性，它能够在有效吸附色素的同时最低程度地吸附ε-PL。而且大孔树脂容易再生，操作环境良好，适合工业化大生产使用。该方法具有很高的实际应用价值，优势明显。

具体实施方式

色素去除率的测定方法：将样品溶液稀释20倍，在410nm下测定其吸光值，脱色率计算公式如下：脱色率(％)＝(Ao-Ae)/Ao×100，其中Ao和Ae分别为样品溶液脱色前后在410nm下的吸光值。

ε-PL的测定方法：Itzhaki法(Itzhaki,1972)。

实施例1采用大孔树脂DA201-B