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从火棘果中提取精氨酸的研究

李玉洁  
【摘要】: 火棘属灌木蔷薇科常绿灌木,在我国资源丰富,其果实鲜红,不仅富含红色素、蛋白质、维生素及钙、磷、铁和膳食纤维等,还含有一种非常特殊的成分叫“菊泰”,是一种可促进性荷尔蒙分泌的L-精氨酸。L-精氨酸是一种重要的半必需氨基酸,在医药和食品工业中具有广泛的应用。因此,开发火棘果中L-精氨酸的提取与精制具有重要的应用价值和广阔的应用前景。 本论文以火棘果为原料,系统研究了火棘果中L-精氨酸的提取精制工艺,取得了以下研究结果: 1、脱色分别采用活性炭和离子交换树脂脱色法。考察了活性炭和711型阴离子交换树脂对火棘果滤液和洗脱液的脱色效果。结果表明,活性炭对精氨酸有一定的吸附性;711树脂脱色显著,在pH小于等电点pI时不吸附精氨酸。所以选用711树脂脱色。 2、提取分别采用苯甲醛沉淀法和离子交换法提取。首先,考察了溶液pH、苯甲醛与L-精氨酸摩尔比、L-精氨酸初始浓度对苯甲醛沉淀L-精氨酸的影响,结果表明,沉淀反应适宜pH高于11,苯甲醛的加入量以苯甲醛与L-精氨酸的摩尔比为2,L-精氨酸的初始浓度不能低于20g/L。第二,测定了室温下732型阳离子交换树脂和D001型大孔阳离子交换树脂吸附L-精氨酸的饱和吸附时间曲线和吸附等温线,结果表明,二者达到吸附平衡的时间分别为4h和30min,最大平衡吸附量分别为116.07g/kg和136.45g/kg,所以确定D001型大孔阳离子交换树脂为本实验用树脂。同时考察了溶液的pH和温度对D001树脂吸附L-精氨酸的影响,确定吸附适宜pH7-8,吸附过程在室温下进行;对吸附方式和洗脱液的选择实验表明,静态吸附下精氨酸回收率达到95.8%,用3mol/L的氨水作为洗脱剂,L-精氨酸的洗脱率可达99%。上述两种实验方法结果说明,选用离子交换法从火棘果中直接提取L-精氨酸较苯甲醛沉淀法更适宜。 3、精制分别采用苯甲醛沉淀法和离子交换法纯化精制粗品L-精氨酸。结果表明,用苯甲醛沉淀法和离子交换法精制后,精氨酸回收率分别为85%和95.8%,纯度分别为95%和92%。根据提取率和纯度的综合考虑,所以选用离子交换法作为精制方法比较适宜。 4、产品分析分别采用坂口反应法、纸层析法以及紫外分光光度法对精制产品进行了定性分析,同时采用红外光谱法对其结构进行了表征,并与标准品进行了对照,证明所提取产品确为L-精氨酸;采用比旋光度法测得比旋光度为(+)26.3。


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