一种唾液酸的生产方法 【技术领域】
本发明涉及一种唾液酸(Sialic acid)生产方法技术领域。
背景技术
唾液酸(Sialic acid)又称燕窝酸，是中国传统美食精品燕窝的主要成分，也是母乳中对婴儿提供早期生长所必须的重要组分之一。唾液酸为神经氨酸，广泛地存在动物组织及微生物中。唾液酸是细胞膜蛋白的重要组成部分，位于细胞膜蛋白及糖脂的末端，参与细胞表面多种生理功能，在调节人体生理、生化功能方面起到非常重要的作用。由于其在生物学研究及生物制药领域的重要价值，唾液酸已成为当前国际上生物学及生物制药领域的热门研究课题。
近年来国际上的许多科学家研究发现，唾液酸与生物体的许多生物学功能有关，唾液酸作为病毒受体，与细胞恶变、癌转移、浸润、失去接触性抑制、细胞粘附性降低以及抗原性密切相关。如母乳中的唾液酸联接于特定的蛋白质上，为婴儿早期生长提供免疫力。细胞膜蛋白质上的唾液酸对提高细胞识别能力、霍乱毒素解毒、预防大肠杆菌的感染、调控血清蛋白质的半衰期等具关键作用，鉴于癌症患者的水平动态变化于病情有关，唾液酸可用于早期肿瘤的转移与复发。如果用于食品，唾液酸可提高肠道对于维生素及矿物质的吸收能力。
为此国际上许多研究所对唾液酸在人体生理、生化功能方面的作用进行了长期的研究。特别是九十年代，日本一研究所对唾液酸的产业化生产进行了大量研究，并获得两项从乳清及蛋黄粉中提取唾液酸的发明专利，其专利号分别为US5233033和US5270462。这也是目前国际上唯一产业化生产唾液酸地企业。但他们从乳清粉或乳清中提取的为燕窝酸纯度比较低，只有百分之几，仅仅是一种蛋白混合物，且游离的燕窝酸损失比较多，收率很低。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术提供一种唾液酸的生产方法，它从乳清粉或乳清中提取获得的唾液酸纯度高、收率大。
本发明所采用的技术方案为：该种唾液酸的生产方法，其特征在于步骤依次为(1)水解步骤，将乳清粉或浆与水以1∶2-20质量比例混合均匀，加食用酸调节PH值在1.0-4.0范围内，维持水解温度60-100度，进行水解，水解时间在0.5-3小时之内；(2)超滤除杂步骤，采用截留分子量在6000～8万的膜过滤；(3)离子交换步骤，滤液经强酸、弱碱离子交换柱除离子及蛋白质，然后再以强碱树脂吸附，水洗后再用PH梯度洗脱；(4)浓缩结晶步骤，收集液浓缩、结晶、烘干或冷冻干燥得到成品。
上述的水解步骤加食用酸如盐酸或硫酸调节PH值优选在1.5-2.5范围。
上述的水解温度优选在80-90度范围。
上述的水解时间优选在0.5-2小时。
上述超滤膜采用截留分子量在6000～8万之间的膜。
上述离子交换步骤PH梯度洗脱优选0-2N甲酸梯度洗脱。
与现有技术相比，本发明的优点在于：生产设备投资少，采用强碱离子交换树脂，弱碱离子交换树脂，阳离子交换树脂相结合，进而降低生产成本。整个生产过程容易控制，收率和质量稳定，能够实现产业化，而且获得唾液酸纯度高、收率大。
【具体实施方式】
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
1、水解步骤，称30kg乳清粉加入330kg水混合均匀，加盐酸调节PH值在2，维持水解温度80度，进行水解，水解时间1.5小时；
2、超滤除杂步骤，采用截留分子量在4万的膜超滤。
3、离子交换步骤，滤液以1-3m的线速度经20-40L强酸、20-40L弱碱离子交换柱除离子及蛋白质，然后再以1-3m的线速度用5-15L 201*7或D201规格的强碱树脂吸附，水洗后再用0.6N甲酸洗脱，或用0-2N甲酸梯度洗脱为佳。
4、浓缩结晶步骤，收集液浓缩、结晶、烘干或冷冻干燥得到成品，可以得到30克纯度在95％以上的燕窝酸。
本实施例还对水解条件进行对比实验。
(1)PH对SA含量及游离SA含量影响，温度在85度，水解1小时 PH 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 总SA(A630) 1.1 0.8 1.3 1.2 1.2 0.6 非游离SA(A630) 1.1 0.7 0.15 0.15 0.3 0.4
由此可见PH值在1.5--2.5之间为最佳。
(2)水解温度对SA含量的影响，PH值为1.5--2.0，时间3小时 温度 常温 70 80 85 90 总SA(A630) 0.5 0.8 1.1 1.3 0.9 非游离SA 0.4 0.4 0.20 0.15 0.1
由此可见，温度在60-90度之间，80-90度为最佳。
(3)水解时间对SA含量影响，PH1.5-2.0，温度85度 时间 0小时 20分钟 40分钟 1小时 2小时 3小时 总SA(A630) 0.35 0.85 1.1 1.2 1.2 1.2 非游离SA(A630) 0.25 0.30 0.25 0.10 0.20 0.25
由此可见20分钟-1小时之间，0.5-2小时为最佳。
本实施例对弱碱阴离子交换除杂蛋白效果进行对比实验，线速度在1-3m/小时流出液体体积 100L 200L 300L 400L 500L 600L 700L A280 0.17 0.405 0.55 0.71 0.84 1.13 1.23 A630 0.005 0.7 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 PH 9 8 7 7 6 5 3
吸附方式：流速1-3m/小时，流经强碱柱如201*7树脂或D201等树脂。
洗脱方式：0.4-0.8N甲酸或0-2N梯度洗脱，流速1-3m/小时
洗脱数据如下： 流出体积 60L 100L 150L 200L 250L 300L 350L 400L 紫外A280 0.01 0.208 1.3 2.22 大于3 大于3 1.13 0.8 含量A630 0.01 0.5 0.8 5.5 6.5 7.5 3.5 1.5 PH 5 5 5 4.5 3.0 3.0 2.0 1.8
由此可见选用20-40L阴离子交换柱为佳。洗脱以0-2N梯度洗为最佳。
实施例2：
1、水解步骤，称30kg乳清加入600kg水混合均匀，加盐酸调节PH值在2，维持水解温度85度，进行水解，水解时间2小时；
2、超滤除杂步骤，采用截留分子量为20000的膜超滤。
3、离子交换步骤，滤液以1-3m的线速度经20-40L强酸、20-40L弱碱离子交换柱除离子及蛋白质，然后再以1-3m的线速度用5-15L 201*7或D201规格的强碱树脂吸附，水洗后再用0.5N甲酸洗脱，或用0-2N甲酸梯度洗脱为佳。
4、浓缩结晶步骤，收集液浓缩、结晶、烘干或冷冻干燥得到成品，可以得到28克纯度在95％以上的燕窝酸。
实施例3：
1、水解步骤，称30kg乳清粉加入60kg水混合均匀，加盐酸调节PH值在2，维持水解温度80度，进行水解，水解时间1.5小时；
2、超滤除杂步骤，采用截留分子量20000的膜超滤。
3、离子交换步骤，滤液以1-3m的线速度经20-40L强酸、20-40弱碱离子交换柱除离子及蛋白质，然后再以1-3m的线速度用5-15L 201*7或D201规格的强碱树脂吸附，水洗后再用0.6N甲酸洗脱，用0-2N甲酸梯度洗脱为佳。
4、浓缩结晶步骤，收集液浓缩、结晶、烘干或冷冻干燥得到成品，可以得到31克纯度在95％以上的燕窝酸。
实施例4：
1、水解步骤，称30kg乳清粉加入120kg水混合均匀，加盐酸调节PH值在2，维持水解温度80度，进行水解，水解时间1.5小时；
2、超滤除杂步骤，采用截留分子量为20000的膜超滤。
3、离子交换步骤，滤液以1-3m的线速度经20-40L强酸、20-40弱碱离子交换柱除离子及蛋白质，然后再以1-3m的线速度用5-15L201*7或D201规格的强碱树脂吸附，水洗后再用0.6N甲酸洗脱，或用0-2N甲酸梯度洗脱为佳。
4、浓缩结晶步骤，收集液浓缩、结晶、烘干或冷冻干燥得到成品，可以得到29.5克纯度在95％以上的燕窝酸。
实施例5：
1、水解步骤，称30kg乳清粉加入450kg水混合均匀，加盐酸调节PH值在2，维持水解温度80度，进行水解，水解时间1.5小时；
2、超滤除杂步骤，采用截留分子量为6000的膜超滤。
3、离子交换步骤，滤液以1-3m的线速度经20-40L强酸、20-40弱碱离子交换柱除离子及蛋白质，然后再以1-3m的线速度用5-15L 201*7或D201规格的强碱树脂吸附，水洗后再用0.6N甲酸洗脱，或用0-2N甲酸梯度洗脱为佳。
4、浓缩结晶步骤，收集液浓缩、结晶、烘干或冷冻干燥得到成品，可以得到30克纯度在95％以上的燕窝酸。