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技术应用

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乳酸链球菌素提取工艺

乳酸链球菌素(Nisin)从乳酸链球菌发酵液中提取的一类多肽化合物,可以抑制大多数革兰氏阳性细菌,并对芽孢杆菌的孢子有强烈的抑制作用。乳酸链球菌素作为新型、高效、无毒、安全的天然食品防腐剂被广泛应用于食品保鲜防腐中,到目前为止,全世界已有五十多个国家和地区批准Nisin作为食品防腐剂。


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乳酸链球菌素结构式


乳酸链球菌素是由34个氨基酸残基组成,分子量约为3500Da,结构式中含有多个游离氨基,这导致其溶解性、稳定性都与溶液的pH值密切相关。其溶解度随pH值的下降而提高,pH2.5时溶解度为12%,pH值为5.0时下降1.4%,在中性及碱性条件下几乎不溶解。其在酸性条件下较稳定,有资料显示在pH2.0条件下可耐受高温处理(121℃,15min)而无活力损失,而在中性或碱性条件下即发生失活。

 

乳酸链菌素的用途广泛,所以不同行业采取不同的质量标准,这也导致乳酸链球菌素分离纯化工艺的多样性。


食品级乳链球菌素通常含盐量较高,产品纯度相对较低,采用以下工艺步骤:


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发酵液调酸灭活菌体及沉淀蛋白,陶瓷膜实现固液分离和蛋白去除,浓缩提高Nisin浓度,加氯化钠盐析,喷雾干燥得成品或经过滤、洗涤、干燥得到成品。


高纯度乳酸链球菌素通常对类似物杂质、氯离子、有机溶剂残留等有限度要求,为满足质量指标,常采用精细化分离手段,采用以下工艺步骤:


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通过有机膜脱色除去无关杂质,通过大孔吸附树脂或C18制备层析除去类似物杂质提高纯度,再经过有机膜浓缩经有机溶剂沉淀最终得到高纯度的固体成品。


乳酸链球菌素的分离纯化工艺中,陶瓷膜分离技术作为核心技术之一,因其分离精度高、耐高温、耐酸碱等优势在发酵液乳酸链球菌素提取行业占重要地位。


博纳科技采用自主研发和生产制造的陶瓷膜,实现乳酸链球菌素酸化液的高精度、高通量过滤,配合过滤工艺参数控制,大幅降低能耗、降低了生产成本。


乳酸链菌素各工序中间过程料液酸性较低(约pH2-3),通过优选耐酸性能优异的有机膜,实现低温过滤除杂、浓缩、脱盐等目的,替代传统减压浓缩工序,避免了高温降解现象,实现乳酸链球菌素的高质量生产。

 

博纳科技多年来致力于膜分离技术的应用工艺开发,将工艺、膜与设备相结合,积累了丰富的产品纯化经验和工程化放大经验,既解决工艺制造难题,又提高了产品质量,与客户共同提升行业技术水平。