[发明专利]一种过氧化氢酶分离提取的清洁生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种过氧化氢酶分离提取的清洁生产方法，属生物活性物质的分离提取技术领域。

背景技术

过氧化氢酶是一种除氧酶，其作用是高效分解过氧化氢为水和氧，在纺织、食品等工业中具有广泛的用途。在纺织工业中，过氧化氢酶应用于纺织品氧漂后的生物脱氧净化工艺，能在大幅度节约水和能源的情况下，清除氧漂后织物和水浴中对后续活性染料染色可能产生染料分解或染色疵病的残留过氧化氢，缩短工序时间，提高染色质量，减少印染废水排放。该酶也适用于宾馆、医院、洗衣房等使用过氧化氢进行漂白或消毒的纺织品，以防止由于织物中残留过氧化氢的存在而造成使用者皮肤过敏、引发炎症等不良后果，减少有害废水的排放，可避免织物氧化脆损，从而延长使用期限。

在食品工业中，过氧化氢酶能迅速有效地分解食品加工后残留过氧化氢(双氧水)，适用于在食品加工过程中使用过氧化氢(双氧水)作为漂白剂、氧化剂、淀粉变性剂、防腐剂的食品除氧，可用于纸塑无菌包装材料杀菌后在包装之前的除氧；以及用于消除牛奶、蛋制品、干酪等生产中因紫外线照射产生过氧化氢而造成的特异臭味，是一种用于食品加工的新型除氧酶；产品也可用作烘焙食品的膨松剂；具有保护食品营养物质不被过氧化氢破坏，避免因过氧化氢随食品进入人体内造成对人体伤害的作用。

目前，过氧化氢酶的生产多以猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鱼类等各种动物的肝脏为原料，经过自溶处理使其中所含的过氧化氢酶溶出，然后经过滤或离心分离去除残渣，再将所得滤液(或上清夜)经过超滤浓缩得到产品。或以酵母、黑曲霉、枯草杆菌、嗜热子囊菌等产过氧化氢酶的微生物为产酶菌株，经过发酵，得到含酶发酵液，然后经过滤或离心分离去除菌体，再将所得滤液(或上清夜)经过超滤浓缩得到产品。

无论采用哪种原料，目前流行的过氧化氢酶加工生产技术在工艺上都存在一个共同的缺陷，那就是在生产过程中都会产生大量的废渣和废水，对环境造成非常严重的污染。

能够克服这一缺陷，使过氧化氢酶加工生产以一种环境友好化的方式进行，实现加工生产过程的废渣废水零排放，彻底根除过氧化氢酶加工生产过程中的环境污染问题的工艺国内外尚未见任何报道。

发明内容

本发明发明了一种过氧化氢酶分离提取的清洁生产方法。较为独特的是，它充分考虑了即不影响过氧化氢酶的得率和品质，又能够实现废渣废水零排放，对过氧化氢酶加工生产的可持续发展的意义，在不影响过氧化氢酶的得率和品质的前提下，对现有加工工艺所产生的废渣和废水进行了处理，形成了一种过氧化氢酶分离提取的清洁生产方法，实现了过氧化氢酶加工生产过程的废渣废水零排放，彻底根除过氧化氢酶加工生产过程中的环境污染问题。这对于过氧化氢酶加工制造业的发展而言是至关重要的。

按照本发明加工生产过氧化氢酶，既能够保证过氧化氢酶的得率和品质，又能够得到可供出售的副产物。所得到的副产物可作为新型天然药物原料、功能保健食品原料或高蛋白饲料被广泛应用于药品、保健品、饲料等领域。

具体来说，首先，我们发现超滤浓缩过程中所产生的废水可以经纳滤或反渗透膜处理，对其中所含有的有机物进行彻底的截流，废水可被浓缩20倍以上，使其中的固形物含量达到10％以上，而不会造成膜的堵塞，并且透过液的品质可达到作为工艺用水供循环使用的要求。由此奠定了彻底消除过氧化氢酶加工生产所产生的工艺废水的基础。

其次，我们发现废渣和经过浓缩的废水中含有大量的蛋白质、维生素和矿物质等营养成分，经过适当的加工处理，可以作为新型天然药物原料、功能保健食品原料或高蛋白饲料出售。

我们发现，对含有过氧化氢酶的原料的分离应当采用过滤分离或离心分离。初级膜分离所采用的膜的截流分子量应当在20～50kDa之间，膜组件的构型是管式膜、卷式膜、平板膜或中空纤维膜。次级膜分离所采用的膜为截流分子量为150～500Da的纳滤膜或反渗透膜，膜组件的构型是管式膜、卷式膜、平板膜或中空纤维膜。次级浓缩液跟料渣合并后一同进行干燥，干燥方式是气流干燥、滚筒干燥、真空干燥、喷雾干燥或冷冻干燥。分离、初级膜分离和次级膜分离均应当在pH 6.5～7.0，温度为0～40℃的条件下进行。

具体实施方式

下面的实例将具体说明本发明的操作方法，但不能作为对本发明的限定。

实例一