茶氨酸提取纯化工艺研究

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系统研究了从茶多酚工业废液(以下简称废液)中提取纯化茶氨酸的方法。茶多酚工业废液中含有大量的茶多酚、糖类及蛋白质等杂质,研究采用各种分离的手段,如絮凝、超滤、吸附、阳离子交换及重结晶的工艺来除去杂质,分离纯化茶氨酸。并对各分离工艺进行优化,得到最佳工艺参数。结果表明: 絮凝能有效去除工业废液中的多糖类与蛋白质等杂质。经絮凝后,茶多酚废液溶液由混浊变为澄清,O.D.650值由1.5降至0.2左右,蛋白质杂质减少了50%,可溶性糖的含量也降低20%,茶多酚含量变化不大,茶氨酸的回收率超过95%。最佳絮凝工艺条件为壳聚糖添加至浓度4mg/mL,溶液pH为3.0~4.0,温度为20-30℃。 超滤能进一步澄清溶液,降低溶液中蛋白质等大分子物质的含量。研究结果表明,超滤的最佳工艺为选择十万分子量的醋酸纤维素膜,处理液温度为35-45℃时,以0.1-0.15MPa的工作压力进行操作,可得到较好的处理效果。通过超滤,蛋白质含量减少48%,可溶性糖含量下降25%,茶氨酸有一定程度的被截留,茶氨酸回收率约为90%。 吸附能进一步去除色素、多酚类物质及大分子有机物。筛选出一种对杂质吸附较多,同时茶氨酸的回收率较高的树脂—AB-8。静态吸附实验表明在35℃、溶液pH在4.0左右时,AB-8树脂对多酚类等有机质的吸附量最大。通过动态吸附法考察了树脂在不同流速、不同上样浓度及不同树脂层高径比条件下茶多酚的穿透曲线。结果表明,采用1.0BV/h的流速,树脂层高径比在10:1左右时进行动态吸附,单位树脂的吸附量最大。70%的乙醇的解吸性能较好。 阳离子交换树脂能较专一吸附氨基酸,不同阳离子交换树脂在吸附氨基酸的选择性上相差不大。离子交换树脂以732树脂为宜。在上样液茶氨酸浓度为1.5mg/mL时,溶液pH在3.0左右时,控制流速1.0BV/h,单位体积树脂吸附容量较大。洗脱液选择1.5mol/L的氨水,控制流速为1.0 BV/h,收集1.5倍柱体积沈脱液。洗脱液60℃减压浓缩挥去氨后,溶液冷冻干燥得粗茶氨酸。 乙醇重结晶法可得到较高纯度的茶氨酸。10%(W/V)粗茶氨酸液加入4倍体积乙醇,在常温下振荡混匀静置1h后,离心分离去除产生的沉淀。离心清液60℃减压浓缩为80%(W/V)的溶液,冷却后加4倍体积冷乙醇,0℃下冷藏24h,可产生结晶状物质,4℃、8000rpm/min离心得类白色固体,经检测此固体物茶氨酸纯度为65%。将所得固体用少量热水溶解,同上述方法重结晶3次。所得晶体60℃下真空干燥,可得纯度>90%的茶氨酸产品。不吹士学位论文 通过以上絮凝*超滤、吸附*阳离子交换*重结晶的工艺,可得到纯度超过%%的茶氨酸产品,茶氨酸回收率为35%,产品得率为0.8%。
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