牛磺酸(Taurine)是一种2-氨基乙磺酸,是人体所必需的营养素,对人体健康,特别是对婴幼儿的正常成长发育,以及对中老年人延缓衰老起着重要作用。随着牛磺酸重要生理功能的发现,人们对牛磺酸的需求越来越大。目前,国内外主要依靠化学合成法生产牛磺酸,但化学合成法具有原料毒性大、工艺操作复杂、生产设备投资高、回收困难以及环境污染等问题。因此,建立安全而又高效的牛磺酸提取工艺十分必要。牛磺酸在水产品内含量丰富,但直接利用水产品为原料生产牛磺酸成本高。本研究立足现实情况,充分利用杂色蛤的加工下脚料,将现代膜分离与离子交换等技术相整合,优化出天然牛磺酸的最佳提取方案,获得的牛磺酸产品纯度符合国家标准GB 14759-1993,达到食品添加剂级。膜分离的实验结果表明,仅需要Ultra-flo 602-6平板膜一级超滤即可达到预期的除杂效果,使牛磺酸粗提液呈澄清状态,在牛磺酸超滤实验过程中,膜芯可以保持良好的运行稳定性,膜通量较稳定,变化趋势正常,膜再生效果良好。氢型732阳离子交换树脂能有效地分离出牛磺酸,此阶段牛磺酸得率达84.4 0%。牛磺酸提取液经反渗透浓缩后,进行醇沉结晶的工艺实验表明,浓缩液经过活性炭脱色处理后,能够较快获得高纯度晶体,活性炭用量越多,牛磺酸提取液的脱色效果越好,在80°C下脱色15 min后,液体呈淡黄色,30 min后颜色变浅,此后直至90 min,颜色变化不大,故活性炭最佳脱色时间采用30 min;在重结晶过程中,牛磺酸晶体纯度<90%时,宜采用晶体干重15倍(湿重5倍)水进行溶解牛磺酸晶体再重结晶;而当结晶纯度>90%时,宜加入晶体干重21倍(湿重7倍)水进行溶解,重结晶时即能获得高得率、且晶莹剔透的晶体;结晶时,乙醇量对牛磺酸结晶效果的影响实验表明,随着乙醇量的增加,结晶时晶体纯度仅有少量提高,而得率却有明显降低,故采用3倍体积乙醇多次结晶;分别采用静置、搅拌、震荡三种方式加入3倍体积的乙醇,静置状态下加入乙醇,获得的牛磺酸晶体呈细长针状,而搅拌、震荡状态加入乙醇,获得的结晶体量虽多,但结晶体细小、棉实,故选择静置状态下加入3倍体积的乙醇。通过上述的工艺优化,获得的牛磺酸产品纯度高达98.5%,得率为38.99%,并进一步用红外光谱(IR)对其结构进行了确定。