CN103408623A - 乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学领域，具体涉及乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺。其包括：对乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行预处理，以去除等电点在4-4.5、2-2.5的氨基酸蛋白质；刮刀式过滤，收集第一滤液；在30-40℃的温度下膜过滤，收集第二滤液；在25-30℃的温度下纳滤，收集第三滤液；在pH值为10-11，温度为10-15℃的情况下对第三滤液析出固态乙酰异戊酰泰乐菌素晶体，并培养，固液分离得到固态乙酰异戊酰泰乐菌素；多次水洗；将水洗后的乙酰异戊酰泰乐菌素和酒石酸反应得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液；喷雾干燥得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素粉末。本发明能避免传统采用有机溶媒、醋酸丁酯的萃取方法，收率较高。

Description

乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺

技术领域

本发明涉及化学领域，具体而言，涉及乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺。

背景技术

乙酰异戊酰泰乐菌是弱碱，可与酒石酸等形成盐。乙酰异戊酰泰乐菌在醋酸丁酯中具有较高的溶解度，因此相关提取方法为：先对乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行预处理，该预处理包括：对乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行一次性调节pH值，并进行板框过滤；随后根据水－醋酸丁酯对预处理后的乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行正反萃取（AIV从水相转入醋酸丁酯相为正萃取，AIV从醋酸丁酯相转入水相为反萃取）。反萃取得到AIV盐的水溶液再经过精制处理后即可进行喷雾干燥，得到AIV盐成品。这种提取方法的收率较低，因为一次性调节pH值和板框过滤只能去除部分的蛋白质，乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中仍然含有大量的蛋白质，这些蛋白质在后续的正反萃取中会产生乳化现象，造成收率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，以解决上述的问题。

本发明实施例提供一种乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，包括：

对乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行预处理，以去除等电点在4-4.5、2-2.5的氨基酸蛋白质；

对预处理后的乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行刮刀式过滤，收集第一滤液；

在30-40℃的温度下，对第一滤液进行膜过滤，收集第二滤液；

在25-30℃的温度下，对第二滤液进行纳滤，收集第三滤液；

在pH值为10-11，温度为10-15℃的情况下对第三滤液析出固态乙酰异戊酰泰乐菌素晶体，并培养析出的乙酰异戊酰泰乐菌素晶体，固液分离得到固态乙酰异戊酰泰乐菌素；

对固态乙酰异戊酰泰乐菌素进行多次水洗；

将水洗后的乙酰异戊酰泰乐菌素和酒石酸反应得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液；

对酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液进行喷雾干燥得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素粉末。

本发明上述实施例提供的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，能达到如下有益效果：

通过预处理中分别去除等电点在4-4.5、2-2.5的氨基酸蛋白质，并去除一些发酵液中的不溶物质，并为后续膜过滤做准备；刮刀式过滤去除颗粒较大的杂质，调节精度为500-1000微米，且截流粒度较小的不溶性物质，因而降低了滤液的粘度；膜过滤进一步去除发酵液中剩余的蛋白质及将发酵液中的其他一些物质进行拦截；纳滤对膜过滤后的滤液进行浓缩，再经过结晶、晶体培养、水洗、干燥即可提取出纯度较高的乙酰异戊酰泰乐菌素，且不会产生任何副产物，避免传统采用有机溶媒、醋酸丁酯的萃取方法，收率较高。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。

本发明的实施例提供了一种乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，包括：

对乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行预处理，以去除等电点在4-4.5、2-2.5的氨基酸蛋白质；

对预处理后的乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行刮刀式过滤，收集第一滤液；

在30-40℃的温度下，对第一滤液进行膜过滤，收集第二滤液；

在25-30℃的温度下，对第二滤液进行纳滤，收集第三滤液；

在pH值为10-11，温度为10-15℃的情况下对第三滤液析出固态乙酰异戊酰泰乐菌素晶体，并培养析出的乙酰异戊酰泰乐菌素晶体，固液分离得到固态乙酰异戊酰泰乐菌素；

对固态乙酰异戊酰泰乐菌素进行多次水洗；

将水洗后的乙酰异戊酰泰乐菌素和酒石酸反应得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液；

对酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液进行喷雾干燥得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素粉末。

本发明通过预处理中分别去除等电点在4-4.5、2-2.5的氨基酸蛋白质，并去除一些发酵液中的不溶物质，并为后续膜过滤做准备；刮刀式过滤去除颗粒较大的杂质，调节精度为500-1000微米，且截流粒度较小的不溶性物质，因而降低了滤液的粘度；膜过滤进一步去除发酵液中剩余的蛋白质及将发酵液中的其他一些物质进行拦截；纳滤对膜过滤后的滤液进行浓缩，再经过结晶、晶体培养、水洗、干燥即可提取出纯度较高的乙酰异戊酰泰乐菌素，且不会产生任何副产物，避免传统采用有机溶媒、醋酸丁酯的萃取方法，收率较高。

下面根据一些具体实施例来详细描述该乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺：

步骤101，在20-25℃的情况下，通过甲醛对乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行灭活；

发明人经过研究发现如果乙酰异戊酰泰乐菌发酵液出现染菌现象也会造成收率较低，因此，在一些实施例中需要首先采用该步骤进行灭活。

该灭活的具体操作为：

将乙酰异戊酰泰乐菌发酵液送入酸化罐；启动搅拌系统，打开冷却水，通过冷却水迅速将酸化罐内的温度降至20-25℃；向乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中添加甲醛，以对乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行灭菌，甲醛和乙酰异戊酰泰乐菌发酵液的体积比为：0.2～0.3:100。

步骤102，对灭活后的乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行分段调节pH值至2-2.5；

传统的一次调节pH值无法大量去除蛋白质，通过分段调节pH值能够增加与蛋白质的反应时间和反应速度，能够去除大量的蛋白质，防止在后续过程中发生乳化现象，提高收率。经过上述处理能够去除乙酰异戊酰泰乐菌发酵液的等电点在4-4.5及2-2.5的氨基酸蛋白质。等电点的氨基酸蛋白质溶解性最小，易去除。

具体操作过程为：

向灭活后的乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中加入质量百分比浓度为15-20%的弱酸性物质，以设定调节速度调节pH值至4-4.5；

静置60分钟，静置是为了通过调节pH值，保证乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中的氨基酸沉淀析出，60分钟的静置时间能够保证沉淀效果。需要说明的是静置时间可以提高。

继续添加质量百分比浓度为15-20%的弱酸性物质，以设定调节速度调节pH值至2-2.5，静置60分钟；，静置是为了通过调节pH值，保证乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中的氨基酸沉淀析出，60分钟的静置时间能够保证沉淀效果。需要说明的是静置时间可以提高。

其中调节pH值时需要执行设定调节速度，即：每隔15-20分钟，pH值改变1个单位。

为了保证后续的处理，经过上述酸化后的乙酰异戊酰泰乐菌发酵液的粘度需要小于5000cps，因此，在该过程中还需要检测pH值为2-2.5的乙酰异戊酰泰乐菌发酵液粘度，当粘度大于5000cps时，向乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中加入饮用水得到预处理后的乙酰异戊酰泰乐菌发酵液。

控制发酵液粘度的原因：

发酵液经过预处理后是固液混合物，溶液中的残糖量较高，超过了4g/ml以上；溶液中含有大量的碱性蛋白质、氨基酸蛋白；其粘度超过了5000cps。加入饮用水降低其发酵液粘度，（同时，在后续处理中也通过刮刀过滤来降低粘度），其滤液的粘度降至在100～150cps，其残糖量低于1g/ml，避免对膜过滤设备的影响。因为较高的粘度、残糖含量对膜分离的影响程度较大，导致膜污染加速，膜通量降低，严重影响膜过滤的速度。

步骤103，对预处理后的乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行刮刀式过滤，收集第一滤液；

刮刀式过滤的具体条件为：过滤精度为500-1000微米；过滤压力为0.4-0.8MPa；乙酰异戊酰泰乐菌发酵液的流量为30-50米³/小时。采用的刮刀过滤器安装2种滤网，一种是粗滤网，孔径一般为2000微米；另一种是细滤网，孔径一般选择为800～1000微米。粗滤网拦截经过预处理后滤液中的沉淀物以及一些较大颗粒的杂质。细滤网能够截留粒度较小的不溶性物质，同时降低了第一滤液的粘度，降低了对后续膜过滤设备的污染问题，起到了一定的保护作用。

步骤104，使用强碱弱酸盐或氨水将第一滤液的pH值调节值6-7。

滤液在进行膜过滤前，需将pH值调节至此范围，因为乙酰异戊酰泰乐菌在酸性条件下有少量的分解，其分解量约为1～2%。为了避免分解，调节至弱酸性。

强碱弱酸盐包括以下一种或多种：钠、钾的碳酸盐、碳酸氢盐或磷酸钠、钾盐。

步骤105，在30-40℃的温度下，对第一滤液进行膜过滤，收集第二滤液；

该膜过滤在膜过滤系统中进行。

膜过滤采用的过滤膜为无机多孔玻璃膜，孔径≤0.1微米；过滤级数为4级；膜过滤的压力为1-1.5MPa；第一滤液中的温度为30-40℃，pH值为6-7。

膜过滤中透析水的用量为第一滤液体积的30-40%。

步骤106，在25-30℃的温度下，对第二滤液进行纳滤，收集第三滤液；

待纳滤系统启动完成后开始进料，进料过程中控制进料温度在25～30℃，设置浓缩倍数在3～5，开始进行浓缩，浓缩过程中注意随时对设备进行检查，检查设备运行的情况，特别是泵的工作状态，确保设备正常运行。纳滤膜的材质为磺化聚醚砜复合纳滤膜，纳滤过程中溶液的量减少，氢离子含量会增加，第三滤液的pH值会有些许下降。

步骤107，在pH值为10-11，温度为10-15℃的情况下对第三滤液析出固态乙酰异戊酰泰乐菌素晶体，并培养析出的乙酰异戊酰泰乐菌素晶体，固液分离得到固态乙酰异戊酰泰乐菌素；

具体操作为：将第三滤液降温至10～15℃，搅拌转速控制10～20r/min。加入质量百分比浓度的10%强碱弱酸盐（与膜过滤前调节pH值的强碱弱酸盐的种类相同）或氨水溶液，将pH调节至10～11，析出固态乙酰异戊酰泰乐菌素晶体。然后，培养晶体，培养时间控制在2～3小时。养晶结束，进行固液分离，得到固态的乙酰异戊酰泰乐菌素。

需要说明的是，经过上述刮刀式过滤、膜过滤、纳滤可以提取出纯度较高的乙酰异戊酰泰乐菌素，且不会产生任何副产物，避免传统采用有机溶媒、醋酸丁酯的萃取方法，收率较高。

步骤108，对固态乙酰异戊酰泰乐菌素进行多次水洗；

对得到的固态的乙酰异戊酰泰乐菌素称其重量。使用纯化水水洗固体物质，其用量为：纯化水（体积）︰乙酰异戊酰泰乐菌素（质量）=2～3（升）︰1（千克），水洗2次。

步骤109，将水洗后的乙酰异戊酰泰乐菌素和酒石酸反应得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液；

加入纯化水，其用量为固态乙酰异戊酰泰乐菌素重量的2～2.5倍得到乙酰异戊酰泰乐菌素混合溶液。开启搅拌，转速控制在40～60r/min；配置20～30%的酒石酸溶液；采用流加法缓慢滴入乙酰异戊酰泰乐菌素混合溶液中，滴加过程中，每隔3～5min检测pH,直至pH调至5～6，结束滴加。酸化完成后保温并静置100～120min，以提高酸碱反应效率。溶液静置结束后停止搅拌，得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液。

步骤110，对酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液进行喷雾干燥得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素粉末。

启动喷雾干燥机，控制进风温度140～150℃，出风温度60～70℃，进料转速为150～180r/min。喷雾干燥结束，得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素粉末。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，包括：

对乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行预处理，以去除等电点在4-4.5、2-2.5的氨基酸蛋白质；

对预处理后的所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行刮刀式过滤，收集第一滤液；

在30-40℃的温度下，对所述第一滤液进行膜过滤，收集第二滤液；

在25-30℃的温度下，对所述第二滤液进行纳滤，收集第三滤液；

在pH值为10-11，温度为10-15℃的情况下对所述第三滤液析出固态乙酰异戊酰泰乐菌素晶体，并培养析出的乙酰异戊酰泰乐菌素晶体，固液分离得到固态乙酰异戊酰泰乐菌素；

对所述固态乙酰异戊酰泰乐菌素进行多次水洗；

将水洗后的所述乙酰异戊酰泰乐菌素和酒石酸反应得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液；

对所述酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液进行喷雾干燥得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素粉末。

2.根据权利要求1所述的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，所述对所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行预处理包括：

向所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中加入质量百分比浓度为15-20%的弱酸性物质，以设定调节速度调节pH值至4-4.5，以去除等电点在4-4.5的氨基酸蛋白质；

静置60分钟或以上；

继续添加质量百分比浓度为15-20%的弱酸性物质，以设定调节速度调节pH值至2-2.5，以去除等电点在2-2.5的氨基酸蛋白质；

静置60分钟或以上；

所述设定调节速度为每隔15-20分钟，pH值改变1个单位。

3.根据权利要求2所述的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，

在所述向所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中加入质量百分比浓度为15-20%的弱酸性物质，以设定调节速度调节pH值至4-4.5之前，所述预处理还包括：将所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液送入酸化罐；通过冷却水将所述酸化罐内的温度降至20-25℃；向所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中添加甲醛，以对所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液进行灭菌，所述甲醛和所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液的体积比为：0.2～0.3:100；

在所述继续添加质量百分比浓度为15-20%的弱酸性物质，以设定调节速度调节pH值至2-2.5之后，所述预处理还包括：检测pH值为2-2.5的所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液粘度，当所述粘度大于5000cps时，向所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液中加入饮用水得到预处理后的所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液。

4.根据权利要求1所述的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，

所述刮刀式过滤的过滤精度为500-1000微米；过滤压力为0.4-0.8MPa；所述乙酰异戊酰泰乐菌发酵液的流量为30-50米³/小时；

所述刮刀式过滤在刮刀过滤器中进行，所述刮刀式过滤器设有粗滤网和细滤网，所述粗滤网的孔径为2000微米，所述细滤网的孔径为500-1000微米。

5.根据权利要求1所述的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，

在所述收集第一滤液之后，在所述对所述第一滤液进行膜过滤之前，所述乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺还包括：使用强碱弱酸盐或氨水将所述第一滤液的pH值调节值6-7；

所述强碱弱酸盐包括以下一种或多种：钠、钾的碳酸盐、碳酸氢盐或磷酸钠、钾盐。

6.根据权利要求5所述的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，

所述膜过滤采用的过滤膜为无机多孔玻璃膜，孔径≤0.1微米；过滤级数为4级；

所述膜过滤的压力为1-1.5MPa；

所述膜过滤中透析水的用量为所述第一滤液体积的30-40%。

7.根据权利要求1-6任一项所述的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，

所述纳滤的过滤膜为磺化聚醚砜复合纳滤膜；

所述纳滤的浓缩体积倍数为3-5。

8.根据权利要求1-6任一项所述的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，

在pH值为10-11，温度为10-15℃的情况下对所述第三滤液析出晶体包括：

将所述第三滤液降温至10-15℃；

采用强碱弱酸盐或氨水调节所述第三滤液的pH值至10-11；

析出乙酰异戊酰泰乐菌素晶体；

所述培养析出的乙酰异戊酰泰乐菌素晶体的时间为2-3小时；

所述强碱弱酸盐包括以下一种或多种：钠、钾的碳酸盐、碳酸氢盐或磷酸钠、钾盐。

9.根据权利要求1-6任一项所述的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，

将水洗后的所述乙酰异戊酰泰乐菌素和酒石酸反应得到酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液包括：

向所述固态乙酰异戊酰泰乐菌素中加入2-2.5重量倍数的纯化水，搅拌制的乙酰异戊酰泰乐菌素混合溶液；

配制质量百分比浓度为20-30%的酒石酸溶液；

采用流加法向所述酒石酸溶液中滴加乙酰异戊酰泰乐菌素混合溶液得到所述酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液；

待所述酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液的pH值至5-6时，结束滴加；

保温静置。

10.根据权利要求1-6任一项所述的乙酰异戊酰泰乐菌提取工艺，其特征在于，

所述水洗中纯化水和所述固态乙酰异戊酰泰乐菌素的添加量为2-3升的纯化水：1千克的所述固态乙酰异戊酰泰乐菌素，所述水洗的次数为2次；和/或，

所述喷雾干燥的进风温度为140-150℃，出风温度为60-70℃，所述酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素溶液的进料速度为150-180转/分钟。