背景技术:
现有的三磷酸腺苷二钠(ATP-Na2)的生产方法,操作复杂,生产成本高,使用溶剂甲苯、废弃的酵母不能得到充分利用,环境污染大,且产品转化率低收率低。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种产品转化率高,ATP收率高的三磷酸腺苷二钠的生产方法。
本发明的技术解决方案是:
一种三磷酸腺苷二钠的生产方法,其特征是:包括下列步骤:
(1)先加自来水于反应锅中,同时开动搅拌,用夹套加热至43~45℃,然后投放蔗糖、葡萄糖、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾,使其溶解,停止加热,用循环水降温,当温度降至40-42℃以下时,投放酵母泥,并用夹套加热缓慢升温;
(2)用二倍于硫酸镁体积的自来水溶解硫酸镁,另外用水∶腺苷液=12∶1的比例先将自来水加热至80℃,将腺苷溶解;
(3)当反应锅内温度至25℃±1℃时,依次投放硫酸镁、腺苷液,并将反应料液加热至38-40℃,停止加热,保温2h,此时开始取样测定腺苷的转达化率,当反应达到三磷酸腺苷二钠一条带时,反应结束;
(4)灭活、调酸碱
反应结束立即放掉夹套中热水,一边通冷却水降温,一边投放冰于反应锅中,降温至6-8℃时停止加冰,用磷酸调节pH3.0~4.0,静置1小时后,再调节pH6.5~7.5,再静置30分钟后开始压榨,当反应液压榨结束后,再用纯化水顶洗滤饼,30分钟后,取水顶液检测,当三磷酸腺苷二钠浓度≤0.1%时即停止水顶,然后将水顶液与压榨液混匀,检验三磷酸腺苷二钠浓度0.5~1%、透光度≥90%方为合格,将混合液送分离工段处理;
(5)树脂分离
上样:将上述混合液加纯净水稀释至0.3~0.5%上树脂柱,上样8小时后每2小时检测流出液中ATP浓度,当上样流出液中ATP≥0.1%时停止上样,改水顶,2小时后再进行上样,直到上样结束;
水洗杂质:上样结束,用纯化水正进洗涤至流出液A257≤0.5;然后反进水洗至树脂上层无混浊机械杂质且流出液A257≤0.5结束;
稀盐洗杂质:水洗结束,用0.05%稀氯化钠溶液反进流洗,每2小时取样,测流出液中ATP浓度,当流出液中ATP浓度≥0.1%时,反进流洗杂质结束,改正进,每2小时取样,测流出液中ATP浓度,若浓度≥0.5%时,开始洗脱;
洗脱:当液位降至树脂上沿20cm处时,用2%浓盐液进行洗脱,收集洗脱液,结束后送至脱色;
(6)脱色:洗脱液先用二十万分子量的中空纤维超滤膜进行次超滤去蛋白,再添加活性炭,搅拌30分钟以上后静置30分钟,然后将脱色液送至精密过滤器超滤除热原;
(7)超滤、结晶
超滤:将脱色液再用纳膜式超滤器进行第二次超滤除热原,再送去结晶;
结晶:超滤液先用3N盐酸调节pH至5.0,然后用夹套热水升温至30~32℃,同时开始搅拌,温度达到32℃,开始加入95%乙醇,并保持温度30-32℃,当锅内出现白色混浊时,停止加乙醇,继续搅拌半小时,然后开夹套冷却,将料液冷却至室温;
离心结晶液,湿品先用乙醇淋洗,再用无水乙醇浸泡,最后离心30分钟甩干,将湿品放入湿品存入室中,母液送蒸馏回收岗位进行回收;
将湿品均匀地铺入盘中,放入烘箱内,真空干燥温度控制在38~42℃,16小时后取出将其捣碎,而后每5小时翻料1次,待湿品烘至40小时后,取样品送分析室测快速失重,当快速失重<5%,即可出料;将干品放入干品存放室中保存,得产品。
各反应物的用量按重量份计为:
腺苷 38~40份 酵母泥 400~450份
蔗糖 110~120份 葡萄糖 70~80份
磷酸二氢钾 35~40份 磷酸氢二钾 220~230份
硫酸镁 15~25份。
步骤(6)中脱色时,活性炭的使用量为超滤液量的0.5%。
本发明采用氧化磷酸化方法,生化反应过程中去除溶剂甲苯,用硫酸镁来激活酵母细胞中的酶系,使产品的转化率达到100%,ATP的收率达到150%以上;充分利用啤酒生产废弃的酵母经二次发酵生产三磷酸腺苷二钠,以生产三磷酸腺苷二钠废气的酵母,再利用生产维生素D2的前驱体麦角甾醇,有效地减轻了环境污染。本发明工艺便于工业化大生产,操作简便、安全;生化过程中未使用溶剂甲苯,使得废弃的酵母得到充分利用,减少了对环境的污染,保障了操作工的身体健康。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式:
一种三磷酸腺苷二钠的生产方法,包括下列步骤:
(1)先加自来水于反应锅中,同时开动搅拌,用夹套加热至43~45℃,然后投放蔗糖、葡萄糖、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾,使其溶解,停止加热,用循环水降温,当温度降至40-42℃以下时,投放酵母泥,并用夹套加热缓慢升温。
(2)用二倍于硫酸镁体积的自来水溶解硫酸镁,另外用水∶腺苷液=12∶1的比例先将自来水加热至80℃,将腺苷溶解。
(3)当反应锅内温度至25℃±1℃时,依次投放硫酸镁、腺苷液。并将反应料液加热至38-40℃,停止加热,保温2h,此时开始取样测定腺苷的转达化率,此时气泡如过多,可加适量泡敌消泡,当反应达到三磷酸腺苷二钠一条带时,反应结束。
(4)灭活、调酸碱
反应结束立即放掉夹套中热水,一边通冷却水降温,一边投放冰于反应锅中,降温至6-8℃时停止加冰。用磷酸调节pH3.0~4.0,静置1小时后,再调节pH6.5~7.5,再静置30分钟后开始压榨。当反应液压榨结束后,再用纯化水顶洗滤饼,30分钟后,取水顶液检测,当三磷酸腺苷二钠浓度≤0.1%时即停止水顶。然后将水顶液与压榨液混匀,检验三磷酸腺苷二钠浓度0.5~1%、透光度≥90%方为合格,将混合液送分离式段处理。
(5)树脂分离
上样
将上述混合液加纯净水稀释至0.3~0.5%上树脂柱,上样8小时后每2小时检测流出液中ATP浓度,当上样流中ATP浓度,当上样流出液中ATP≥0.1%时停止上样,改水顶,2小时后再进行上样,直到上样结束。
水洗杂质
上样结束,用纯化水正进洗涤至流出液A257≤0.5;然后反进水洗至树脂上层无混浊机械杂质且流出液A257≤0.5结束。
稀盐洗杂质
水洗结束,用0.05%稀盐溶液反进流洗,每2小时取样,测流出液中ATP浓度,当流出液中ATP浓度≥0.1%时,反进流洗杂质结束。改正进,每2小时取样,测流出液中ATP浓度,若浓度≥0.5%时,开始洗脱
洗脱
当液位降至树脂上沿20cm处时,用2%浓盐液进行洗脱,收集洗脱液,结束后送至脱色。
(6)脱色
洗脱液先用二十万分子量的中空纤维超滤膜进行次超滤去蛋白,再根据超滤液的量添加活性炭,活性炭的使用量为超滤液量的0.5%,搅拌30分钟以上后静置30分钟,然后将脱色液送至精密过滤器超滤除热原。
(7)超滤、结晶
超滤
将脱色液再用纳膜式超滤器进行第二次超滤除热原,经检验合格后送去结晶。
结晶
超滤液先用3N盐酸调节pH至5.0,然后用夹套热水升温至30~32℃,同时开始搅拌。温度达到32℃,开始加入95%乙醇,并保持温度30-32℃。当锅内出现白色混浊时,停止加乙醇,继续搅拌半小时,然后开夹套冷却,将料液冷却至室温。
离心结晶液,湿品先用乙醇淋洗,再用无水乙醇浸泡,最后离心30分钟甩干,将湿品装入塑料袋中请验,将湿品放入湿品存入室中,母液送蒸馏回收岗位进行回收。
将湿品均匀地铺入盘中,放入烘箱内,真空干燥温度控制在40℃左右,16小时后取出将其捣碎,而后每5小时翻料1次,待湿品烘至40小时后,取样品送分析室测快速失重,当快速失重<5%,即可出料。将同一批号的干品放入塑料袋中,同时请验,将干品放入干品存放室中保存。
包装
按包装指令单将干品放入三维混合机中混合,然后定量进行包装。并请检,合格后入库。
上述各反应物的用量按重量份计为:
腺苷38~40份(例38、40、42份)、酵母泥400~450份(例400、420、450份)、蔗糖110~120份(例110、115、120份)、葡萄糖70~80份(例70、75、80份)、磷酸二氢钾35~40份(例35、38、40份)、磷酸氢二钾220~230份(例220、225、230份)、硫酸镁15~25份(例15、20、25份)。