CZ283213B6 - Způsob oddělování lysinu - Google Patents
Způsob oddělování lysinu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ283213B6 CZ283213B6 CS922341A CS234192A CZ283213B6 CZ 283213 B6 CZ283213 B6 CZ 283213B6 CS 922341 A CS922341 A CS 922341A CS 234192 A CS234192 A CS 234192A CZ 283213 B6 CZ283213 B6 CZ 283213B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- lysine
- fermentation broth
- aqueous solution
- broth
- fermentation
- Prior art date
Links
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 18
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 4
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract description 3
- 229960003646 lysine Drugs 0.000 description 57
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 6
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BVHLGVCQOALMSV-JEDNCBNOSA-N L-lysine hydrochloride Chemical class Cl.NCCCC[C@H](N)C(O)=O BVHLGVCQOALMSV-JEDNCBNOSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000186146 Brevibacterium Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229960005337 lysine hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/08—Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/30—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
- A23K10/37—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/142—Amino acids; Derivatives thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Mycology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Botany (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physiology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Fodder In General (AREA)
Abstract
Způsob oddělování lysinu v podobě vodného roztoku, jehož podstata spočívá v tom, že se a) hodnota pH fermentační půdy nastaví na hodnotu v rozmezí od 9 do 11; b) minerální soli obsažené ve fermentační půdě se nechají vykrystalovat zkoncentrováním a v některých případech ochlazením této půdy; c) minerální soli se oddělí, z fermentační půdy se odstraní bakterie, pokud tak nebylo učiněno buď před nebo po provedení stupně a) a získá se vodný roztok obsahující lysin, tvořený matečnými louhy z krystalizace. Získané vodné roztoky lysinu jsou vhodné jako přísady do krmiv.ŕ
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu oddělování lysinu ve formě vodného roztoku z fermentační půdy. Získaný roztok nalézá použití jako přísada do krmivá.
Dosavadní stav techniky
Existují v podstatě dvě hlavní skupiny postupů izolace lysinu, které byly dotaženy do průmyslového měřítka a které jsou vhodné pro kombinaci s fermentační výrobou lysinu.
První skupina těchto postupů spočívá v izolaci lysinu ve formě krystalického dehydratovaného monohydrochloridu lysinu. Při tomto způsobu se lysin z fermentační půdy obvykle získává za použití katexových pryskyřic. Tento způsob zahrnuje následující hlavní stupně:
1) Hodnota pH fermentační půdy se nastaví, v některých případech po odstranění přítomných bakterií, na rozmezí optimálních hodnot pro adsorpci lysinu na pryskyřici přídavkem kyseliny, obvykle kyseliny chlorovodíkové nebo kyseliny sírové;
2) Okyselená fermentační půda se nechá projít přes katexovou pryskyřici, která adsorbuje lysin, jakož i část kationtů, jako je amonný kationt, kationt draslíku, kationt vápníku a aminokyseliny, které jsou odvozeny od látek, obsažených ve fermentační půdě, nebo které vzniknou během fermentace. Tyto ionty snižují adsorbční kapacitu pryskyřice pro lysin, poněvadž se adsorbují na tuto pryskyřici společně s lysinem. Za účelem zlepšení izolace lysinu je proto nutno se uchylovat ke komplikovaným a nákladným technologiím, při nichž se používá několika kolon, naplněných katexovou pryskyřicí, které jsou zapojeny do série.
Pro zlepšení adsorpce se také hodnota pH fermentační půdy nastavuje na vysoce kyselé hodnoty, které jsou obvykle nižší než 4 (viz například francouzský patent č. 2 567 413). Vzhledem k tomu, že fermentace obvykle probíhá za v podstatě neutrálních hodnot pH, je pro takové okyselení zapotřebí velkého množství kyseliny.
3) Eluce lysinu, adsorbovaného na pryskyřici, působením alkalického roztoku, obvykle amoniaku, po níž se provede regenerace pryskyřice.
4) Izolace lysinu z eluátu ve formě krystalů dehydratovaného monohydrochloridu lysinu, která se provádí tak, že se eluovaný roztok zkoncentruje po předběžném nastavení pH na hodnotu nižší než 6, načež se provede krystalizace a nakonec oddělení a vysušení získaných krystalů.
Hlavní nevýhodou tohoto způsobu je jeho nákladnost. Nevýhodami tohoto postupuje zejména:
- Způsob je poměrně komplikovaný a vyžaduje četná zařízení, například kolony s pryskyřicemi.
- Eluce lysinu vyžaduje velká množství vody.
- Vysokého množství vody je také zapotřebí pro regeneraci pryskyřice.
- Odpadní vody, které při postupu vznikají, zejména při eluci lysinu a regeneraci pryskyřice, jsou znečištěny minerálními látkami a/nebo různými organickými látkami aje zapotřebí je před novým použitím nebo před vypouštěním do okolního prostředí zpracovávat v čistírně odpadních vod.
- 1 CZ 283213 B6
Extrakce lysinu podle této první metody vyžaduje v důsledku toho vysokou spotřebu energie. Postup je také nákladný z toho důvodu, že vyžaduje i vysokou spotřebu reakčních činidel.
Druhá skupina postupů spočívá v izolaci lysinu ve formě odvodněné směsi, která může také obsahovat biomasu a/nebo různé složky, které jsou přítomny ve fermentačním prostředí. Takové odvodněné směsi mají však povahu pastovitých, lepivých a velmi hygroskopických pevných látek, s nimiž je velmi obtížná manipulace. Kromě toho skladovatelnost takových odvodněných směsí je velmi nízká.
Pro řešení těchto problémů bylo navrženo používat přísady do fermentačních půd, v nichž se vyrábí lysin, které by byly schopny omezit hygroskopické vlastnosti získaných látek. Toto řešení není plně uspokojivé, poněvadž vyžaduje vysoké množství takových přísad a v důsledku toho vede ke tvorbě odvodněných směsí s poměrně nízkým obsahem lysinu.
Bylo také navrženo provádět fermentační postup výroby lysinu za dobře definovaných podmínek. Zejména ve francouzském patentu č. 2 541 867 se doporučuje použití zdroje uhlíku s vysokým obsahem fermentovatelných látek, vzhledem k celkovému obsahu sušiny tj. zdroje uhlíku, obsahujícího kyslíkatou sloučeninu uhlíku, která může být asimilována v dostatečném stupni čistoty, jako je glukóza, sacharóza a hydrolyzáty škrobu. Postup tohoto typu je poměrně nákladný, poněvadž při něm nelze používat ve větším množství laciných zdrojů uhlíku, jako je melasa z cukrové řepy nebo cukrové třtiny. Kromě toho tento postup také vyžaduje velké množství energie na odvodňování.
Odvodňování se kromě toho musí provádět za specifických podmínek, aby se zabránilo degradaci konečného produktu. Jedná se tedy o poměrně komplikovaný postup.
Podstata vynálezu
Jedním z úkolů tohoto vynálezu je vyvinout způsob oddělování lysinu z fermentační půdy, který by byl jednoduchý, hospodárný a který by vedl k přímému získání vodných koncentrovaných roztoků lysinu.
Dalším úkolem tohoto vynálezu je vyvinout způsob použití takových vodných koncentrovaných roztoků lysinu jako přísad do krmiv.
Předmětem vynálezu je způsob oddělování lysinu ve formě vodného roztoku z fermentační půdy, obsahujícího lysin, jehož podstata spočívá v tom, že se
a) pH fermentační půdy nastaví na hodnotu v rozmezí od 9 do 11;
b) minerální soli, obsažené ve fermentační půdě, se nechají vykrystalovat zkoncentrováním a, je-li to zapotřebí, ochlazením této půdy;
c) minerální soli se oddělí z fermentační půdy;
d) oddělí se vodný roztok, obsahující lysin, který je tvořen krystalizačními matečnými louhy;
přičemž výše uvedený způsob zahrnuje též stupeň odstraňování mikroorganismů pro produkci lysinu z fermentační půdy, který se zařazuje buď před stupeň a) nebo po něm, nebo za stupeň c).
Hlavní výhodou tohoto postupuje, že se současně a jednoduše z fermentační půdy oddělí některé složky, totiž mikroorganismy a velká část minerálních solí a ve zpracovávaném prostředí se zvýší koncentrace lysinu. To umožňuje získat stálé roztoky s vysokou koncentrací lysinu (která leží v rozmezí od 25 do 50 % hmotnostních).
-2CZ 283213 B6
V závislosti na použitých surovinách a reakčních činidlech jsou odstraňovanými minerálními látkami zejména síranové a chloridové ionty, ionty sodíku, draslíku a amonia.
Z fermentační půdy se také odstraňuje biomasa, aby se získal vodný roztok s vysokou koncentrací lysinu, který by měl uspokojivou skladovatelnost.
Při způsobu podle vynálezu se koncentrované vodné roztoky lysinu získávají obzvláště hospodárným způsobem. Je tomu tak zejména z těchto důvodů:
- Jako přísady se používá pouze báze, jako je hydroxid sodný, hydroxid amonný nebo hydroxid draselný.
- Spotřeba vody je velmi nízká nebo dokonce nulová.
- Pro provádění způsobu podle vynálezu není potřebné žádné zvláštní zařízení. Jinými slovy, musí být k dispozici zařízení, kterého se obvykle používá při fermentačních postupech, zahrnující fermentor a prostředek pro oddělování biomasy a minerálních látek. Toto zařízení nemusí být pro provádění způsobu podle vynálezu komplikovaným způsobem přizpůsobováno.
- Díky vysokému obsahu lysinu a vysoké stabilitě vzniklého roztoku je jeho průmyslové využití a skladování velmi jednoduché a hospodárné.
Další důležitou výhodou způsobu podle vynálezu je, že nezahrnuje žádnou operaci, při níž by mohlo dojít k degradaci lysinu, jako je odvodňování (dehydratace), kterého se při známých postupech často používá.
Krmivové směsi, obsahující roztoky, vyrobené způsobem podle vynálezu, jsou, pokud se týče růstu zvířat, stejně účinné, jako směsi, obsahující přečištěný hydrochlorid lysinu.
Kromě vysoké skladovatelnosti mají koncentrované vodné roztoky lysinu, vyrobené způsobem podle vynálezu, následující vlastnosti:
- Vysoký obsah lysinové báze, který, vztaženo na lysin ve volném stavu, tj. neutralizovaný lysin, činí alespoň 25 % hmotnostních, pokud se jako uhlovodíkového zdroje pro provádění fermentace použije melasy, získané z cukrové řepy nebo cukrové třtiny.
- Vysoký hmotnostní poměr lysinové báze k celkové sušině, který činí obvykle alespoň 35 % hmotnostních.
- Vodné roztoky s vysokou koncentrací lysinové báze, získané způsobem podle vynálezu, jsou kapaliny, které lze snadno mísit s krmivý. Kromě toho je možno přidávat roztoky podle vynálezu ke kompozitním krmivům vždy tak, že obsah lysinu odpovídá konkrétní potřebě zvířat.
Oddělování lysinu se musí provádět při hodnotě pH v rozmezí od 9 do 11, poněvadž jinak by docházelo ke srážení lysinu. Při přednostním způsobu provedení se lysin odděluje z fermentační půdy, v níž byl vyroben, při hodnotě pH, nastavené do rozmezí 9,5 až 10. Pří hodnotách pH v tomto rozmezí se dosáhlo nejvyšších koncentrací lysinu.
Pro účely tohoto vynálezu se obecně může použít všech fermentačních půd, kterých se podle známého stavu techniky používá pro produkci lysinu. S výhodou se používá fermentační půdy, získané fermentací zdroje dusíku a zdroje uhlíku pomocí mikroorganismu, poskytujícího vysoký výtěžek lysinu, který například náleží ke druhu Brevibacterium nebo Corynebacterium. Jako zdroje uhlíku se přednostně používá melasy z cukrové řepy nebo cukrové třtiny, nebo zdrojů
-3 CZ 283213 B6 uhlíku s vysokým obsahem fermentovatelných látek, jako je glukóza, sacharóza, škrobové hydrolyzáty nebo směs dvou nebo více shora uvedených různých zdrojů uhlíku.
Jakmile je koncentrace uhlíkového zdroje dostatečně nízká, fermentace se zastaví a může se provést oddělení lysinu ve formě vodného roztoku. Fermentace se obvykle provádí při pH blízkém neutrálnímu a lysin je v tom případě v podstatě ve stavu jednomocného kationtu, tj. ve formě soli, obvykle sulfátu nebo hydrochloridu.
Při přednostním způsobu provedení tohoto vynálezu se v prvním stupni odstraní suspendované látky, zejména mikroorganismy ultrafiltrací, mikrofiltrací, odstředěním nebo filtrací.
Potom se hodnota pH vyčeřeného roztoku nastaví do rozmezí 9 až 11, přednostně 9,5 až 10, přídavkem zásady, jako hydroxidu sodného, hydroxidu draselného a hydroxidu amonného. Aby se získaly minerální soli, kterých by bylo možno použít jako polních hnojiv, s výhodou se používá jako zásady hydroxidu draselného nebo hydroxidu amonného nebo směsí těchto dvou zásad.
Potom následuje druhý stupeň, který spočívá v krystalizaci minerálních solí, indukované zkoncentrováním a v některých případech ochlazením vyčeřeného roztoku. Koncentrování se provádí ve shodě se známými technologiemi, kterých se pro tento účel používá v tomto oboru. Volí se takové způsoby, při nichž je možno se vyhnout degradaci sloučenin, obsažených ve výsledném vodném roztoku. Vhodným způsobem, kterého se při koncentrování roztoků podle vynálezu používá, je vakuové odpařování v odparkách.
V průběhu tohoto stupně se z roztoku vyloučí všechny soli, jejichž rozpustnost je nižší než rozpustnost lysinu. Ze solí, které lze tímto způsobem odstraňovat, je možno uvést soli následujících iontů: SO4 2', CF, Na+, K+ aNH4 +. Krystaly takto vzniklých minerálních solí je možno oddělovat například odstřeďováním nebo filtrací. V průběhu oddělování minerálních solí, vzniklých při koncentrování roztoku, se zachycuje matečný louh z krystalizace, který obsahuje lysin.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Roztok lysinu se vyrábí za použiti fermentační půdy, zhotovené ze škrobového hydrolyzátu (sirup s vysokým obsahem glukózy), jako zdroje uhlíku, který obsahuje 10 % hmotnostních melasy z cukrové řepy a 90 % hmotnostních glukózy.
Fermentační postup za použití mikroorganismu, produkujícího lysin, a škrobového hydrolyzátu (roztoku glukózy), jako zdroje uhlíku, vede k získání fermentační půdy s následujícími vlastnostmi:
- Lysinová báze/celková sušina: 50 %
- Sulfát: 3 %
-pH: 7
Potom se hodnota pH fermentační půdy nastaví na 10 přídavkem roztoku hydroxidu draselného a půda s upraveným pH se odstředí, aby se odstranila biomasa. Po odstranění bakterií se půda zkoncentruje vakuovým odpařováním a při 60 °C se získá suspenze krystalů síranu draselného. Vzniklá suspenze krystalů se ochladí na 10 °C v krystalizátoru, aby se dosáhlo dobrého
-4 CZ 283213 B6 vyloučení minerálních solí. Vyloučené minerální soli se oddělí odstředěním a získaný roztok iysinové báze lze charakterizovat následujícími parametry:
- světle hnědá kapalina
- hustota: 1,30 g/cm3
-pH: 10
- obsah Iysinové báze: 45 %
- procentické složení: sušina: 70 % proteiny: 6 % minerální látky: 5,8 % , z nichž 1,5 % tvoří síranové ionty.
Získaný roztok se zkouší na stabilitu a po šestiměsíčním skladování při teplotě okolí (v rozmezí od - 5 do 20 °C) je ztráta lysinu nižší než 1 % hmotnostní. Nedochází k žádnému zhoršení bakteriologických vlastností, ani se netvoří usazenina. Konstatuje se vysoká úroveň dlouhodobé stálosti ve všech ohledech.
Příklad 2
Vyrobí se roztok lysinu za použití fermentační půdy, která se skládá ze 100% hmotnostních melasy z cukrové řepy, jakožto zdroje uhlíku.
Použije se stejného typu fermentačního postupu, jako v příkladě 1, při němž se zdroj uhlíku, tvořený melasou z cukrové řepy, převádí biokonverzí pomocí produkčního mikroorganismu na lysin. Získaná fermentační půda má následující složení:
- Lysinová báze/celková sušina: 25 %
- Sulfát: 3,8 %
- Draslík: 1,3 %
- pH: 7
Potom se hodnota pH fermentační půdy nastaví přídavkem amoniaku na 9,50. Všechny látky, suspendované v půdě s upravenou hodnotou pH, se oddělí zpracováním v tangenciálním mikrofiltračním zařízení. Půda, zbavená bakterií, která se takto získá, se zkoncentruje vakuovým odpařováním a ochladí na 10 °C, přičemž vykrystaluje směs síranu draselného a síranu amonného. Po oddělení krystalických minerálních solí se získá roztok Iysinové báze, který má následující vlastnosti.
- Barva světle hnědá
- Hustota: 1,35 g/cm3
- pH: 9,5
- Obsah Iysinové báze: 25 %
- Procentické složení: sušina: 70 % proteiny: 16 % minerální látky: 7 % , z nichž 2,4 % tvoří síranové ionty.
Získaný roztok se zkouší na stabilitu a po šestiměsíčním skladování při teplotě okolí (v rozmezí od - 5 do 20 °C) je ztráta lysinu nižší než 1 % hmotnostní. Nedochází k žádnému zhoršení bakteriologických vlastností, ani se netvoří usazenina. Konstatuje se vysoká úroveň dlouhodobé stálosti ve všech ohledech.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob oddělování lysinu ve formě vodného roztoku z fermentační půdy, obsahující lysin, vyznačující se tím, že sea) pH fermentační půdy nastaví na hodnotu v rozmezí od 9 do 11;b) minerální soli, obsažené ve fermentační půdě, se nechají vykrystalovat zkoncentrováním a, je-li to zapotřebí, ochlazením této půdy;c) minerální soli se oddělí z fermentační půdy;d) oddělí se vodný roztok, obsahující lysin, který je tvořen krystal izačním i matečnými louhy;přičemž výše uvedený způsob zahrnuje též stupeň odstraňování mikroorganismů pro produkci lysinu z fermentační půdy, který se zařazuje buď před stupeň a) nebo po něm, nebo za stupeň c).
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, žesepH fermentační půdy nastavuje do rozmezí od 9,5 do 10.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se nastavování pH provádí za použití hydroxidu draselného nebo hydroxidu amonného.
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se fermentační půda zkoncentruje a minerální soli a mikroorganismy se odstraní v rozsahu, odpovídajícím obsahu lysinové báze ve výsledném roztoku alespoň 25 % hmotnostních a obsahu lysinové báze v sušině výsledného roztoku alespoň 35 % hmotnostních.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9109778A FR2679569B1 (fr) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Procede de separation de la lysine sous la forme de solutions aqueuses et utilisation de ces solutions pour l'alimentation animale. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ234192A3 CZ234192A3 (en) | 1993-02-17 |
| CZ283213B6 true CZ283213B6 (cs) | 1998-02-18 |
Family
ID=9415805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS922341A CZ283213B6 (cs) | 1991-07-26 | 1992-07-24 | Způsob oddělování lysinu |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0534865B1 (cs) |
| AT (1) | ATE143054T1 (cs) |
| CZ (1) | CZ283213B6 (cs) |
| DE (1) | DE69213876T2 (cs) |
| DK (1) | DK0534865T3 (cs) |
| ES (1) | ES2092078T3 (cs) |
| FR (1) | FR2679569B1 (cs) |
| HU (1) | HU214675B (cs) |
| SK (1) | SK280253B6 (cs) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL120923A0 (en) * | 1997-05-27 | 1997-09-30 | Amylum Nv | A combined process for the production of lysine and its salts and of a further weak acid and a salt thereof |
| CA2255130A1 (en) | 1997-12-16 | 1999-06-16 | Archer Daniels Midland Company | Process for making granular l-lysine feed supplement |
| JP2000256290A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-19 | Ajinomoto Co Inc | 安定化リジン水溶液 |
| CN1236690C (zh) * | 1999-06-23 | 2006-01-18 | 德古萨股份公司 | 含有赖氨酸的含水动物饲料添加剂及其生产方法 |
| ATE340865T1 (de) * | 2000-01-20 | 2006-10-15 | Archer Daniels Midland Co | Verfahren zur herstellung verschiedener l- lysinehaltiger nahrungszusätze |
| MXPA04008279A (es) | 2002-02-27 | 2004-11-10 | Archer Daniels Midland Co | Complemento alimenticio para incrementar el nivel de aminoacidos en plasma de ganado rumiante y metodo de administracion. |
| DE102005013676A1 (de) | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Degussa Ag | Allele des zwf-Gens aus coryneformen Bakterien |
| DE102005023829A1 (de) | 2005-05-24 | 2006-11-30 | Degussa Ag | Allele des opcA-Gens aus coryneformen Bakterien |
| DE102006032634A1 (de) | 2006-07-13 | 2008-01-17 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren |
| BRPI0703692B1 (pt) | 2006-12-25 | 2016-12-27 | Ajinomoto Kk | método para se obter os cristais de um hidrocloreto de aminoácido básico compreendendo gerar um aminoácido básico usando células microbianas por fermentação em um caldo de fermentação ou por um método enzimático em uma solução de reação de enzima usando as células como catalisadores |
| DE102007039923A1 (de) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Acs Agrochemische Systeme Gmbh | Fermentationsverfahren mit Heferückführung |
| WO2009106914A1 (en) | 2008-02-29 | 2009-09-03 | Ajinomoto Eurolysine S.A.S. | Mixed aqueous solution of l-lysine and l-threonine |
| DE102008001874A1 (de) | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren |
| RU2485181C2 (ru) * | 2008-08-27 | 2013-06-20 | Эрик Мушекович Тер-Саркисян | Способ ионообменного выделения лизина |
| US8637295B1 (en) | 2009-02-20 | 2014-01-28 | Evonik Degussa Gmbh | Process for the production of L-lysine |
| DE102009030342A1 (de) | 2009-06-25 | 2010-12-30 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur fermentativen Herstellung von organisch chemischen Verbindungen |
| DE102011006716A1 (de) | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Evonik Degussa Gmbh | Mikroorganismus und Verfahren zur fermentativen Herstellung einer organisch-chemischen Verbindung |
| DE102011118019A1 (de) | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Evonik Degussa Gmbh | Varianten des Promotors des für die Glyzerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase kodierenden gap-Gens |
| EP2762571A1 (de) | 2013-01-30 | 2014-08-06 | Evonik Industries AG | Mikroorganismus und Verfahren zur fermentativen Herstellung von Aminosäuren |
| EP2940144A1 (de) | 2014-04-30 | 2015-11-04 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur Produktion von L-Lysin unter Verwendung eines alkaliphilen Bakteriums |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1023585B (it) * | 1974-09-30 | 1978-05-30 | Reogiane Officine Meccaniche | Processo di estrazione di sali fertilizzanti e concentrati di sostanz organiche ad alto conte nuto nutritivo da acque di scarico industriali |
| JPS6261592A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-18 | Ajinomoto Co Inc | 塩基性アミノ酸の分離方法 |
-
1991
- 1991-07-26 FR FR9109778A patent/FR2679569B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-07-22 DE DE69213876T patent/DE69213876T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-22 DK DK92420249.2T patent/DK0534865T3/da active
- 1992-07-22 EP EP92420249A patent/EP0534865B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-22 AT AT92420249T patent/ATE143054T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-07-22 ES ES92420249T patent/ES2092078T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-24 SK SK2341-92A patent/SK280253B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1992-07-24 CZ CS922341A patent/CZ283213B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1992-07-24 HU HU9202438A patent/HU214675B/hu unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69213876D1 (de) | 1996-10-24 |
| DE69213876T2 (de) | 1997-04-03 |
| ATE143054T1 (de) | 1996-10-15 |
| FR2679569B1 (fr) | 1995-05-19 |
| CZ234192A3 (en) | 1993-02-17 |
| HU9202438D0 (en) | 1992-10-28 |
| ES2092078T3 (es) | 1996-11-16 |
| EP0534865B1 (fr) | 1996-09-18 |
| EP0534865A1 (fr) | 1993-03-31 |
| DK0534865T3 (cs) | 1997-03-10 |
| FR2679569A1 (fr) | 1993-01-29 |
| HUT73168A (en) | 1996-06-28 |
| HU214675B (hu) | 1998-04-28 |
| SK280253B6 (sk) | 1999-10-08 |
| SK234192A3 (en) | 1995-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ283213B6 (cs) | Způsob oddělování lysinu | |
| CA1336584C (en) | Process and apparatus for manufacturing ethanol, glycerol, succinic acid and distiller's dry grain and solubles | |
| US4777051A (en) | Process for the production of a composition for animal feed | |
| EP0411780B1 (en) | Continuous process for the recovery of betaine | |
| US6475390B1 (en) | Process for the purification of nutrients from food process streams | |
| EP0166427B1 (en) | Stable glucose isomerase concentrate and a process for the preparation thereof | |
| US5851405A (en) | Process for clarifying vinasse | |
| HU222447B1 (hu) | Eljárás csiger frakcionálására | |
| ATE28084T1 (de) | Verfahren zur herstellung von isomaltulose (6-0- alpha-d-glucopyranosido-d-fructose) mit hilfe von immobilisierten bakterienzellen. | |
| US3702341A (en) | Method of recovering lysine from a fermentation broth | |
| DE3400574C2 (cs) | ||
| US11427537B2 (en) | Method for preparing natural L-cysteine hydrochloride hydrate crystals by continuous chromatography | |
| FI78117B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av ett stabilt glukosisomeraskoncentrat. | |
| FI77844C (fi) | Foerfarande foer aotervinning av kalciumsalter av -hydroxi- eller -aminokarboxylsyror. | |
| EP0737753A2 (en) | Process for the production of sugar from raw juice of sugar beet | |
| RU96119371A (ru) | Штамм yarrowia lipolytica - продуцент лимонной кислоты, способ получения лимонной кислоты и способ выделения ее натриевой соли | |
| US2477763A (en) | Treatment of corn steepwater | |
| SU913731A1 (ru) | Способ получения белкового продукта | |
| DE3630878C1 (en) | Process for the preparation of L-tryptophan and DL-serine | |
| SU1138413A1 (ru) | Способ получени 1-орнитина моногидрохлорида | |
| SU990814A1 (ru) | Способ получени L-триптофана | |
| KR850001830B1 (ko) | 글루타민산의 발효 및 회수방법 | |
| SU1733469A1 (ru) | Способ подготовки гидролизных сред дл выращивани кормовых дрожжей | |
| JPH0646823A (ja) | 発酵食品粕から乳酸及びアミノ酸ミネラル液を製造する方法 | |
| SU523137A1 (ru) | Способ получени белковой биомассы |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20120724 |