專利名稱：一種核酸生產新工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬生物化工領域中的核酸制備。
核酸是生產食品添加劑及醫(yī)藥產品的重要原料，有其廣泛地用途。因此人們用種種方法從植物、動物、微生物細胞中提取核酸。本發(fā)明是以微生物中的啤酒酵母和高核酵母為原料，研究出用于工業(yè)化生產的核酸提取工藝。其基本原理和方法如下1、酵母細胞的破壁 采用高溫高鹽蒸煮法，經試驗確定的工藝參數(shù)為啤酒酵母或高核酵母含量為8～15％(以干物質計)；食鹽含量為8～15％(以NaCl計)；90～100℃常壓蒸煮3～5小時，酵母細胞的破壁率大于90％。
2.蒸煮液的固液分離 經上述蒸煮步驟后，蒸煮液的粘度比較大，固體顆粒已相當小(＜5μm)，用普通的過濾方法如板框壓濾、離心分離等固液分離非常困難。本發(fā)明經反復試驗，確定利用橡膠隔膜式壓濾機，其過濾方法為在橡膠隔膜式壓濾機過濾蒸煮液之前，清洗并裝好濾布，用助濾液首先通過壓濾機并使助濾劑涂布于濾布。助濾液為清水對助濾劑，助濾劑為硅藻土或SiO2粉(＜200目)，劑濾劑的含量為0.1～1％，助濾液的每次用量為壓濾機容積的2～3倍。助濾劑經上述均勻涂布濾布后，開始泵入蒸煮液，為了使蒸煮液粘度較小，泵入蒸煮液的溫度控制在50～90℃，為了保證濾速和濾量泵壓一般控制在0.1～0.5MPa。過濾結束時，在濾板和橡膠隔膜之間通入壓縮空氣，壓力為0.3～0.7MPa，通過壓縮空氣來壓榨濾餅，將液體擠壓出來。含在分離液中，核酸在等電點罐沉淀之前，須將分離液降溫，降溫的方法為換熱器，換熱器一端通入制冷機組制冷的低溫鹽水，一端通入分離液，分離液經換熱器流入等電點罐的液溫應控制在4～16℃之間。
4.加氯化鈣及調等電點 該過程是在等電點罐中進行，目的是將分離液中的核酸沉淀出來，等電點罐是具有隔熱性能的保溫罐。首先緩慢攪拌分離液，按分離液的重量加入0.1～1％的氯化鈣或氯化鈣溶液，使之充分溶解混合，然后緩慢加入硫酸(濃度3～6M)，使分離液的PH值在2～3之間，此時產生大量絮狀核酸的沉淀物，停止攪拌，保溫靜止6小時以上，此步驟加入的氯化鈣，可以用生石灰加入水再與鹽酸中和反應，生成氯化鈣后過濾使用。
5、排放上清液 等電點罐中分離液，經加氯化鈣和調等電點靜止6小時以上，固液自動分離，上清排出，沉淀即為濕核酸。
6、酒精洗沉淀 濕核酸中含有大量的水分及雜質，此過程加入2～3倍濕核酸體積的高濃度酒精(酒精度＞80％)，開啟攪拌機，用酒精對濕核酸進行脫水及溶出雜質。停止攪拌，靜止4小時以上，使酒精與核酸自然分離。
7、酒精回收 待酒精與核酸自然分離后，放出酒精上清，因該酒精已被稀釋，可在酒精回收塔中重新濃縮，使酒精循環(huán)使用。
8、核酸干燥粉碎 經酒精脫水清洗的核酸，放入干燥盤，在干燥室中85℃烘干，冷卻后用粉碎機粉碎即為成品核酸粉。
實施例將啤酒廠排出的啤酒酵母泥或發(fā)酵生產的高核酸酵母10噸(含干物質10％)放入配料池，開啟攪拌機，緩慢加入1噸食鹽并使之溶解混勻，停止攪拌，用泵泵入蒸煮罐，在圓形蒸煮罐的下方沿切線方向通入蒸汽加熱，待加熱至95℃時，關小蒸汽閥門使之保溫4小時。
在容積為1立方米的橡膠隔膜式壓濾機上裝好隔膜、隔板、濾布(濾布型號為610)并連接好充氣管線。在助濾液勾兌池中加入2m3清水，放入200目的硅藻土粉10公斤，攪拌混合均勻，一邊攪拌，一邊泵入壓濾機，此時從壓濾機中流出清水，硅藻土均勻地被截留在濾布的表面，泵完2m3助濾液為止。將蒸煮液預冷至80℃左右，在泵完助濾液后泵入蒸煮液，泵入壓力開始時要低，控制在0.2MPa左右，壓力的控制是由節(jié)流閥控制液體的回流與進入壓濾機的比例來實現(xiàn)，隨著壓濾機內濾餅的形成，壓力會逐漸增大，控制節(jié)流閥使之不要超過0.5MPa。泵入8-10m3蒸煮液后(時節(jié)間為3小時)，停止泵液，開啟空氣壓縮機，向橡膠隔膜中泵入空氣，空氣壓力控制在0.6MPa，待壓濾機沒有液體流出后(沖氣時間約為20分鐘)，關閉空壓機，打開壓濾機，卸出濾餅，濾餅的含水量一般為50％左右。濾餅經烘干粉碎是富含50％以上的蛋白源，可進一步加工成蛋白粉，氨基酸等。
從壓濾機過濾出的分離液流入預貯罐，在預貯罐中冷卻至自然氣溫，然后開啟制冷機組及換熱器，分離液的冷卻溫度通過調節(jié)換熱器中的冷卻液和分離液的節(jié)流閥來實現(xiàn)，分離液在換熱器中的出口溫度為8℃然后流入等電點罐。分離液冷卻注入等電點罐的體積是9.2m3，開啟等電點罐的攪拌機，加入含氯化鈣20％的氯化鈣溶液300公斤，測定等電點罐中的PH值，緩慢加入30％的H2SO4使PH值逐漸降低，直至PH值為2.2時停止加入H2SO4，此時產生大量的絮狀核酸，停止攪拌，保溫靜止8小時，使絮狀核酸自然沉淀。打開等電點罐上清液放出閥放出上清液，上清液放出閥直通等電點罐內部并具有彎形導管結構，通過調節(jié)彎形導管的角度達到控制放出上清液的液位，直至上清液基本排出。關閉上清液放出閥，向等電點罐注入2m3的95％的工業(yè)酒精，再次開啟攪拌機，攪拌20分鐘，關閉攪點罐注入2m3的95％的工業(yè)酒精，再次開啟攪拌機，攪拌20分鐘，關閉攪拌機，靜止4小時，打開上清液放出閥放出酒精上清。將等電點罐中經酒精脫水清洗的核酸沉淀裝入干燥盤，干燥盤放入干燥室，85℃拱干10小時，將干燥盤搬出預冷并將核酸掰至塊狀。塊狀核酸經粉碎機粉碎后包裝即為成品核酸粉。經測定計算，核酸的收率為干酵母重的4.97％，對核酸的總提取率為83％，核酸純度86％。
氯化鈣溶液的制備方法稱取100公斤生石灰(CaO)，加入350公斤水，再加入220公斤34％的鹽酸，攪拌反應徹底，測PH值6.8，測CaCl2含量為20％，經沉淀過濾即為氯化鈣溶液。
本發(fā)明的特點是原料廉價易得，設備投資小，生產工藝簡單，生產成本低；解決了酵母細胞破壁后，固液分離的技術難題；金屬離子和等電點兩種沉淀方法共用，使核酸的提取率和產品純度大幅度提高；工藝穩(wěn)定，操作簡單，適宜大規(guī)模工業(yè)化生產。
權利要求
1.一種核酸生產新工藝，其特征在于新工藝由酵母細胞的破壁，固液分離，金屬離子和等電點沉淀核酸等步驟完成。
2.如權利要求1所述的新工藝中酵母細胞的破壁，其特征在于啤酒酵母或高核酵母含量(以干物質計)為8～15％，食鹽含量(以NaCl計)為8～15％，經攪拌均勻后泵入蒸煮罐，90-100℃蒸煮3～5小時。
3.如權利要求1所述的新工藝中固液分離，其特征在于使用橡膠隔膜式壓濾機，在分離蒸煮液之前，用含有0.1～1％的硅藻土粉或SiO2(＜200目)水溶液泵入壓濾機，泵入量為2～3倍壓濾機容積，然后再泵入蒸煮液，泵入蒸煮液的溫度為45～90℃，液壓為0.1～0.5MPa。進液完畢后通入壓濾機的空氣壓力為0.3～0.8MPa。
4.如權利要求1所述的新工藝中金屬離子和等電點沉淀核酸，其特征在于該步驟在等電點罐中進行，罐中液溫控制在4～16℃，緩慢攪拌過程中加入0.1～1％(按液體重量)CaCl2再加入H2SO4使PH值為2～3，靜止保濕6-8小時。
5.如權利要求4所述的金屬離子和等電點沉淀核酸，其特征在于使用了CaCl2，CaCl2可直接由生石灰加水再加入HCl中和至PH值4～9并過濾制得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種核酸生產新工藝,它是利用啤酒廠排出啤酒酵母或發(fā)酵生產的高核酸母為原料,經酵母細胞的破壁,固液分離,金屬離子和等電點沉淀等步驟完成。本發(fā)明的特點是:原料廉價易得,設備投資小,生產工藝簡單,生產成本低;解決了酵母細胞破壁后,固液分離的技術難題;金屬離子和等電點兩種沉淀方法共用,使核酸的提取率和產品純度大幅度提高;工藝穩(wěn)定,操作簡單,適用于大規(guī)模工業(yè)化生產。
文檔編號C12P19/34GK1262329SQ99112068
公開日2000年8月9日 申請日期1999年2月1日 優(yōu)先權日1999年2月1日
發(fā)明者鄒明富 申請人:鄒明富