本发明属于牛磺酸提取技术领域，尤其是一种从牛心中提取牛磺酸的方法。
背景技术：
牛磺酸又称β-氨基乙磺酸，最早由牛黄中分离出来，故得名，纯品为无色或白色斜状晶体，无臭，牛磺酸化学性质稳定，不溶于乙醚等有机溶剂，是一种含硫的非蛋白氨基酸，在体内以游离状态存在；牛磺酸作为名贵中药“牛黄”的主要有效成分，具有镇痛、解热、镇静、抗血小板聚集、抗惊厥、抗性率失常、降血糖、降血压、增强免疫力等一些列功能。
目前，牛磺酸的生产方法有合成法和提取法，其中采用合成法具有原料毒性大、生产设备投资高、环境污染、工艺复杂等问题；而采用传统的水煮法利用牛磺酸良好的水溶性，以水作为溶剂在较高温度下进行提取，具有成本低廉，设备简单，试剂无毒等优点，但是提取率不高，纯度也低；因此本发明对牛磺酸提取工艺进行改进，既提高牛磺酸的提取率，又解决了牛心丢弃浪费的问题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种从牛心中提取牛磺酸的方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种从牛心中提取牛磺酸的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：取新鲜牛心，清洗掉表面杂质，放入温度为-10～-1℃下进行冷冻处理1～3d，取出后放置常温，加入适量蒸馏水，利用粉碎机粉碎至匀浆；
(2)煮制：添加酶剂与步骤(1)中的匀浆混合，放入转速为100～180r/min的摇床中处理8～12h，再采用超声波处理后置于温度为60～80℃中煮10～15h，采用纱布进行过滤，得到滤渣和滤液；
(3)过滤：上述步骤滤液采用超滤膜过滤器进行分离，得澄清液和浓缩液，其截留分子量为35000～50000；浓缩液与上述滤渣混合后加工成饲料；
(4)提取：采用蒸馏水作为洗脱液，利用强酸性阳离子交换树脂对步骤(3)中澄清液进行提取，得牛磺酸提取液；
(5)结晶：将牛黄提取液进行浓缩处理，加入4～5倍体积的无水乙醇，得到牛磺酸结晶，再加入适量蒸馏水进行溶解，再用4～5倍体积的无水乙醇重结晶，即可得到高纯度的牛磺酸结晶。
所述步骤(1)蒸馏水加入量与牛心质量按照(10～20)ml：1g的配比加入。
所述酶剂按照添加顺序依次为菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶；酶解时间依次为(4～6)h，(2～3)h，(2～3)h。
所述胃蛋白酶，酶解温度为30～34℃，酶解ph值为1～2；胰蛋白酶，酶解温度为35～40℃，酶解ph值为8～9；菠萝蛋白酶，酶解温度为38～43℃，酶解ph值为6～8。
所述超声波处理频率为20～30khz，处理时间为30～50s。
所述摇床温度控制为30～40℃。
所述步骤(4)提取前先将澄清液浓度调制8～11g/l，ph值为2.4～2.8。
本发明有益效果：
将牛心经冷冻处理后，加入适量的蒸馏水进行粉碎，为后续工艺提供优质的原料，同时为促进酶解反应的进行，使得牛心中的蛋白质的溶解率提高，进而减少蛋白质对过滤和提取工序的影响；煮制过程中通过将控制摇床的转速、反应时间及温度，使酶与匀浆能够充分的混匀，有助于提高酶解效率，提高工效；通过对酶解反应进行分步处理，依次采用菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶对匀浆进行酶解，并控制个步骤酶解时间，进而促进细胞蛋白质的分解析出，提高牛磺酸的提取率；通过采用超声波处理，使得酶解反应更充分的进行，进而使剩余的部分蛋白质进一步反生酶解反应；采用超滤膜过滤器，将煮制得到的滤液进一步纯化，除掉多余的杂质；通过调控澄清液的浓度和ph值，提高牛磺酸的提取率最后经结晶处理后，即可获得高纯度的牛磺酸结晶。
本发明通过原料预处理、煮制、过滤、提取、结晶五个步骤完成牛磺酸的提取，能够有效地将牛心中的牛磺酸提取出来，操作简单，提取效率高，并且获得的牛磺酸含量高，杂质少。
具体实施方式
下面结核具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种从牛心中提取牛磺酸的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：取新鲜牛心，清洗掉表面杂质，放入温度为-10℃下进行冷冻处理1d，取出后放置常温，加入适量蒸馏水，利用粉碎机粉碎至匀浆；
(2)煮制：添加酶剂与步骤(1)中的匀浆混合，放入转速为100r/min的摇床中处理8h，再采用超声波处理后置于温度为60℃中煮10h，采用纱布进行过滤，得到滤渣和滤液；
(3)过滤：上述步骤滤液采用超滤膜过滤器进行分离，得澄清液和浓缩液，其截留分子量为35000；浓缩液与上述滤渣混合后加工成饲料；
(4)提取：采用蒸馏水作为洗脱液，利用强酸性阳离子交换树脂对步骤(3)中澄清液进行提取，得牛磺酸提取液；
(5)结晶：将牛黄提取液进行浓缩处理，加入4倍体积的无水乙醇，得到牛磺酸结晶，再加入适量蒸馏水进行溶解，再用4倍体积的无水乙醇重结晶，即可得到高纯度的牛磺酸结晶。
所述步骤(1)蒸馏水加入量与牛心质量按照10ml：1g的配比加入。
所述酶剂按照添加顺序依次为菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶；酶解时间依次为4h，2h，2h。
所述胃蛋白酶，酶解温度为30℃，酶解ph值为1；胰蛋白酶，酶解温度为35℃，酶解ph值为8；菠萝蛋白酶，酶解温度为38℃，酶解ph值为6。
所述超声波处理频率为20khz，处理时间为30s。
所述摇床温度控制为30℃。
所述步骤(4)提取前先将澄清液浓度调制8g/l，ph值为2.4。
实施例2
一种从牛心中提取牛磺酸的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：取新鲜牛心，清洗掉表面杂质，放入温度为-1℃下进行冷冻处理3d，取出后放置常温，加入适量蒸馏水，利用粉碎机粉碎至匀浆；
(2)煮制：添加酶剂与步骤(1)中的匀浆混合，放入转速为180r/min的摇床中处理12h，再采用超声波处理后置于温度为80℃中煮15h，采用纱布进行过滤，得到滤渣和滤液；
(3)过滤：上述步骤滤液采用超滤膜过滤器进行分离，得澄清液和浓缩液，其截留分子量为50000；浓缩液与上述滤渣混合后加工成饲料；
(4)提取：采用蒸馏水作为洗脱液，利用强酸性阳离子交换树脂对步骤(3)中澄清液进行提取，得牛磺酸提取液；
(5)结晶：将牛黄提取液进行浓缩处理，加入5倍体积的无水乙醇，得到牛磺酸结晶，再加入适量蒸馏水进行溶解，再用5倍体积的无水乙醇重结晶，即可得到高纯度的牛磺酸结晶。
所述步骤(1)蒸馏水加入量与牛心质量按照20ml：1g的配比加入。
所述酶剂按照添加顺序依次为菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶；酶解时间依次为6h，3h，3h。
所述胃蛋白酶，酶解温度为34℃，酶解ph值为2；胰蛋白酶，酶解温度为40℃，酶解ph值为9；菠萝蛋白酶，酶解温度为43℃，酶解ph值为8。
所述超声波处理频率为30khz，处理时间为50s。
所述摇床温度控制为40℃。
所述步骤(4)提取前先将澄清液浓度调制11g/l，ph值为2.8。
实施例3
一种从牛心中提取牛磺酸的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：取新鲜牛心，清洗掉表面杂质，放入温度为-5℃下进行冷冻处理3d，取出后放置常温，加入适量蒸馏水，利用粉碎机粉碎至匀浆；
(2)煮制：添加酶剂与步骤(1)中的匀浆混合，放入转速为120r/min的摇床中处理10h，再采用超声波处理后置于温度为75℃中煮14h，采用纱布进行过滤，得到滤渣和滤液；
(3)过滤：上述步骤滤液采用超滤膜过滤器进行分离，得澄清液和浓缩液，其截留分子量为40000；浓缩液与上述滤渣混合后加工成饲料；
(4)提取：采用蒸馏水作为洗脱液，利用强酸性阳离子交换树脂对步骤(3)中澄清液进行提取，得牛磺酸提取液；
(5)结晶：将牛黄提取液进行浓缩处理，加入4倍体积的无水乙醇，得到牛磺酸结晶，再加入适量蒸馏水进行溶解，再用5倍体积的无水乙醇重结晶，即可得到高纯度的牛磺酸结晶。
所述步骤(1)蒸馏水加入量与牛心质量按照15ml：1g的配比加入。
所述酶剂按照添加顺序依次为菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶；酶解时间依次为6h，3h，2h。
所述胃蛋白酶，酶解温度为32℃，酶解ph值为1；胰蛋白酶，酶解温度为40℃，酶解ph值为8；菠萝蛋白酶，酶解温度为40℃，酶解ph值为8。
所述超声波处理频率为25khz，处理时间为40s。
所述摇床温度控制为35℃。
所述步骤(4)提取前先将澄清液浓度调制10g/l，ph值为2.6。
试验例4
一种从牛心中提取牛磺酸的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：取新鲜牛心，清洗掉表面杂质，放入温度为-8℃下进行冷冻处理2d，取出后放置常温，加入适量蒸馏水，利用粉碎机粉碎至匀浆；
(2)煮制：添加酶剂与步骤(1)中的匀浆混合，放入转速为150r/min的摇床中处理10h，再采用超声波处理后置于温度为70℃中煮12h，采用纱布进行过滤，得到滤渣和滤液；
(3)过滤：上述步骤滤液采用超滤膜过滤器进行分离，得澄清液和浓缩液，其截留分子量为45000；浓缩液与上述滤渣混合后加工成饲料；
(4)提取：采用蒸馏水作为洗脱液，利用强酸性阳离子交换树脂对步骤(3)中澄清液进行提取，得牛磺酸提取液；
(5)结晶：将牛黄提取液进行浓缩处理，加入5倍体积的无水乙醇，得到牛磺酸结晶，再加入适量蒸馏水进行溶解，再用4倍体积的无水乙醇重结晶，即可得到高纯度的牛磺酸结晶。
所述步骤(1)蒸馏水加入量与牛心质量按照18ml：1g的配比加入。
所述酶剂按照添加顺序依次为菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶；酶解时间依次为5h，3h，2h。
所述胃蛋白酶，酶解温度为31℃，酶解ph值为2；胰蛋白酶，酶解温度为36℃，酶解ph值为8；菠萝蛋白酶，酶解温度为42℃，酶解ph值为7。
所述超声波处理频率为26khz，处理时间为35s。
所述摇床温度控制为38℃。
所述步骤(4)提取前先将澄清液浓度调制9g/l，ph值为2.7。
实施例5
一种从牛心中提取牛磺酸的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：取新鲜牛心，清洗掉表面杂质，放入温度为-6℃下进行冷冻处理1d，取出后放置常温，加入适量蒸馏水，利用粉碎机粉碎至匀浆；
(2)煮制：添加酶剂与步骤(1)中的匀浆混合，放入转速为100r/min的摇床中处理12h，再采用超声波处理后置于温度为65℃中煮13h，采用纱布进行过滤，得到滤渣和滤液；
(3)过滤：上述步骤滤液采用超滤膜过滤器进行分离，得澄清液和浓缩液，其截留分子量为48000；浓缩液与上述滤渣混合后加工成饲料；
(4)提取：采用蒸馏水作为洗脱液，利用强酸性阳离子交换树脂对步骤(3)中澄清液进行提取，得牛磺酸提取液；
(5)结晶：将牛黄提取液进行浓缩处理，加入4倍体积的无水乙醇，得到牛磺酸结晶，再加入适量蒸馏水进行溶解，再用5倍体积的无水乙醇重结晶，即可得到高纯度的牛磺酸结晶。
所述步骤(1)蒸馏水加入量与牛心质量按照12ml：1g的配比加入。
所述酶剂按照添加顺序依次为菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶；酶解时间依次为4h，3h，3h。
所述胃蛋白酶，酶解温度为33℃，酶解ph值为1；胰蛋白酶，酶解温度为39℃，酶解ph值为9；菠萝蛋白酶，酶解温度为41℃，酶解ph值为7。
所述超声波处理频率为24khz，处理时间为47s。
所述摇床温度控制为32℃。
所述步骤(4)提取前先将澄清液浓度调制9g/l，ph值为2.8。
试验例1
实施例组采用本发明方案对牛磺酸进行提取，对照组采用传统工艺水煮法对牛磺酸进行提取，试验材料原料为同一个牛心，试验结果如下：
由试验结果可知，采用本发明方案提取牛磺酸效果显著高于对照组，其中实施例1～实施例5牛磺酸提取得率均显著高于对照组，含量均为4.8mg/g以上，其中以实施例3方案所提取的牛磺酸含量最多，其牛磺酸提取得率达到5.34mg/g。
在此有必要指出的是，以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和理解，不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定，本领域技术人员作出的非突出实质性特征和显著进步的发明创造，仍然属于本发明的保护范畴。