菠萝蛋白酶分离方法精选文档.ppt

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1、菠萝蛋白酶分离方法本讲稿第一页，共十页菠萝蛋白酶简介菠萝蛋白酶，简称菠萝酶，亦称为凤梨酶菠萝蛋白酶，简称菠萝酶，亦称为凤梨酶或凤梨酵素。是从菠萝果茎、叶、皮提取或凤梨酵素。是从菠萝果茎、叶、皮提取出来，经精制、提纯、浓缩、酶固定化、出来，经精制、提纯、浓缩、酶固定化、冷冻干燥而得到的一种纯天然植物蛋白酶。冷冻干燥而得到的一种纯天然植物蛋白酶。其外观为浅灰色粉末状，分子量为其外观为浅灰色粉末状，分子量为3300033000，等电点为等电点为9.559.55。品质最佳的菠萝蛋白酶是。品质最佳的菠萝蛋白酶是利用菠萝的中茎加工，采用超滤方法进行利用菠萝的中茎加工，采用超滤方法进行过滤浓缩，低温冷冻干燥

2、而得的。产品已过滤浓缩，低温冷冻干燥而得的。产品已被广泛应用于食品、医药等行业。被广泛应用于食品、医药等行业。本讲稿第二页，共十页菠萝蛋白酶制备方法及比较菠萝蛋白酶制备方法及比较工业生产上对菠萝蛋白酶的制备主要是从菠萝的工业生产上对菠萝蛋白酶的制备主要是从菠萝的下脚料中提取，制备工艺有高岭土吸附法、单宁下脚料中提取，制备工艺有高岭土吸附法、单宁沉淀法、盐析法和超滤法等。沉淀法、盐析法和超滤法等。比较比较:高岭土吸附法高岭土吸附法获得的菠萝蛋白酶虽然纯度较高，酶获得的菠萝蛋白酶虽然纯度较高，酶活力在活力在41010 U41010 Ug g以上，但工艺流程长，原料消耗多，以上，但工艺流程长，原料消

3、耗多，酶活总回收率低，会对环境有污染；酶活总回收率低，会对环境有污染；单宁沉淀法单宁沉淀法比高岭土法简单，原料消耗少，酶活回收率较比高岭土法简单，原料消耗少，酶活回收率较低，产品酶活力在低，产品酶活力在31510 31510 41010 U41010 Ug g，会对环境造，会对环境造成污染；成污染；盐析法盐析法获得的菠萝蛋白酶活性较低，纯度与药用要求相差甚获得的菠萝蛋白酶活性较低，纯度与药用要求相差甚远远本讲稿第三页，共十页超滤法超滤法能有效分离提取菠萝蛋白酶。从超滤法提能有效分离提取菠萝蛋白酶。从超滤法提取菠萝蛋白酶的工艺流程上看，其操作步骤简单，取菠萝蛋白酶的工艺流程上看，其操作步骤简单，

4、并且该法具有无相变、低温、能耗少、活力损失并且该法具有无相变、低温、能耗少、活力损失小、操作简单等特点，应用于菠萝蛋白酶的浓缩小、操作简单等特点，应用于菠萝蛋白酶的浓缩和分离，不仅能保护其活性，降低生产成本，使和分离，不仅能保护其活性，降低生产成本，使用的有机溶剂可回收再生产，基本上没有废物排用的有机溶剂可回收再生产，基本上没有废物排放，而且超滤透过液还可用作饮料添加剂，可以放，而且超滤透过液还可用作饮料添加剂，可以达到清洁生产的要求；另外，超滤法分离得到的达到清洁生产的要求；另外，超滤法分离得到的菠萝蛋白酶质量好，纯度高，能达到医药级水平。菠萝蛋白酶质量好，纯度高，能达到医药级水平。本讲稿第

5、四页，共十页超滤法超滤法超滤法提取菠萝蛋白酶的主要工艺操作包括：超滤法提取菠萝蛋白酶的主要工艺操作包括：压榨。将菠萝下脚料洗净，用压榨机压出汁液，加入压榨。将菠萝下脚料洗净，用压榨机压出汁液，加入0.05 0.05 苯甲酸钠苯甲酸钠防腐，迅速过滤除杂质。可采用压滤法或离心法去杂质。防腐，迅速过滤除杂质。可采用压滤法或离心法去杂质。超滤浓缩。将澄清液在管式超滤设备中进行浓缩，使体积浓缩超滤浓缩。将澄清液在管式超滤设备中进行浓缩，使体积浓缩至原体积的至原体积的1/51/5。沉淀。将浓缩液降温至沉淀。将浓缩液降温至04 04，边搅拌边加入，边搅拌边加入-20-20 的的95 95 乙醇，乙醇，直至混

6、合液中乙醇浓度为直至混合液中乙醇浓度为5050，静置，使酶沉淀，移出上清液，即得，静置，使酶沉淀，移出上清液，即得湿酶。湿酶。干燥。将湿酶在干燥。将湿酶在0 0 下减压干燥或冷冻真空干燥即得菠萝蛋白酶精品。下减压干燥或冷冻真空干燥即得菠萝蛋白酶精品。本讲稿第五页，共十页工艺流程如图工艺流程如图 所示。超滤法生产工艺和操作比较所示。超滤法生产工艺和操作比较复杂，且设备一次性投资大。超滤浓缩后的浓缩液复杂，且设备一次性投资大。超滤浓缩后的浓缩液若再用高岭土吸附法或者单宁沉淀法提取，可大大若再用高岭土吸附法或者单宁沉淀法提取，可大大节约其他辅助原料的用量，总生产成本减少，且产节约其他辅助原料的用量，

7、总生产成本减少，且产品质量好，纯度高，酶活力高，酶活总回收率高，品质量好，纯度高，酶活力高，酶活总回收率高，经济效益明显比传统工艺好。超滤浓缩后的浓缩液经济效益明显比传统工艺好。超滤浓缩后的浓缩液用有机溶剂沉淀法提取精酶，由于需要低温使生产用有机溶剂沉淀法提取精酶，由于需要低温使生产成本上升，但产品质量、纯度、酶活都优于前者，成本上升，但产品质量、纯度、酶活都优于前者，是菠萝蛋白酶升级换代的新工艺。是菠萝蛋白酶升级换代的新工艺。本讲稿第六页，共十页菠萝下脚米菠萝下脚米 汁液汁液 澄清澄清液液 浓缩液浓缩液湿酶湿酶 酶制品酶制品 超滤法提取菠萝蛋白酶工艺流程图超滤法提取菠萝蛋白酶工艺流程图压榨压

8、榨去杂质去杂质超滤浓缩超滤浓缩降温，加有机溶剂、沉淀降温，加有机溶剂、沉淀减压干燥减压干燥本讲稿第七页，共十页单宁沉淀法单宁沉淀法试剂：试剂：5苯甲酸钠溶液；苯甲酸钠溶液；单宁溶液；单宁溶液；01EDTA溶液；溶液；05EDTA溶液；溶液；15氯化钠溶液；氯化钠溶液；05乙酸锌溶液；乙酸锌溶液；006抗坏血酸溶液；抗坏血酸溶液；05硫代硫酸钠溶液；硫代硫酸钠溶液；1L一半胱氨酸溶液。一半胱氨酸溶液。本讲稿第八页，共十页实验步骤实验步骤 菠萝蛋白酶的提取：称取菠萝蛋白酶的提取：称取1 kg1 kg制备好的鲜果制备好的鲜果皮汁，加皮汁，加5 5苯甲酸钠溶液苯甲酸钠溶液10 ml10 ml搅匀，以搅

9、匀，以4 000 4 000 r rminmin离心离心7 min7 min，取上清液倒人干净烧杯中。，取上清液倒人干净烧杯中。上清液分装在上清液分装在6 6个小烧杯中，每个装个小烧杯中，每个装100 ml100 ml菠萝菠萝汁，分别缓缓加入空白、汁，分别缓缓加入空白、0 01 1、0 02 2、0 03 3、0 04 4、0 06 6单宁溶液单宁溶液10 ml10 ml，边加边，边加边拌约拌约1 5min1 5min，沉淀物析出，静止，沉淀物析出，静止40 min40 min。虹吸。虹吸除去上清废液，把酶复合沉淀物倒入离心杯中，除去上清废液，把酶复合沉淀物倒入离心杯中，以以4 000 r4

10、000 rminmin。离心。离心5 min5 min，倒掉上清废液，倒掉上清废液，得到酶糊复合物。分离、洗涤和保护把提取的得到酶糊复合物。分离、洗涤和保护把提取的蛋白酶糊倒人烧杯中，加蛋白酶糊倒人烧杯中，加0 01 1EDTAEDTA溶液溶液100 100 mlml搅匀，再将搅匀，再将1 15 5氯化钠溶液氯化钠溶液200 ml200 ml倒人烧倒人烧杯中搅匀，以杯中搅匀，以本讲稿第九页，共十页4 000 r4 000 rminmin离心离心7 min7 min，倒掉上清废液，得到洗，倒掉上清废液，得到洗涤剂涤剂I I酶复合沉淀物。把洗涤剂酶复合沉淀物。把洗涤剂I I酶复合沉淀物倒酶复合沉淀

11、物倒入烧杯中，加入烧杯中，加0 05 5乙酸锌溶液乙酸锌溶液20 min20 min，搅拌均，搅拌均匀，静止匀，静止5 min5 min，加，加0 00606抗坏血酸溶液抗坏血酸溶液30 ml30 ml，搅匀，静止，搅匀，静止5 rain5 rain，加，加1 15 5氯化钠溶液氯化钠溶液20 20 mlml搅匀，静止搅匀，静止5 min5 min，最后再加，最后再加0 05 5EDTAEDTA溶液溶液20 ml20 ml，搅匀，静止，搅匀，静止5min5min，以，以4 000 r4 000 rminmin离心离心7 7 minmin，把上清废液倒掉，得到洗涤剂，把上清废液倒掉，得到洗涤剂酶

12、复合沉酶复合沉淀物。把洗涤剂淀物。把洗涤剂酶复合沉淀物倒入烧杯中，加酶复合沉淀物倒入烧杯中，加0 05 5硫代硫酸钠溶液硫代硫酸钠溶液20 m120 m1，搅匀，静止，搅匀，静止5 min5 min；加；加1 1L L一半胱氨酸溶液一半胱氨酸溶液10 ml10 ml，搅匀，以，搅匀，以4 000 4 000 r rminmin离心离心7 min7 min，倒掉上清废液，最后得到蛋，倒掉上清废液，最后得到蛋白酶糊。冷冻、干燥把提取的酶糊放入冰室中白酶糊。冷冻、干燥把提取的酶糊放入冰室中(一一12)12)，低温冷冻，低温冷冻151520 h20 h，取出解冻，离心，取出解冻，离心得酶膏，把酶膏倒人装有氯化钙或五氧化二磷的得酶膏，把酶膏倒人装有氯化钙或五氧化二磷的干燥器中干燥干燥器中干燥6 610 h10 h得干酶，研磨成粉状，低得干酶，研磨成粉状，低温保存。温保存。本讲稿第十页，共十页