牛肝中牛磺酸提取纯化工艺研究
Study on Extraction and Purification Technology of Taurine from the Bovine Liver
牛磺酸是一种含硫的β-氨基酸,在动物体内多以游离形式存在,具有促进体内营养物质代谢、提高机体免疫力、参与神经内分泌调节等多种生物学功能.本研究以牛肝脏为原料,采用不同的方法提取纯化牛肝中牛磺酸,通过单因素试验、正交试验、多因素中心组合试验、响应面数据分析(RSM)等方法,对牛肝中牛磺酸提取纯化工艺条件进行研究,最后采用红外光谱法对牛磺酸结构进行鉴定.研究结果如下:1.采用紫外分光光度法测定牛肝中牛磺酸含量,最佳测定条件为:显色剂组成乙酰丙酮∶甲醛(1.5∶1,v/v),显色剂用量1.0mL,加热温度100℃,加热时间15min.在此条件下测得加标回收率为99.3%,相对标准偏差为0.72%.2.采用传统水煮法提取牛肝中牛磺酸,确定了最佳提取条件.试验结果表明,各因素对牛磺酸提取得率的影响次序为:自溶时间>提取温度>料液比>提取时间;最佳提取条件是:自溶时间24h,提取温度80℃,提取时间40min,料液比1∶4g/mL,在此条件下,牛肝中牛磺酸提取得率为4.37mg/g.3.采用超声波辅助传统水煮法提取牛肝中牛磺酸,确定了最佳提取条件.试验结果表明,超声功率、超声时间、料液比3因素对牛肝中牛磺酸提取得率的影响次序为:超声时间>料液比>超声功率;原料用量为25g时,最佳提取条件为:超声功率205W,超声时间12min,料液比1∶4g/mL,在此条件下,牛磺酸提取得率可达6.12mg/g.与传统水煮法相比,牛磺酸提取得率提高了1.75mg/g.4.采用离子交换法初步分离纯化牛磺酸,最佳工艺条件为:进样量6mL,上柱液pH值4.5,洗脱速度2mL/min.收集牛磺酸高流部分流出液,结晶,再反复重结晶,即得纯度达98.1%以上的白色针状牛磺酸精品.5.牛磺酸精品与牛磺酸标准品用红外光谱进行检测,试验结果显示:牛磺酸精品含有-NH2的吸收峰(3212.83、3045.05、2971.77cm-1)和-SO3H的吸收峰(1184.08、1305.57、1511.92、1585.20、1616.06cm-1),与牛磺酸标准品的红外特征吸收峰一致.综上所述,传统水煮法和超声波辅助传统水煮法都具有成本低、对环境及人类无毒害等优点,但后者生产出的牛磺酸提取得率和产品纯度更高,具有良好的市场应用前景.因此,超声波辅助水煮法和离子交换-重结晶法是适合工业化生产的工艺,在生化制药以及动物副产品综合利用中具有一定的意义.
- 作者：
- 孙娜
- 学位授予单位：
- 甘肃农业大学
- 专业名称：
- 营养与食品卫生学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 余群力
- 中图分类号：
- TQ464.54
- 关键词：
- 牛肝；牛磺酸；超声波辅助；提取；离子交换法
- beef liver；taurine；ultrasonic assisted；extraction；separation and purification