一種維生素h的提取純化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于維生素提取、合成技術領域，特別是涉及一種維生素H的提取純化方法。
【背景技術】
[0002]維生素H是一種含硫元素的水溶性B族維生素，100多年前作為酵母生長因子被發(fā)現(xiàn)，隨后又在蛋黃和肝臟中發(fā)現(xiàn)。維生素H在生物體內(nèi)作為酶的輔因子參與羧化、脫羧和轉(zhuǎn)羧反應，起著將羧基從供體轉(zhuǎn)移到受體的運載體作用。維生素H的生物學作用自從發(fā)現(xiàn)以來作為食品和化妝品添加劑，廣泛應用于畜牧業(yè)、醫(yī)藥、生物醫(yī)學檢測、發(fā)酵工業(yè)等多個領域，全球市場每年需求量較高，超過了 200噸。
[0003]目前，國內(nèi)采用合成法和發(fā)酵法生產(chǎn)維生素H，但采用發(fā)酵法生產(chǎn)維生素H的提取、純化工藝沒有相關的文獻報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就在于提供一種有效提高提取收率，降低成本，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)穩(wěn)定、高效生產(chǎn)的維生素H的提取純化方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的所采取的技術方案為:
[0006]—種維生素H的提取純化方法，其特征在于包括如下工藝步驟:
[0007]I)預處理:首先將維生素H發(fā)酵液調(diào)節(jié)pH至7.1?7.5，靜置20?40min，然后升溫至60?80°C，再次靜置40?60min，后降至室溫，加入吸附劑，充分攪拌，繼續(xù)靜置80?10min,用不銹鋼金屬網(wǎng)過濾，得到維生素H濾液；
[0008]2)將過程I)所得的維生素H濾液稀釋，升溫至35?40°C后依次進行陶瓷膜過濾、超濾和納濾處理，所得納濾濾液升溫至60?80°C，然后冷卻結(jié)晶，固液分離，干燥和篩分即可。
[0009]所述過程I)中，調(diào)節(jié)pH采用的是質(zhì)量濃度為10?30%碳酸鈉溶液。
[0010]所述過程I)中，過濾后的不銹鋼金屬網(wǎng)用去離子水沖洗，至沖洗液體積等同于發(fā)酵液體積時停止沖洗，該沖洗液與維生素H濾液混合；所述不銹鋼金屬網(wǎng)的過濾精度為300 ?500 μ mD
[0011]所述過程I)中，吸附劑為重金屬吸附劑，其加入量為維生素H發(fā)酵液質(zhì)量的0.01?0.05%。重金屬吸附劑可以選用重金屬吸附劑H2061。
[0012]所述過程2)中，稀釋是指在維生素H濾液加入去離子水，其加量為濾液體積的20 ?40%。
[0013]所述過程2)中，陶瓷膜過濾過程中，壓力控制在0.3?0.4MPa，陶瓷膜為管束式多孔陶瓷膜材質(zhì)為氧化鋁，截留分子量為5KD。
[0014]所述過程2)中，超濾溫度控制在30?35°C，壓力控制在0.2?0.3MPa ;超濾采用中空纖維超濾膜，材質(zhì)為PVDF，膜孔徑為0.0lym0
[0015]所述過程2)中，在納濾處理前，先將超濾濾液降至室溫，再加入去離子水稀釋維生素H，使其化學效價降至500?1000 μ /ml，然后進行納濾。
[0016]所述過程2)中，納濾是采用陶氏納濾膜NF90-400/34i脫鹽型納濾膜，納濾壓力控制在2?2.5MPa，納濾流速300?400L/h，納濾的濃縮體積倍數(shù)為3?5倍，納濾結(jié)束，采用去離子水頂洗8?1min。
[0017]所述過程2)中，冷卻結(jié)晶過程為:按照10?12°C /h的降溫速率進行冷卻，期間，連續(xù)慢速恒流導入納濾濾液體積的5?10%的反溶劑去離子水，當出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象時，快速加入納濾濾液總億的0.1?0.5%的晶種維生素H，至溫度降至-10?_5°C時停止降溫和去離子水的填加，繼續(xù)攪拌20?40min，然后靜置2?4h即可。
[0018]所述過程2)中，干燥是采用雙錐混粉機，調(diào)節(jié)進風溫度至120?130°C，排風溫度至 50 ?80°C。
[0019]所述過程2)中，超濾過程中，加入透析水，該透析水為陶瓷膜過濾的濾液，當首次陶瓷膜過濾的濾液體積達到發(fā)酵液體積的30%時，將其稀釋3倍作為透析水，連續(xù)加入2次。
[0020]所述過程2)中，晶種維生素H用量(g)=維生素H濾液的化學效價(u/ml) X體積(m3) X比例系數(shù))。
[0021]本發(fā)明的技術效果為:
[0022]I)本發(fā)明建立了一種利用維生素H發(fā)酵液制備維生素H的方法。
[0023]2)總收率在85%以上。
[0024]3)成品質(zhì)量符合相關規(guī)定。
【具體實施方式】
[0025]下面用實例予以說明本發(fā)明，應該理解的是，實例是用于說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍與核心內(nèi)容依據(jù)權(quán)利要求書加以確定。
[0026]下述實施例中維生素H發(fā)酵液是采用產(chǎn)氨短桿菌，通過二級發(fā)酵模式得到維生素H發(fā)酵液，該發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源主要是葡萄糖和淀粉，氮源主要是豆餅粉、蛋白胨和酵母粉。
[0027]材料來源:重金屬吸附劑H2061由上海輝建實業(yè)有限公司提供。
[0028]實施例1
[0029]維生素H發(fā)酵液10m3，效價為2540u/ml。
[0030]I)預處理:攪拌轉(zhuǎn)速控制在30r/min ;首先用10 %碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH至
7.1，靜置20min ;其次將維生素H發(fā)酵液升溫至60°C，然后靜置40min ;最后發(fā)酵液降至室溫，加入Ikg的吸附劑H2061，攪拌轉(zhuǎn)速控制在100r/min ;攪拌lmin，靜置80min，用不銹鋼金屬網(wǎng)過濾，過濾精度為300 μ m，得到維生素H濾液8.2m3;用去離子水沖洗不銹鋼金屬網(wǎng)，沖洗液與維生素H濾液混合，濾液的體積為10m3，效價為2497u/ml，預處理的收率為98.[0031 ] 2)稀釋:將維生素H濾液加入去離子水2m3，濾液的體積為12m3。
[0032]3)陶瓷膜過濾:將過程2)得到的維生素H溶液升溫至35°C，采用管束式多孔陶瓷膜過濾。過濾過程中，壓力控制在0.3?0.4MPa。陶瓷膜過濾結(jié)束，濾液的體積為11.8m3。
[0033]4)超濾:將過程3)得到的維生素H溶液控制在30°C，進行超濾，壓力控制在0.2?0.3MPa，超濾結(jié)束，濾液的體積為11.6m3。
[0034]5)納濾:將過程4)得到的濾液溫度降至室溫，再加入去離子水稀釋維生素H，使其化學效價降至500u/ml，然后進行納濾，納濾結(jié)束，濾液的體積為19.3m3。
[0035]6)冷卻結(jié)晶:攪拌轉(zhuǎn)速控制在30r/min ;將過程5)所得濾液升溫至60°C，然后開始降溫，降溫的速率控制在10?12°C /h,降溫至-10°C時停止降溫；降溫過程中，連續(xù)慢速恒流導入反溶劑去離子水，加量為lm3，溫度降至-10°C，停止加入去離子水。降溫過程中，出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象時，快速加入晶種維生素H24.9g0溫度降至-10°C，繼續(xù)攪拌20min，然后靜置2h。
[0036]7)干燥
[0037]濾液經(jīng)固液分離，所得固體維生素H進行干燥。啟用雙錐混粉機，調(diào)節(jié)進風溫度至120?130°C，排風溫度至50?80°C，加濕粉于加料口，經(jīng)8?12目不銹鋼篩網(wǎng)后，隨氣流至旋風分離器，到達篩粉機經(jīng)過篩得到維生素H21.53kg。
[0038]總收率為85.3%。
[0039]實施例2
[0040]維生素H發(fā)酵液10m3，效價為2365u/ml。
[0041]I)預處理:攪拌轉(zhuǎn)速控制在35r/min ;首先用15 %碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH至
7.2，靜置25min ;其次將維生素H發(fā)酵液升溫至65°C，然后靜置45min ;最后發(fā)酵液降至室溫，加入2kg的吸附劑H2061，攪拌轉(zhuǎn)速控制在105r/min ;攪拌2min，靜置85min，用不銹鋼金屬網(wǎng)過濾，過濾精度為350 μ m，得到維生素H濾液8.3m3;用去離子水沖洗不銹鋼金屬網(wǎng)，沖洗液與維生素H濾液混合，濾液的體積為10m3，效價為2327u/ml，預處理的收率為98.4% ο
[0042]2)稀釋:將維生素H濾液加入去離子水2.5m3，濾液的體積為12.5m3。
[0043]3)陶瓷膜過濾:將過程2)得到的維生素H溶液升溫至36°C，采用管束式多孔陶瓷膜過濾。過濾過程中，壓力控制在0.3?0.4MPa。陶瓷膜過濾結(jié)束，濾液的體積為12.3m3。
[0044]4)超濾:將過程3)得到的維生素H溶液控制在31°C，進行超濾，壓力控制在0.2?0.3MPa，超濾結(jié)束，濾液的體積為12.lm3。
[0045]5)納濾:將過程4)得到的濾液溫度降至室溫，再加入去離子水稀釋維生素H，使其化學效價降至600u/ml，然后進行納濾，納濾結(jié)束，濾液的體積為13.4m3。
[0046]6)冷卻結(jié)晶:攪拌轉(zhuǎn)速控制在35r/min ;將過程5)所得濾液升溫至65°C，然后開始降溫，降溫的速率控制在10?12°C /h,降溫至-9°C時停止降溫；降溫過程中，連續(xù)慢速恒流導入反溶劑去離子水，加量為0.8m3，溫度降至-9°C，停止加入去離子水。降溫過程中，出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象時，快速加入晶種維生素H46.54go溫度降至_9°C，繼續(xù)攪拌25min，然后靜置
2.5h0
[0047]7)干燥
[0048]濾液經(jīng)固液分離，所得固體維生素H進行干燥。啟用雙錐混粉機，調(diào)節(jié)進風溫度至120?130°C，排風溫度至50?80°C，加濕粉于加料口，經(jīng)8?12目不銹鋼篩網(wǎng)后，隨氣流至旋風分離器，到達篩粉機經(jīng)過篩得到維生素H19.87kg。
[0049]總收率為85.6%。
[0050]實施例3
[0051 ] 維生素H發(fā)酵液10m3，效價為2410u/ml。
[0052]I)預處理:攪拌轉(zhuǎn)速控制在40r/min ;首先用20 %碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH至
7.3，靜置30min ;其次將維生素H發(fā)酵液升溫至70°C，然后靜置50min ;最后發(fā)酵液降至室溫，加入3kg的吸附劑H2061，攪拌轉(zhuǎn)速控制在110r/min ;攪拌3min，靜置90min，用不銹鋼金屬網(wǎng)過濾，過濾精度為400 μ m，得到維生素H濾液8.1m3;用去離子水沖洗不銹鋼金屬網(wǎng)，沖洗液與維生素H濾液混合，濾液的體積為10m3，效價為2379u/ml，預處理的收率為98.
[0053]2)稀釋:將維生