CN106380422B - 一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法 - Google Patents

一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法，涉及土霉素生产技术领域。包括以下步骤：a、制取纯化水，所制备的纯化水的各项指标为：污染指数SDI≤4；余氯≤0.1mg/L；电导率(25℃)小于1.1us/cm，将制备好的纯化水储存在纯化水储罐中备用；b、制取发酵稀释液；c、滤料处理；d、脱色处理；e、土霉素湿晶体提取；f、土霉素湿晶体除磷，将纯化水储罐中的纯化水通过循环泵由循环管路对分离板框中的土霉素湿晶体进行洗涤，使湿晶体中的磷杂质能充分溶解于纯化水中并由循环纯化水带走，以起到去除磷杂质的作用；h、土霉素湿晶体干燥，得到土霉素成品。本发明可以有效去除土霉素产品中的磷杂质。

Description

一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法
技术领域
本发明涉及土霉素生产技术领域。
背景技术
土霉素的生产工艺是通过龟裂链霉菌培养基对龟裂链霉菌进行培养，以使龟裂链霉菌大量繁殖，促使其在生物代谢过程中产生土霉素，发酵培养过程结束后形成土霉素发酵液，土霉素存在于土霉素发酵液中的龟裂链霉菌细胞内，再由土霉素发酵液中提取土霉素，由于龟裂链霉菌培养基中含有龟裂链霉菌的营养成分磷，采用常规生产工艺制备的土霉素成品中磷含量高，经EN ISO17294-2 2005 mod检测磷含量在25ppm-30ppm，但高品质的土霉素要求磷含量在20ppm以下，达不到高端客户的要求。
目前降低成品中磷含量的方法有两种：
1.控制发酵液中残留。土霉素生产菌需要磷作为营养物质，发酵液中存在一定的磷含量供给菌体生长代谢。如果一味的降低发酵液中的磷含量，会造成菌体代谢异常，发酵单位下降，成本上升，并且发酵液中磷含量不稳定；
2.降低122#树脂的处理土霉素滤液的量。122#树脂的交换量和机械强度都对磷的吸附产生影响。若降低树脂处理土霉素滤液的量，会降低脱色液中的磷含量，但同时树脂吸附大量的土霉素，造成收率下降。
目前来说，虽然可以通过以上方法的处理，降低土霉素成品中的磷含量，但成品中磷含量极不稳定，不能达到批批检验合格的状态，并且会造成生产成本的大幅提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法，它可以有效去除土霉素产品中的磷杂质。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法，包括以下步骤：
a、制取纯化水，所制备的纯化水的各项指标为：污染指数SDI≤4；余氯≤0.1mg/L；电导率(25℃)小于1.1us/cm，将制备好的纯化水储存在纯化水储罐中备用；
b、制取发酵稀释液，将土霉素发酵液打入酸化罐中，加入草酸和盐酸进行酸化处理，将酸化处理后的土霉素发酵液通过净化稀释工艺制成土霉素发酵稀释液；
c、滤料处理，将土霉素发酵稀释液液经板框压滤机进行滤料处理，分离出菌丝渣和土霉素原液；
d、脱色处理，将土霉素原液经装有122#树脂颗粒的脱色罐进行脱色处理得到脱色液，将脱色液打入结晶罐进行结晶工艺处理；
e、土霉素湿晶体提取，采用板框压滤机对含土霉素的结晶液进行分离，板框压滤机过滤介质采用两层8386#工业滤布，当板框压滤机压力参数达到0.25MPa～0.40MPa时停止过滤,在板框压滤机的分离板框中得到土霉素湿晶体；
f、土霉素湿晶体除磷，将纯化水储罐中的纯化水通过循环泵由循环管路对分离板框中的土霉素湿晶体进行洗涤，使湿晶体中的磷杂质能充分溶解于纯化水中并由循环纯化水带走，以起到去除磷杂质的作用；
h、土霉素湿晶体干燥，将去除磷杂质后的土霉素湿晶体通过干燥设备去除水分，得到土霉素成品。
本发明进一步改进在于：
步骤f中，对土霉素湿晶体进行洗涤的纯化水的循环使用量为土霉素湿晶体的1/10～1/8。
步骤f中，对土霉素湿晶体进行洗涤的时间为1h～1.5h。
步骤a中制纯化水的具体步骤为：
首先将饮用水经过机械过滤器和活性炭过滤器，去除水中的物质杂质、有机物及部分无机离子；机械过滤控制污染指数SDI≤4，经过活性炭过滤器后余氯≤0.1mg/L；然后经过过滤器进行过滤，过滤后的水经过反渗透膜处理，使出水的电导率(25℃)小于20.0us/cm，经过001x7型阳树脂和201x7型阴树脂混床处理，使纯水的电导率(25℃)小于1.1us/cm。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、通过本生产工艺提取的土霉素的磷含量降至20ppm以下，在很大程度上提高了产品的品质，提高产品的市场竞争力；
2、不影响发酵工序的工艺控制。由于磷是土霉素产生菌必要的营养物质，限制磷的含量会影响菌体的代谢和土霉素含量，利用本技术可以避免这个问题；
3、不影响122#树脂的处理量；
4.、艺简单、便利，土霉素成品磷含量稳定。
技术原理：
本发明通过用纯化水对土霉素湿晶体进行洗涤，通过浓度梯度扩散分配、相似相溶等原理将土霉素湿晶体的磷含量带到纯化水中透过板框滤布排出，而低磷含量的土霉素湿晶体则被滤布截留在板框中，从而达到降低土霉素成品中磷含量的目的。
“相似相溶”是指极性分子将的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂。土霉素分子量较大，分子极性小，而水分子为极性分子，水的极性大，土霉素在纯水中极微溶解。而存在于土霉素湿晶体中的磷物质多为极性大的分子，在纯水中的溶解度要远大于土霉素分子，所以利用“相似相溶”的原理，用纯水可以将土霉素湿晶体中的极性分子磷去除。
纯化水将饮用水中含有的钙、镁、磷、氯等离子基本被除去，磷含量极低。而土霉素湿晶体中磷含量较高，利用浓度梯度的扩散作用，磷物质可以从土霉素湿晶体中扩散到纯水中，同时纯水中水分子呈极度串联和线团化结构，可以极大的吸附含磷物质，增加其溶解性，这样利用磷物质在土霉素湿晶体中的溶解度小于在纯化水中溶解性的特性，随着水流不断从板框的一端走到另一端，磷物质不断的在土霉素湿晶体和纯水两相间进行分配，使磷物质大部分在溶解到纯水中，从而达到降低土霉素湿晶体中磷含量的目的。
具体实施方式
实施例1
一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法，包括以下步骤：
a、制取纯化水，首先将饮用水经过机械过滤器和活性炭过滤器，去除水中的物质杂质、有机物及部分无机离子；机械过滤控制污染指数SDI≤4，经过活性炭过滤器后余氯≤0.1mg/L；然后经过过滤器进行过滤，过滤后的水经过反渗透膜处理，使出水的电导率(25℃)小于20.0us/cm，经过001x7型阳树脂和201x7型阴树脂混床处理，所制备的纯化水的各项指标为：污染指数SDI≤4；余氯≤0.1mg/L；电导率(25℃)小于1.1us/cm，将制备好的纯化水储存在纯化水储罐中备用；
b、制取发酵稀释液，将土霉素发酵液打入酸化罐中，加入草酸和盐酸进行酸化处理，将酸化处理后的土霉素发酵液通过净化稀释工艺制成土霉素发酵稀释液；
c、滤料处理，将土霉素发酵稀释液液经板框压滤机进行滤料处理，分离出菌丝渣和土霉素原液；
d、脱色处理，将土霉素原液经装有122#树脂颗粒的脱色罐进行脱色处理得到脱色液，将脱色液打入结晶罐进行结晶工艺处理；
e、土霉素湿晶体提取，采用板框压滤机对含土霉素的结晶液进行分离，板框压滤机过滤介质采用两层8386#工业滤布，当板框压滤机压力参数达到0.25MPa～0.40MPa时停止过滤,在板框压滤机的分离板框中得到土霉素湿晶体；
f、土霉素湿晶体除磷，将纯化水储罐中的纯化水通过循环泵由循环管路对分离板框中的土霉素湿晶体进行洗涤，使湿晶体中的磷杂质能充分溶解于纯化水中并由循环纯化水带走，以起到去除磷杂质的作用；对土霉素湿晶体进行洗涤的纯化水的循环使用量为土霉素湿晶体的1/10，对土霉素湿晶体进行洗涤的时间为1h；
h、土霉素湿晶体干燥，将去除磷杂质后的土霉素湿晶体通过干燥设备去除水分，得到土霉素成品。
经EN ISO17294-2 2005 mod检测，磷含量为13.3ppm。
实施例2
一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法，包括以下步骤：
a、制取纯化水，首先将饮用水经过机械过滤器和活性炭过滤器，去除水中的物质杂质、有机物及部分无机离子；机械过滤控制污染指数SDI≤4，经过活性炭过滤器后余氯≤0.1mg/L；然后经过过滤器进行过滤，过滤后的水经过反渗透膜处理，使出水的电导率(25℃)小于20.0us/cm，经过001x7型阳树脂和201x7型阴树脂混床处理，所制备的纯化水的各项指标为：污染指数SDI≤4；余氯≤0.1mg/L；电导率(25℃)小于1.1us/cm，将制备好的纯化水储存在纯化水储罐中备用；
b、制取发酵稀释液，将土霉素发酵液打入酸化罐中，加入草酸和盐酸进行酸化处理，将酸化处理后的土霉素发酵液通过净化稀释工艺制成土霉素发酵稀释液；
c、滤料处理，将土霉素发酵稀释液液经板框压滤机进行滤料处理，分离出菌丝渣和土霉素原液；
d、脱色处理，将土霉素原液经装有122#树脂颗粒的脱色罐进行脱色处理得到脱色液，将脱色液打入结晶罐进行结晶工艺处理；
e、土霉素湿晶体提取，采用板框压滤机对含土霉素的结晶液进行分离，板框压滤机过滤介质采用两层8386#工业滤布，当板框压滤机压力参数达到0.25MPa～0.40MPa时停止过滤,在板框压滤机的分离板框中得到土霉素湿晶体；
f、土霉素湿晶体除磷，将纯化水储罐中的纯化水通过循环泵由循环管路对分离板框中的土霉素湿晶体进行洗涤，使湿晶体中的磷杂质能充分溶解于纯化水中并由循环纯化水带走，以起到去除磷杂质的作用；对土霉素湿晶体进行洗涤的纯化水的循环使用量为土霉素湿晶体的1/9，对土霉素湿晶体进行洗涤的时间为1.2h；
h、土霉素湿晶体干燥，将去除磷杂质后的土霉素湿晶体通过干燥设备去除水分，得到土霉素成品。
经EN ISO17294-2 2005 mod检测，磷含量为12.6ppm。
实施例3
一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法，包括以下步骤：
a、制取纯化水，首先将饮用水经过机械过滤器和活性炭过滤器，去除水中的物质杂质、有机物及部分无机离子；机械过滤控制污染指数SDI≤4，经过活性炭过滤器后余氯≤0.1mg/L；然后经过过滤器进行过滤，过滤后的水经过反渗透膜处理，使出水的电导率(25℃)小于20.0us/cm，经过001x7型阳树脂和201x7型阴树脂混床处理，所制备的纯化水的各项指标为：污染指数SDI≤4；余氯≤0.1mg/L；电导率(25℃)小于1.1us/cm，将制备好的纯化水储存在纯化水储罐中备用；
b、制取发酵稀释液，将土霉素发酵液打入酸化罐中，加入草酸和盐酸进行酸化处理，将酸化处理后的土霉素发酵液通过净化稀释工艺制成土霉素发酵稀释液；
c、滤料处理，将土霉素发酵稀释液液经板框压滤机进行滤料处理，分离出菌丝渣和土霉素原液；
d、脱色处理，将土霉素原液经装有122#树脂颗粒的脱色罐进行脱色处理得到脱色液，将脱色液打入结晶罐进行结晶工艺处理；
e、土霉素湿晶体提取，采用板框压滤机对含土霉素的结晶液进行分离，板框压滤机过滤介质采用两层8386#工业滤布，当板框压滤机压力参数达到0.25MPa～0.40MPa时停止过滤,在板框压滤机的分离板框中得到土霉素湿晶体；
f、土霉素湿晶体除磷，将纯化水储罐中的纯化水通过循环泵由循环管路对分离板框中的土霉素湿晶体进行洗涤，使湿晶体中的磷杂质能充分溶解于纯化水中并由循环纯化水带走，以起到去除磷杂质的作用；对土霉素湿晶体进行洗涤的纯化水的循环使用量为土霉素湿晶体的1/8，对土霉素湿晶体进行洗涤的时间为1.5h；
h、土霉素湿晶体干燥，将去除磷杂质后的土霉素湿晶体通过干燥设备去除水分，得到土霉素成品。
经EN ISO17294-2 2005 mod检测，磷含量为12.5ppm。

Claims (2)

1.一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
a、制取纯化水，所制备的纯化水的各项指标为：污染指数SDI≤4；余氯≤0.1mg/L；电导率(25℃)小于1.1us/cm，将制备好的纯化水储存在纯化水储罐中备用；
b、制取发酵稀释液，将土霉素发酵液打入酸化罐中，加入草酸和盐酸进行酸化处理，将酸化处理后的土霉素发酵液通过净化稀释工艺制成土霉素发酵稀释液；
c、滤料处理，将土霉素发酵稀释液经板框压滤机进行滤料处理，分离出菌丝渣和土霉素原液；
d、脱色处理，将土霉素原液经装有122#树脂颗粒的脱色罐进行脱色处理得到脱色液，将脱色液打入结晶罐进行结晶工艺处理；
e、土霉素湿晶体提取，采用板框压滤机对含土霉素的结晶液进行分离，板框压滤机过滤介质采用两层8386#工业滤布，当板框压滤机压力参数达到0.25MPa～0.40MPa时停止过滤,在板框压滤机的分离板框中得到土霉素湿晶体；
f、土霉素湿晶体除磷，将纯化水储罐中的纯化水通过循环泵由循环管路对分离板框中的土霉素湿晶体进行洗涤，使湿晶体中的磷杂质能充分溶解于纯化水中并由循环纯化水带走，以起到去除磷杂质的作用；
h、土霉素湿晶体干燥，将去除磷杂质后的土霉素湿晶体通过干燥设备去除水分，得到土霉素成品；
所述步骤f中，对土霉素湿晶体进行洗涤的纯化水的循环使用量为土霉素湿晶体的1/10～1/8；
所述步骤f中，对土霉素湿晶体进行洗涤的时间为1h～1.5h。
2.根据权利要求1所述的一种从土霉素发酵液中提取低磷含量土霉素成品的方法，其特征在于：所述步骤a中制纯化水的具体步骤为：
首先将饮用水经过机械过滤器和活性炭过滤器，去除水中的物质杂质、有机物及部分无机离子；机械过滤控制污染指数SDI≤4，经过活性炭过滤器后余氯≤0.1mg/L；然后经过过滤器进行过滤，过滤后的水经过反渗透膜处理，使出水的电导率(25℃)小于20.0us/cm，经过001x7型阳树脂和201x7型阴树脂混床处理，使纯水的电导率(25℃)小于1.1us/cm。
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