專利名稱：一種木瓜蛋白酶溶液的微波真空濃縮方法
技術領域：
本發明涉及一種木瓜蛋白酶溶液的濃縮方法，特別涉及一種微波真空濃縮木瓜蛋白酶溶液的方法。
背景技術：
木瓜蛋白酶是一種大量存在于未成熟番木瓜的汁液中的巰基蛋白酶，具有一定的熱穩定性，在90°C仍有一定的活性，在工業上應用十分廣泛。木瓜蛋白酶在精制過程中需經過濃縮工藝。由于酶是一種具有高度催化活性的特殊蛋白質，在濃縮操作中，必須嚴格防止酶 的變性失活，以最大限度地提高產品收率。目前，酶液的濃縮方法主要有試劑濃縮、減壓濃縮法和超濾濃縮法。試劑濃縮工藝可用聚乙二醇吸收酶液中的水分，該法簡便、效率高，但試劑價格較貴，作為工業化生產因成本問題則不予考慮。而減壓蒸發濃縮和超濾濃縮各有利弊，皆可用于工業化生產。超濾濃縮法是在常溫下的濃縮過程，在加壓條件下，將濃縮液通過一層只允許水分子等小分子選擇性透過的微孔超濾膜，而酶大分子被滯留，從而達到酶液濃縮的目的。但在濃縮過程中存在膜污染，濃差極化，膜使用壽命不長，成本高等問題。減壓蒸發濃縮法則采用減壓裝置使料液的濃縮過程在一定的真空度和溫度下進行，通過抽真空的方法降低水的沸點，在較低溫度條件下實現溶劑的快速蒸發，適用于酶溶液等熱敏性物質的濃縮過程。減壓濃縮工藝一般是以熱水/蒸汽作為加熱介質，為濃縮物料提供熱源，而整體熱效率不高，能耗大成為阻礙其進一步推廣應用的主要原因之一。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的缺陷，提供一種木瓜蛋白酶溶液的微波真空濃縮方法。本發明所采取的技術方案如下一種木瓜蛋白酶溶液的微波真空濃縮方法，包括以下步驟I)調節木瓜蛋白酶溶液的pH值在6. 5 7. 5之間；2)加入EDTA 二鈉鹽作為保護劑，使木瓜蛋白酶溶液中含EDTA 二鈉鹽的濃度為I 20mmol/L ；3)抽真空維持濃縮腔體內的真空度高于85kPa，再將木瓜蛋白酶溶液抽入腔體中，啟動攪拌電機，使用I 4kw的微波加熱，即得到木瓜蛋白酶濃縮液。在濃縮后期可適當降低微波功率。優選地，步驟I)所述木瓜蛋白酶溶液使用氫氧化鈉溶液和/或鹽酸調節pH值。優選地，步驟3)微波加熱過程中，為使物料受熱均勻，攪拌電機轉速為50 500
轉/分鐘。優選地，步驟3)所述微波加熱時間為15飛Omin。
本發明與現有技術相比，具有如下優點(I)本發明用微波加熱取代傳統的熱水/蒸汽加熱方式，具有加熱速率快、加熱均勻、節能高效、熱慣性小、易于控制、安全無害且綠色環保。(2)本發明濃縮過程溫度低，濃縮速度快，制得的木瓜蛋白酶濃縮液具有較高的酶活回收率，達到95%。同時，本發明的方法，設備不易結垢，能耗低。
具體實施例方式實施例I使用廣州科威微波能有限公司生產的微波真空濃縮設備進行濃縮，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸調節木瓜蛋白酶溶液的PH值至7. 0，并加入EDTA 二鈉鹽作為保護劑，EDTA 二鈉·鹽濃度為lOmmol/L。開啟真空泵，待濃縮腔體內的真空度達到85kPa后，打開進料閥門，抽入2L木瓜蛋白酶溶液(初始濃度為O. 2mg/mL)。關閉進料閥，啟動攪拌電機，轉速為300轉/分鐘。打開微波開關，開啟四個磁控管，設置每個磁控管輸出功率為800w，總輸出功率為
3.2kw。加熱25分鐘后，停止微波輸出，關閉攪拌電機，放真空，放出物料，收集到木瓜蛋白酶濃縮液體積約400mL。將所得到的酶濃縮液加水重新定容至2L，以酪蛋白作為底物測定該稀釋液與未經濃縮處理的木瓜蛋白酶溶液活性，兩者之比定義為酶活回收率。經測定所得酶濃縮液酶活回收率達到95%。實施例2使用廣州科威微波能有限公司生產的微波真空濃縮設備進行濃縮，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸調節木瓜蛋白酶溶液的PH值至7. 0，并加入EDTA 二鈉鹽作為保護劑，EDTA 二鈉鹽濃度為lOmmol/L。開啟真空泵，待濃縮腔體內的真空度達到85kPa后，打開進料閥門，抽入2L木瓜蛋白酶溶液(初始濃度為O. 2mg/mL)。關閉進料閥，啟動攪拌電機，轉速為300轉/分鐘。打開微波開關，開啟四個磁控管，設置每個磁控管輸出功率為600w，總輸出功率為
2.4kw。加熱30分鐘后，停止微波輸出，關閉攪拌電機，放真空，放出物料，收集到木瓜蛋白酶濃縮液體積約600mL，酶活回收率達到95%。實施例3使用廣州科威微波能有限公司生產的微波真空濃縮設備進行濃縮，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸調節木瓜蛋白酶溶液的PH值至6. 5，并加入EDTA 二鈉鹽作為保護劑，EDTA 二鈉鹽濃度為20mmol/L。開啟真空泵，待濃縮腔體內的真空度達到85kPa后，打開進料閥門，抽入2L木瓜蛋白酶溶液(初始濃度為O. 2mg/mL)。關閉進料閥，啟動攪拌電機，轉速為500轉/分鐘。打開微波開關，開啟四個磁控管，設置每個磁控管輸出功率為250w，總輸出功率為I. Okw0加熱50分鐘后，停止微波輸出，關閉攪拌電機，放真空，放出物料，收集到木瓜蛋白酶濃縮液體積約600mL，酶活回收率達到95%。實施例4使用廣州科威微波能有限公司生產的微波真空濃縮設備進行濃縮，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸調節木瓜蛋白酶溶液的PH值至7. 5，并加入EDTA 二鈉鹽作為保護劑，EDTA 二鈉鹽濃度為lmmol/L。開啟真空泵，待濃縮腔體內的真空度達到85kPa后，打開進料閥門，抽入2L木瓜蛋白酶溶液(初始濃度為0. 2mg/mL)。關閉進料閥，啟動攪拌電機，轉速為50轉/分鐘。打開微波開關，開啟四個磁控管，設置每個磁控管輸出功率為1000 ，總輸出功率為4.Okw0加熱15分鐘后，停止微波輸出，關閉攪拌電機，放真空，放出物料，收集到木瓜蛋白酶濃縮液體積約450mL，酶活回收率達 到95%。
權利要求
1.一種木瓜蛋白酶溶液的微波真空濃縮方法，其特征在于，包括以下步驟 1)調節木瓜蛋白酶溶液的pH值在6.5 7. 5之間； 2)加入EDTA二鈉鹽作為保護劑，使木瓜蛋白酶溶液中含EDTA 二鈉鹽的濃度為I 20mmol/L ； 3)抽真空維持濃縮腔體內的真空度高于85kPa，再將木瓜蛋白酶溶液抽入腔體中，啟動攪拌電機，使用I 4kw的微波加熱，即得到木瓜蛋白酶濃縮液。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟I)所述木瓜蛋白酶溶液使用氫氧化鈉溶液和/或鹽酸調節PH值。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟3)所述攪拌電機轉速為50 500轉/分鐘。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟3)所述微波加熱時間為15飛Omin。
全文摘要
本發明公開了一種木瓜蛋白酶溶液的微波真空濃縮方法，包括以下步驟1)調節木瓜蛋白酶溶液的pH值在6.5～7.5之間；2)加入EDTA二鈉鹽作為保護劑，使木瓜蛋白酶溶液中含EDTA二鈉鹽的濃度為1～20mmol/L；3)抽真空維持濃縮腔體內的真空度高于85kPa，再將木瓜蛋白酶溶液抽入腔體中，啟動攪拌電機，使用1～4kW的微波加熱，即得到木瓜蛋白酶濃縮液。本發明方法的濃縮過程溫度低，濃縮速度快，得到的木瓜蛋白酶濃縮液酶活回收率高。同時，本發明的方法，設備不易結垢，能耗低。
文檔編號C12N9/50GK102899303SQ20121037819
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月8日 優先權日2012年10月8日
發明者李冰, 李琳, 余旭聰, 付全意, 陳玲, 李曉璽, 蘇健裕, 徐振波 申請人:華南理工大學