CN109369501B - 一种通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于色氨酸提纯技术领域，具体涉及一种通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺。该工艺是现将发酵液稀释，继续加入草酸，再加入氯化钙，经活性炭处理后过滤、蒸发浓缩、结晶分离、干燥得产品。本发明的工艺既缩短了工艺路线，又减少离子交换等过程带来的酸碱污水，大大缩短了提纯周期，提高了生产效率，不仅环保，而且提高了生产效率，大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于色氨酸提纯技术领域，具体涉及一种通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺。
背景技术
L-色氨酸(L-Tryptophan)的化学名L-2-氨基-3-吲哚基丙酸，属含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，是人体和动物生命活动中八种必需的氨基酸之一，它以游离态或结合态存在于生物体之中。对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用，被称为第二必需氨基酸，广泛应用于医药、食品和饲料等方面。
目前色氨酸在生产提纯时普遍采用的方法有陶瓷膜过滤法、活性炭吸附法或者陶瓷膜过滤结合活性炭吸附的方法，常用的方法为发酵液灭活-微滤-离子交换-活性炭脱色-浓缩-结晶-分离-干燥-产品的工艺路线，但是这些方法的提纯效果还有待进一步优化。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，通过该工艺可以提高产品的收率和纯度。
本发明所采用的技术方案为：
一种通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，包括以下步骤：
1）将发酵液稀释至色氨酸含量为20-30g/L；
2）调节发酵液pH至4-5.5；
3）向发酵液中加入氯化钙；
4）加入活性炭在60-70℃下保温30min；
5）过滤、蒸发浓缩、结晶分离、干燥得产品。
所述步骤4）中活性炭的加入量为加入前发酵液的15-30%。
所述步骤3）中加入氯化钙时使氯化钙在发酵液中的含量为1.5-3.5 g/L。
所述步骤5）中过滤时采用板式过滤器。
所述步骤2）中调节pH时用酸调节，例如草酸、盐酸、硫酸等。
所述步骤5）中蒸发浓缩温度为70-80℃，干燥采用闪蒸干燥，干燥温度控制范围为80-100℃。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
1、本发明所采用的工艺中，先对发酵液进行稀释，目的使发酵罐中的产品晶体溶解，继续加入酸调节pH值，然后再加入氯化钙，可使酸与氯化钙形成胶体，从而絮凝发酵液中的菌体和蛋白，在过滤后被分离出去。
2、采用本发明的工艺，可以减少了膜过滤、离子交换、脱色等工艺流程，经过酸、氯化钙、活性炭处理后直接得到透光在70%以上的清液，然后直接蒸发浓缩、分离得到产品，这样既缩短了工艺路线，又减少离子交换等过程带来的酸碱污水，大大缩短了提纯周期，提高了生产效率，不仅环保，而且提高了生产效率，大大降低了生产成本，同时收率提高10%左右；
3、本发明过滤后的滤饼可作为生物肥料使用，既节约了资源，又使生产资源得到合理利用。
具体实施方式
下面结合实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：
通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，步骤如下：
发酵液下罐后升温灭活，检测发酵液中色氨酸单位45g/L，加入适量的水调节色氨酸含量在30g/L，继续用草酸调发酵液pH至5.5，然后加入氯化钙使氯化钙在发酵液中的浓度为3.5g/L，再加入发酵液质量15%的活性炭温度维持在60℃充分搅拌30分钟，然后用板式过滤器过滤，过滤所得清液进行蒸发浓缩（70℃）结晶分离干燥（闪蒸干燥、80℃）得到色氨酸产品。
经记录检测，所得产品收率为67.5%，产品纯度98.1%。
实施例2：
通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，步骤如下：
发酵液下罐后升温灭活，检测发酵液中色氨酸单位46.5g/L，加入适量的水调节色氨酸含量在25g/L，然后用草酸调pH至4.0，然后加入氯化钙使氯化钙在发酵液中的浓度为3g/L，再加入发酵液质量20%的活性炭温度维持在65℃充分搅拌30分钟，然后用板式过滤器过滤，过滤所得清液进行蒸发浓缩（75℃）结晶分离干燥（闪蒸干燥、90℃）得到色氨酸产品。
经记录检测，所得产品收率为70.2%，产品纯度98.4%。
实施例3：
通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，步骤如下：
发酵液下罐后升温灭活，检测发酵液中色氨酸单位44.7g/L，加入适量的水调节色氨酸含量在20g/L，继续用草酸调pH至5.0，然后加入氯化钙使氯化钙在发酵液中的浓度为2g/L，再加入发酵液质量25%的活性炭温度维持在70℃充分搅拌30分钟，然后用板式过滤器过滤，过滤所得清液进行蒸发浓缩（80℃）结晶分离干燥（闪蒸干燥、100℃）得到色氨酸产品。
经记录检测，所得产品收率为81.7%，产品纯度99.2%。
对比组实验：
发酵罐放罐-调节pH3.0-3.5-膜过滤-离子交换-活性炭脱色-蒸发浓缩-结晶分离干燥-产品。
此处调节pH值目的是有助于提高膜过滤速度，同时该pH值下色氨酸分子带正电荷，便于例子交换。
放罐单位为45.8g/L；经记录检测，产品收率为70.9%，产品纯度98.7%。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）将发酵液稀释至色氨酸含量为20-30g/L；
2）调节发酵液pH至4-5.5；
3）向发酵液中加入氯化钙；
4）加入活性炭在60-70℃下保温30min；
5）过滤、蒸发浓缩、结晶分离、干燥得产品；
所述步骤5）中蒸发浓缩温度为70-80℃，干燥采用闪蒸干燥，干燥温度控制范围为80-100℃。
2.根据权利要求1所述的通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，其特征在于：所述步骤4）中活性炭的加入量为加入前发酵液的15-30%。
3.根据权利要求1或2所述的通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，其特征在于：所述步骤3）中加入氯化钙时使氯化钙在发酵液中的含量为1.5-3.5 g/L。
4.根据权利要求1或2所述的通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，其特征在于：所述步骤5）中过滤时采用板式过滤器。
5.根据权利要求1所述的通过对发酵液直接絮凝进行色氨酸提纯的工艺，其特征在于：发酵液下罐后升温灭活，检测发酵液中色氨酸单位44.7g/L，加入适量的水调节色氨酸含量在20g/L，继续用草酸调pH至5.0，然后加入氯化钙使氯化钙在发酵液中的浓度为2g/L，再加入发酵液质量25%的活性炭温度维持在70℃充分搅拌30分钟，然后用板式过滤器过滤，过滤所得清液进行蒸发浓缩结晶分离干燥得到色氨酸产品。
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| CN101691349A (zh) * | 2009-10-20 | 2010-04-07 | 山东恩贝生物工程有限公司 | 一种从发酵液中提取色氨酸的工艺 |
| CN101709049A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-05-19 | 安徽丰原发酵技术工程研究有限公司 | 一种提取l-色氨酸的方法 |
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