电渗析法进行胱氨酸母液脱盐的研究_金燕

氨基酸和生物资源AminoAeids乙BiotieResourees1995;17(1):13~15电渗析法进行胧氨酸母液脱盐的研究金燕、张关永华东理工大学化学系许志立、谭春洪华东理工大学华凯科技贸易公司摘要猪毛酸解提取胧氨酸后的母液中含有十七种氨基酸.本文报道了采用我校由辐射法制备的高性能离子交换膜(HF一1及HF一2),通过电渗析技术对母液进行脱盐并制得混合氨基酸.该技术已运转近一年,脱盐率>95.5%,氨基酸中人体必须氨基酸达20写以上。1前言氨基酸是一种极有价值的营养物质,它既是医药上的重要原料,也是人体组成所必需的物质。近年来,氨基酸在食品、化妆、医药等方面的应用越来越广,需求量不断增加,因而对于开发氨基酸生产的新资源是急需的。最近几年,由于猪毛来源丰富,价格便宜,并且猪毛中氨基酸含量很高,其中胧氨酸约含14%,因而有许多厂家开始以猪毛酸解,然后从猪毛水解液中制备胧氨酸,剩余大量的废液则排放出去。由于在处理过程中有大量盐产生,(约4当量),若不经处理直接排放,会造成土壤板结,植物烧伤,污染水源;若经除盐处理后再加工,则成为营养价值极高的氨基酸资源。本文采用高性能离子交换膜(HF一l,HF一2)电渗析脱盐技术(脱盐率90%以上),将脱盐后氨基酸母液再作进一步处理,从而制备出具有高营养价值的混合氨基酸粉末。2原理谈室流出液,:…NaCI口浓里{淡圣l浓里ABC图1电渗析法电解Nacl示意图收稿日期1994一05一31图2电渗析仪结构示意图(共15对膜)图1所示:将猪毛酸解提取胧氨酸后的母液置于b室,水解液pH处于中性氨基酸等电区域,此时混合氨基酸组分中有些组分带正电、也有带负电、也有净电荷等于零。由于N才、CI一迁移率大于氨基酸迁移率,所以,电渗析一开始,N才、游离氨及少量氨基酸迅速穿过阳膜浓集于a室,lC一及少量氨基酸穿过阴膜集于。室,b室则为中性氨基酸及剩余的酸性碱性的氨基酸。由于N户、1C一迁移速度快,因而起到猪毛水解液脱盐的效果。3对脱盐率及氨基酸损失率的测定(l)定氮氨基酸含量的测定有凯氏法、甲醛法、苟三酮比色法、氨基酸自动分析仪。根据本实验室条件,我们采用凯氏定氮法〔’〕。根据该法测出的含氮量,换算成氨基酸含量时应将相应值乘以复合氨基酸的计算系数8.712〕。(实验步骤略)。(2)盐含量的测定采用电位滴定法。该法通过测量滴定过程中电池电动势的变化,来确定滴定终点的滴定分析法。在本实验中,用玻璃电极(参DOI:10.14188/j.ajsh.1995.01.005金燕等:电渗析法进行胧氨酸母液脱盐的研究比电极)、银电极(指示电极)和待测溶液组商法分别求出等当点。利用所消耗的AgN03成工作电池。银电极的电位与Ag+的浓度的溶液毫升数从而算出试样中Cl一的含量。(实关系为甲Ag+/Ag~甲Ag+/Ag+0.05919验步骤略)。【Ag+〕。在滴定过程中,随着AgNO3溶液不(3)氨基酸测定断加入,卤素离子浓度不断降低,根据氨基酸测定用氨基酸自动分析仪。〔Ag+][CI一]=KspAgCI,则[Ag+〕不断4实脸结果增加。在等当点时发生【Ag+〕的突跃,引起未脱盐和脱盐母液及浓室中氨基酸、无甲Ag+/Ag的突跃,借此指示滴定终点。用E机氮和盐的含量,列于表1。一V曲线法、△E/△V一V曲线法或二级微表1总氮量(%)无机氮t(%)无机氮占急氮百分数(%)氨基酸含量(%)含盐量(mo!/L)未脱盐母液脱盐母液(淡室)(浓室)0.31511.9020.334.0170.0963.5822.6102530.4670.17737.90脱盐损失率列于表2.表2损失区城名称浓室阳、阴膜合计…,`nOI人0`月了O妇00`,曰…月性,白J任…八Jób一b,óō了11总氮损失率(%)总游离氨损失(%)总氨基酸损失(%)投料:未脱盐母液Zoml浓室:2710ml出料:脱盐母液142oml混合氨基酸中各氨基酸的含量列于表3表3名称天冬氨酸苏氨酸丝氨酸谷氨酸甘氨酸丙氨酸肤氨酸撷氨酸含量(%)10.37.010.821·96.45·44·15·4名称蛋氮酸异亮氮酸亮氮酸酪氨酸苯丙氮酸赖氨酸组氨酸精氨酸含t(%)1.12.54.80·31·85·21·511·l实验结果表明:猪毛水解提取胧氨酸后的母液通过电渗析离子交换膜脱盐后,其中氨基酸损失率21.0%,脱盐率95.5%,未脱盐母液盐量的平均回收率为101.2写,脱盐母液含盐量的平均回收率为101.2%。5讨论1.从浓室、未脱盐母液、脱盐母液中无机氮含量分别为37.90%、n.90%、3.58%,可以判断,在电渗析过程中,由于NH才体积较小,所以其迁移率比带正电的氨基酸的迁移率大,因而在浓室中,游离氨的含量较高。若在凯氏定氮中,不扣除游离氨的含氮量,而只将凯氏定氮得出的总氮换算为氨基酸的含氮