CN109082449A - 一种基于植物源的l-组氨酸生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于植物源的L‑组氨酸生产工艺，包括以下步骤：菌种扩大、一级种子、二级种子、发酵、过滤、反渗透、浓缩、溶解脱色和结晶，进行单效浓缩结晶，达15%后冷却结晶，然后离心分离，用95%酒精淋一次，分离下来的干品进真空双锥干燥器，烘干4‑6小时，冷却出料，出来的产品进行分筛，抽检后包装。通过上述方式，本发明所述的基于植物源的L‑组氨酸生产工艺，以植物源为原料，完全没有动物源带来的不确定因素，主要以葡萄糖为原料，通过微生物发酵，全膜法提取，生产过程中产生的废水和废气极少，保护了产地周围的生态环境，降低了生产的成本，使用安全性高，有利于L‑组氨酸的推广，特别是在食品、保健品及医药方面的应用。
Description
技术领域
本发明涉及组氨酸生产技术领域，特别是涉及一种基于植物源的L-组氨酸生产工艺。
背景技术
人类不可合成氨基酸的生产过程从原来高温水解、离交分离和浓缩结晶发展过来的。现有不可合成氨基酸的原料主要以动物的毛、皮和血等作为来源，动物的毛、皮和血这些原料中容易携带大量的过敏源、病菌等，很大程度上给产品带来了风险，影响了应用在食品、保健品及医药方面的安全性。
动物的毛、皮和血这些原料在生产过程中产生了大量的污水和废气等污染物，极大地污染的当地的生态环境，而且生产成本高，堆高了L-组氨酸的售价，影响了L-组氨酸的推广应用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于植物源的L-组氨酸生产工艺，避免原料携带过敏源和病菌的问题，减少环境污染和成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于植物源的L-组氨酸生产工艺，包括以下步骤：
A、菌种扩大：菌种从氨基酸安培管转移到有糖的平板上，培养20~24小时；
B、一级种子：利用三角瓶接一级种子在摇床上培养18~20小时；
C、二级种子：在种子罐中培养20~24小时；
D、发酵：在发酵罐中进行发酵培养60-70小时；
E、过滤：发酵结束后，转移到陶瓷膜周转罐，进行陶瓷过滤，清液进行纳过滤，菌泥通过聚疑、过滤和烘干后再外卖；
F、反渗透：陶瓷过滤后的清液通过纳过滤后，清液用反渗透膜进行初浓缩；
G、浓缩：采用多效真空浓缩器浓缩至3.5%后进行单效真空浓缩器继续浓缩，达15%后冷却结晶，然后离心分离，得到粗品；
H、溶解脱色：粗品再来加水溶解至3%，然后加活性碳1%进行脱色，过滤后清液达98%以上透光；
I、结晶：进行单效浓缩结晶，达15%后冷却结晶，然后离心分离，用95%酒精淋一次，分离下来的干品进真空双锥干燥器，烘干4-6小时，冷却出料，出来的产品进行分筛，抽检后包装。
在本发明一个较佳实施例中，所述平板上的组分包括：葡萄糖0.2-0.8%、蛋白胨为0.1-0.5%、酵母粉1-2%和琼脂2-3%，其余为水。
在本发明一个较佳实施例中，所述摇床上的组分包括：硫酸铵1-2%、二钾0.1-0.18%、蛋白胨0.1-0.5%、酵母粉0.1-0.5%、硫酸镁0.05-0.06%、碳酸钙1%和葡萄糖3%，其余为水。
在本发明一个较佳实施例中，所述种子罐中的组分为尿素1-1.5%、二钾为0.1-0.12%、玉米浆3-4%、酵母粉0.2-0.5%、硫酸亚铁0.0001-0.0005%、碳酸钙2%、硫酸镁0.05-0.08%和葡萄糖10-15%，其余为水。
在本发明一个较佳实施例中，所述发酵罐中的营养组分包括：尿素1-2%、玉米浆3-4%、酵母粉0.2-0.5%、硫酸铵0.1-0.2%、硫酸亚铁0.0001-0.0005%、碳酸钙2%、二钾0.1-0.12%、硫酸镁0.05-0.06%、葡萄糖20%和消泡油0.02%，其余为水。
在本发明一个较佳实施例中，所述发酵步骤中，控制风量为1：0.1，温度为30度，溶氧控制18%~22%。
在本发明一个较佳实施例中，所述菌种由粘质沙雷氏菌导入组氨酸生产菌，经亚硝基胍诱变得到短杆菌。
本发明的有益效果是：本发明指出的一种基于植物源的L-组氨酸生产工艺，以植物源为原料，完全没有动物源带来的不确定因素，主要以葡萄糖为原料，通过微生物发酵，全膜法提取，生产过程中产生的废水和废气极少，保护了产地周围的生态环境，降低了生产的成本，使用安全性高，有利于L-组氨酸的推广，特别是在食品、保健品及医药方面的应用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例包括：
实施例1：
一种基于植物源的L-组氨酸生产工艺，包括以下步骤：
A、菌种扩大：由粘质沙雷氏菌导入组氨酸生产菌，经亚硝基胍诱变得现有短杆菌，菌种从氨基酸安培管转移到有糖的平板上，培养20小时，平板上的组分包括：葡萄糖0.5%、蛋白胨为0.3%、酵母粉1.5%和琼脂2.5%，其余为水；
B、一级种子：利用三角瓶接一级种子在摇床上培养18小时，摇床上的组分包括：硫酸铵1.5%、二钾0.15%、蛋白胨0.3%、酵母粉0.2%、硫酸镁0.05%、碳酸钙1%和葡萄糖3%，其余为水；
C、二级种子：在种子罐中培养20小时，种子罐中的组分为尿素1-1.5%、二钾为0.1%、玉米浆3.5%、酵母粉0.3%、硫酸亚铁0.0003%、碳酸钙2%、硫酸镁0.06%和葡萄糖12%，其余为水；
D、发酵：在发酵罐中进行发酵培养60小时，发酵时的营养组分包括：尿素1.5%、玉米浆3%、酵母粉0.3%、硫酸铵0.15%、硫酸亚铁0.0003%、碳酸钙2%、二钾0.1%、硫酸镁0.05%、葡萄糖20%和消泡油0.02%，其余为水，发酵时，控制风量为1：0.1，温度为30度，溶氧控制18%；
E、过滤：发酵结束后，转移到陶瓷膜周转罐，进行陶瓷过滤，清液进行纳过滤，菌泥通过聚疑、过滤和烘干后再外卖；
F、反渗透：陶瓷过滤后的清液通过纳过滤后，清液用反渗透膜进行初浓缩；
G、浓缩：采用多效真空浓缩器浓缩至3.5%后进行单效真空浓缩器继续浓缩，达15%后冷却结晶，然后离心分离，得到粗品；
H、溶解脱色：粗品再来加水溶解至3%，然后加活性碳1%进行脱色，过滤后清液达98%以上透光；
I、结晶：进行单效浓缩结晶，达15%后冷却结晶，然后离心分离，用95%酒精淋一次，分离下来的干品进真空双锥干燥器，烘干5小时，冷却出料，出来的产品进行分筛，抽检后包装。
实施例2：
一种基于植物源的L-组氨酸生产工艺，包括以下步骤：
A、菌种扩大：菌种从氨基酸安培管转移到有糖的平板上，培养22小时，平板上的组分包括：葡萄糖0.8%、蛋白胨为0.5%、酵母粉2%和琼脂3%，其余为水；
B、一级种子：利用三角瓶接一级种子在摇床上培养20小时，摇床上的组分包括：硫酸铵2%、二钾0.18%、蛋白胨0.5%、酵母粉0.5%、硫酸镁0.06%、碳酸钙1%和葡萄糖3%，其余为水；
C、二级种子：在种子罐中培养24小时，种子罐中的组分为尿素1.5%、二钾为0.12%、玉米浆4%、酵母粉0.5%、硫酸亚铁0.0005%、碳酸钙2%、硫酸镁0.08%和葡萄糖15%，其余为水；
D、发酵：在发酵罐中进行发酵培养70小时，发酵时的营养组分包括：尿素2%、玉米浆4%、酵母粉0.5%、硫酸铵0.2%、硫酸亚铁0.0005%、碳酸钙2%、二钾0.12%、硫酸镁0.06%、葡萄糖20%和消泡油0.02%，其余为水，发酵时，控制风量为1：0.1，温度为30度，溶氧控制22%；
E、过滤：发酵结束后，转移到陶瓷膜周转罐，进行陶瓷过滤，清液进行纳过滤，菌泥通过聚疑、过滤和烘干后再外卖；
F、反渗透：陶瓷过滤后的清液通过纳过滤后，清液用反渗透膜进行初浓缩；
G、浓缩：采用多效真空浓缩器浓缩至3.5%后进行单效真空浓缩器继续浓缩，达15%后冷却结晶，然后离心分离，得到粗品；
H、溶解脱色：粗品再来加水溶解至3%，然后加活性碳1%进行脱色，过滤后清液达98%以上透光；
I、结晶：进行单效浓缩结晶，达15%后冷却结晶，然后离心分离，用95%酒精淋一次，分离下来的干品进真空双锥干燥器，烘干6小时，冷却出料，出来的产品进行分筛，抽检后包装。
根据CP2015标准进行实施例1所得5g产品的检测，数据如下表所示：
综上所述，本发明指出的一种基于植物源的L-组氨酸生产工艺，通过微生物菌种改造、发酵途径优化和提取方式的创新三部份来实现，采用葡萄糖替代蔗糖，进行糖代谢的控制优化，加强溶氧优化和PH条件优化，利用陶瓷过滤去菌，纳过滤去杂脱色，反渗透提浓，克服过敏源，消灭病菌，带来绿色清洁的L-组氨酸，使用安全性高，可以作为食材及制药的原料。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于植物源的L-组氨酸生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、菌种扩大：菌种从氨基酸安培管转移到有糖的平板上，培养20~24小时；
B、一级种子：利用三角瓶接一级种子在摇床上培养18~20小时；
C、二级种子：在种子罐中培养20~24小时；
D、发酵：在发酵罐中进行发酵培养60-70小时；
E、过滤：发酵结束后，转移到陶瓷膜周转罐，进行陶瓷过滤，清液进行纳过滤，菌泥通过聚疑、过滤和烘干后再外卖；
F、反渗透：陶瓷过滤后的清液通过纳过滤后，清液用反渗透膜进行初浓缩；
G、浓缩：采用多效真空浓缩器浓缩至3.5%后进行单效真空浓缩器继续浓缩，达15%后冷却结晶，然后离心分离，得到粗品；
H、溶解脱色：粗品再来加水溶解至3%，然后加活性碳1%进行脱色，过滤后清液达98%以上透光；
I、结晶：进行单效浓缩结晶，达15%后冷却结晶，然后离心分离，用95%酒精淋一次，分离下来的干品进真空双锥干燥器，烘干4-6小时，冷却出料，出来的产品进行分筛，抽检后包装。
2.根据权利要求1所述的基于植物源的L-组氨酸生产工艺，其特征在于，所述平板上的组分包括：葡萄糖0.2-0.8%、蛋白胨为0.1-0.5%、酵母粉1-2%和琼脂2-3%，其余为水。
3.根据权利要求1所述的基于植物源的L-组氨酸生产工艺，其特征在于，所述摇床上的组分包括：硫酸铵1-2%、二钾0.1-0.18%、蛋白胨0.1-0.5%、酵母粉0.1-0.5%、硫酸镁0.05-0.06%、碳酸钙1%和葡萄糖3%，其余为水。
4.根据权利要求1所述的基于植物源的L-组氨酸生产工艺，其特征在于，所述种子罐中的组分为尿素1-1.5%、二钾为0.1-0.12%、玉米浆3-4%、酵母粉0.2-0.5%、硫酸亚铁0.0001-0.0005%、碳酸钙2%、硫酸镁0.05-0.08%和葡萄糖10-15%，其余为水。
5.根据权利要求1所述的基于植物源的L-组氨酸生产工艺，其特征在于，所述发酵罐中的营养组分包括：尿素1-2%、玉米浆3-4%、酵母粉0.2-0.5%、硫酸铵0.1-0.2%、硫酸亚铁0.0001-0.0005%、碳酸钙2%、二钾0.1-0.12%、硫酸镁0.05-0.06%、葡萄糖20%和消泡油0.02%，其余为水。
6.根据权利要求1所述的基于植物源的L-组氨酸生产工艺，其特征在于，所述发酵步骤中，控制风量为1：0.1，温度为30度，溶氧控制18%~22%。
7.根据权利要求1所述的基于植物源的L-组氨酸生产工艺，其特征在于，所述菌种由粘质沙雷氏菌导入组氨酸生产菌，经亚硝基胍诱变得到短杆菌。
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| CN111333584A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-06-26 | 武汉轻工大学 | 对组氨酸成品进行纯化的方法、组氨酸成品及药物制品 |
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