FR2619380A1 - Procede de recuperation de l-amino-acides de liqueurs de fermentation les contenant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé pour récupérer un L-amino-acide très pur d'une liqueur de fermentation obtenue par un procédé de fermentation ou un procédé enzymatique, qui comprend l'élimination des impuretés contenues dans cette liqueur par passage de la liqueur à travers une membrane d'ultrafiltration puis à travers une résine échangeuse d'ions ou une résine adsorbante, la concentration ou le refroidissement de l'effluent ainsi obtenu pour provoquer la cristallisation du L-amino-acide et l'isolement du L-amino-acide cristallin de la liqueur de fermentation.

Description

La présente invention concerne un procédé de

récupération de L-amino-acides de liqueurs de fermenta-

tion les contenant.

Les liqueurs de fermentation contenant des L-amino-acides contiennent également de grandes quanti- tés de cellules microbiennes et de protéines solubles qu'il faut éliminer, car elles freinent la croissance des cristaux d'amino-acides et ont par ailleurs un effet

négatif sur le rendement de récupération de l'amino-

acide produit.

La liqueur de fermentation contient également une grande diversité d'autres impuretés (sels minéraux, sucres, pigments, etc.) provenant du milieu de culture utilisé et du métabolisme des micro-organismes employés,

et il faut les éliminer selon des combinaisons compli-

quées de diverses techniques d'isolement et de purifica-

tion, telles que l'échange d'ions, le traitement avec du

charbon activé et la cristallisation.

Dans le passé, l'isolement des amino-acides des

liqueurs de fermentation les contenant et leur purifica-

tion ont été effectués comme suit: les cellules micro-

biennes et les autres impuretés insolubles sont tout d'abord éliminées par séparation centrifuge, filtration,

coagulation ou sédimentation, le pH de la solution obte-

nue est ajusté afin que l'amino-acide à purifier soit sous une forme cationique, et l'amino-acide cationique ainsi formé est adsorbé sur une résine échangeuse de cations fortement acide. L'amino-acide adsorbé est élué avec une solution alcaline diluée, l'éluat est décoloré avec du charbon activé et l'amino-acide libre ou son sel est séparé sous une forme cristalline par concentration, refroidissement ou neutralisation. Les cristaux ainsi obtenus peuvent de plus, au besoin, être encore purifiés par recristallisation. A l'échelle industrielle, on produit selon ce procédé un grand nombre d'amino-acides,

y compris l'arginine, la glutamine, l'histidine, l'iso-

leucine, la lysine, la proline, la thréonine, la sérint

et la valine.

Dans les opérations industrielles, on utilise souvent, pour l'élimination des cellules microbiennes et

des autres impuretés insolubles, des décanteurs centri-

fuges, des séparateurs centrifuges continus à buses et dispositif d'extraction et des séparateurs centrifuges à panier, tandis que l'on utilise principalement pour la filtration des filtres à vide et des filtres-presses

utilisant une précouche de terre de diatomées.

Cependant, il est difficile d'éliminer complète-

ment les cellules microbiennes à l'aide de la force centrifuge, et la filtration ne permet pas d'éliminer les protéines solubles. Cela pose divers problèmes dans les stades ultérieurs: colmatage des colonnes garnies

de résine échangeuse d'ions, ralentissement de la crois-

sance des cristaux d'amino-acides, coagulation des pro-

téines dénaturées lors du chauffage et de la concentra-

tion, ce qui contamine les cristaux de l'amino-acide et réduit notablement sa pureté, et autres. Il en résulte que le traitement avec la résine échangeuse d'ions n'est pas aussi efficace qu'il pourrait l'être et que la recristallisation doit etre répétée pour que l'on

obtienne des cristaux ayant la pureté désirée.

D'autre part, des substances anioniques, des pigments et des polymères contenus comme impuretés sont

également responsables du ralentissement de la crois-

sance cristalline ainsi que de la diminution de la

pureté et de la coloration des cristaux séparés. L'uti-

lisation d'une résine échangeuse d'anions, d'une résine échangeuse d'ions amphotère ou d'une résine synthétique

adsorbante a été choisie pour éliminer ces impuretés.

Dans ce cas également, les protéines solubles précitées tendent à être adsorbées sur ces résines, ce qui réduit

notablement leur action et rend souvent leur régénéra-

tion impossible par suite d'une adsorption irréversible.

Par suite des inconvénients précités des procé-

dés de l'art antérieur, on recherche toujours de nou-

veaux procédés perfectionnés pour récupérer des amino-

acides très purs à partir de liqueurs de fermentation.

La présente invention a pour objets:

de mettre au point une technique capable d'éli-

miner à la fois les cellules microbiennes et les impure-

tés polymères des liqueurs de fermentation utilisées pour produire les amino-acides; de mettre au point une technique pour éliminer les substances qui sont responsables du ralentissement de la croissance cristalline et de la faible pureté des cristaux d'amino-acides séparés; et d'établir un procédé simple pour récupérer des cristaux très purs de Lamino-acides rendant inutile un

échange d'ions.

Selon l'invention, on peut récupérer des cris-

taux très purs d'un amino-acide à partir de liqueurs de

fermentation, selon un procédé simple, lorsque les impu-

retés qui y sont contenues sont éliminées par passage de la liqueur de fermentation à travers une membrane d'ultrafiltration puis à travers une résine échangeuse

d'ions ou adsorbante, après quoion concentre ou refroi-

dit l'effluent ainsi obtenu.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de

la description qui suit, faite en regard des dessins

annexés dans lesquels: la figure 1 montre l'effet des impuretés du bouillon sur la croissance des cristaux de lysine; la figure 2 montre le pouvoir décolorant d'une D-résine et du charbon activé en fonction du pH; la figure 3 présente les courbes de décoloration

pour le charbon activé, une D-résine et autres en fonc-

tion du volume d'alimentation de la solution colorée; Les figures 4 et 5 présentent des courbes de décoloration pour une D-résine; et

la figure 6 présente un diagramme de la forma-

tion d'une coloration dans des bouillons de fermentation. L'invention est illustrée ci-après par des modes

de réalisation préférés.

On considère généralement que la taille des cel-

lules des micro-organismes typiques est de 1,5 à 1,1 pm pour le genre Escherichia, 1,0 à 0,5 pm pour le genre Staphylococcus et 1,0 à 0,22 pm pour le genre Pseudomonas (le plus petit de tous). D'autre part, on

indique que la taille d'exclusion des filtres à précou-

ches est de 1,0 tm. Pour les protéines, la taille molé-

culaire de l'albumine ayant un poids moléculaire de

67 000 est d'environ 0,003 Hm (30 R) et celle du cyto-

chrome C ayant un poids moléculaire de 13 000 est d'environ 0,002 pm (20 9). On voit que ces impuretés ne peuvent pas être totalement éliminées par sédimentation centrifuge ou filtration avec une précouche à l'échelle industrielle. L'ultrafiltration, une technique récemment appliquée au traitement de l'eau et à la purification du

lactosérum de fromage, repose sur le principe de la dif-

fusion, contrairement à la filtration ordinaire, et peut donc être appliquée au fractionnement dans une gamme des poids moléculaires de 300 000 à I 000 grâce à l'emploi

de membranes d'ultrafiltration ayant des tailles diffé-

rentes des pores. Cette technique est également très utilisée en biochimie pour la purification des protéines et à d'autres fins; de nombreuses publications ont décrit son utilisation pour la fabrication industrielle

de protéines très pures et l'élimination des endotoxi-

nes.

La demanderesse a tenté d'appliquer l'ultrafil-

tration à l'élimination des cellules microbiennes et des

protéines solubles contenues dans une liqueur de fermen-

tation. On a démontré que le volume des cellules humides peut être concentré entre 70 et 80 % et que jusqu'à 99,5 % des substances solubles de bas poids moléculaire, telles que les amino-acides, peuvent être récupérées si le concentrat obtenu ci-dessus est dilué avec de l'eau et soumis à nouveau à une ultrafiltration. Le filtrat résultant de la filtration à travers une membrane

d'ultrafiltration est transparent, l'élimination de cer-

tains pigments et une diminution de la viscosité étant observées. Un problème associé à la filtration ordinaire est le ralentissement graduel de la filtration dO au

colmatage du filtre utilisé. En revanche, dans l'ultra-

filtration, la membrane à moins tendance à se colmater

en raison de son mécanisme d'action spécifique (perméa-

tion par diffusion) et les substances d'encrassement accumulées sur la surface de la membrane peuvent être efficacement éliminées par maintien d'un certain courant

de liquide (agitation de la solution traitée ou circula-

tion à grande vitesse), ce qui assure une vitesse de perméation stable. Les membranes peuvent être nettoyées avec les agents de nettoyage courants appropriés à la matière de la membrane, tels que des alcalis dilués, des solutions diluées d'hypochÉorite de sodium, des agents de nettoyage du commerce et des agents de nettoyage spécifiques fournis par les fabricants des membranes. On peut ainsi obtenir un taux de régénération de 95 à 98 %

(évalué par la vitesse de perméation de l'eau pure).

Les membranes d'ultrafiltration peuvent être utilisées sous une forme connue quelconque (c'est-à-dire une pellicule ordinaire, des fibres creuses, un tube et

une spirale) et peuvent être faites d'une matière quel-

conque. Les matières préférées sont une polysulfone, un poly(fluorure de vinylidène), un polyacrylonitrile et la

cellulose. On préfère tout particulièrement les membra-

nes d'ultrafiltration planes ou en fibres creuses faites de polysulfone ou de cellulose.

Le pH et la température de la liqueur de fermen-

tation traitée sont quelque peu limités par l'appareil-

lage et la membrane d'ultrafiltration utilisée; cepen-

dant, les membranes faites de polysulfone peuvent etre utilisées dans des gammes étendues de température et de pH (de 15 à 80 C et de pH 1 à 14), ce qui en pratique ne pose aucun problème. Une gamme préférée des pH est de 2,5 à 8,0. Une gamme préférée des températures est de 20

à 70 C.

La pression utilisée lors de l'utilisation de la membrane d'ultrafiltration est de préférence de 4,0 à 6,0 bars (entrée) et de 1,0 à 2,0 bars (sortie). La gamme des poids moléculaires pour le fractionnement est de préférence de 6 000 à 50 000. Plus préférablement, la gamme est de 6 000 à 10 000. Le flux est de préférence

de 70 l/m2.h à 150 l/m2.h.

Les concentrations optimales des amino-acides dans le bouillon de fermentation sont les suivantes: L-Ile: 20 - 40 g/l L-Trp: 20 - 21 g/l LAla: 95 - 130 g/l L-Val: 40 - 70 g/l L-Thr: 40 - 90 g/l L-His: 15 - 40 g/L L-Phe: 20 - 30 g/l L-Gln: 30 - 50 g/L

Le filtrat ayant traversé une membrane d'ultra-

filtration est ensuite débarrassé des impuretés restan-

tes dans le stade suivant puis est cristallisé. Dans les procédés classiques, on utilise généralement une résine échangeuse de cations pour éliminer les impuretés; on

ajuste Le pH du filtrat pour que l'amino-acide à puri-

fier soit transformé en une forme cationique. L'amino-

acide cationique ainsi formé est adsorbé sur une résine échangeuse de cations fortement acide pour éliminer les impuretés sous forme d'un effluent, et l'amino-acide adsorbé est récupéré par élution avec une solution alcaline. Ce procédé constitue une excellente technique utilisant La basicité du groupe amino contenu dans les

amino-acides, mais sa sélectivité n'est pas satisfai-

sante, car toutes les substances qui peuvent etre trans-

formées en cations sont adsorbées sur la résine avec l'amino-acide à isoler. De plus, la résine échangeuse de cations couramment utilisée à cet effet a une cha+ne

principale constituée d'un copolymère de styrène-

divinylbenzène et, par conséquent, tend à adsorber les substances hydrophobes, telles que les pigments et les protéines, car la partie de la molécule de résine autre que les groupes échangeurs de cations (groupes acides sulfoniques) est fortement hydrophobe. Par contact avec un éLuant (un alcali), ces substances cationiques et hydrophobes adsorbées sont éluées en majeure partie par suite des variations de la charge électrique et de la

force ionique. Donc, l'effet de l'élimination des impu-

retés est assez faible en raison des opérations comple-

xes (adsorption et éLution) qui sont effectuées, des

grandes quantités d'acides et d'alcalis qui sont consom-

mées et du volume considérable d'eau résiduaire rejetée.

L'avantage du procédé de production des amino-

acides par fermentation par rapport au procédé de décom-

position des protéines est qu'un seul type d'amino-acide peut être accumulé à des concentrations élevées dans la liqueur de fermentation par culture d'un micro-organisme spécifique. Les progrès des techniques d'amélioration des souches ont été considérables ces dernières années, si bien que la formation de sous-produits a fortement diminué. En particulier, avec le procédé enzymatique, il ne se forme aucun sousproduit dans certains cas. Donc, le procédé classique d'échange de cations perd rapide-

ment son importance sur le plan de la chimie, des écono-

mies d'énergie et de l'environnement.

Un problème qui ressort de ce qui précède est que des cristaux très purs d'un amino-acide ne peuvent pas être obtenus par concentration ou refroidissement de

la liqueur de fermentation qui le contient juste débar-

rassée des cellules microbiennes. Par exemple, la liqueur de fermentation contenant du tryptophane contient également de grandes quantités de substances hydrophobes et de pigments formés par décomposition par oxydation et polymérisation du cycle indole, qui non seulement influent sur la croissance des cristaux en

produisant des cristaux fins mais également sont incor-

porées aux cristaux séparés et ne peuvent pas etre effi-

cacement éliminées par recristallisation. Dans la liqueur de fermentation contenant de l'alanine, de l'acide aspartique demeurant comme impureté influe sur la croissance des cristaux en formant des cristaux fins et est incorporé aux cristaux d'alanine séparés. Il en est de même des liqueurs de fermentation contenant de l'isoleucine et 'de la valine qui deviennent troubles lors de la concentration; les impuretés formées sont

incorporées aux cristaux séparés, ce qui réduit forte-

ment leur pureté.

La demanderesse a découvert que deux groupes de substances sont responsables de cette contamination des

cristaux d'amino-acides. Un groupe comprend des substan-

ces polymères ayant un poids moléculaire de 10 000 ou plus, telles que les protéines solubles, les acides nucléiques et les polysaccharides. On a démontré que ces substances polymères sont facilement insolubilisées par dénaturation et coagulation sous l'effet du chauffage et des variations de pH et de force ionique, et se déposent ainsi sur les surfaces des cristaux d'amino-acides ou les souillent d'autre façon et réduisent notablement

leur pureté. Ces impuretés comprennent le 2-acétyl-

pyrrole, le 2,5-diméthyltétrahydrofuranne, le 2-hydroxy-

méthylimidazole, le 2-n-butyltétrahydrofuranne, l'alcool

furfurylique, l'indole, le butyrolactame, la triméthyl-

hydrazine, l'acide acétique, l'acétone, la butylamine et l'acide propionique. La plupart de ces impuretés sont

des précurseurs chromogènes ayant une absorption ultra-

violette dans la gamme des longueurs d'onde de 280 à

340 nm.

L'autre groupe comprend des pigments et des substances hydrophobes ayant des poids moLéculaires plus

faibles qui, pendant la cristallisation d'un amino-

acide, sont adsorbés sur ces surfaces en croissance pour ralentir la croissance cristalline et produire ainsi des cristaux fins, plats et agglomérés. Les cristaux obtenus contiennent un volume considérable de liqueur-mére, ce qui rend inefficace le lavage avec un solvant et réduit donc la pureté des produits finals. Des substances de ce groupe sont contenues dans la liqueur de fermentation en petites quantités mais ont un effet capital sur la

croissance cristalline.

Le procédé de l'invention vise à éliminer ces deux types d'impuretés. Comme précédemment indiqué, les

substances du premier groupe (substances polymères) peu-

vent etre facilement éliminées par ultrafiltration. Les substances du second groupe (substances inhibant la croissance cristalline) sont contenues en très petites quantités et ne peuvent pas être éliminées selon le procédé d'échange de cations. On a tenté d'éliminer ces

impuretés par adsorption sélective sur une résine fonc-

tionnelle et d'obtenir des cristaux d'amino-acide très purs à partir de l'effLuent obtenu selon un seul stade

de cristallisation.

Les substances inhibant la croissance cristal-

line sont par nature très hydrophobes et par conséquent peuvent être éliminées par passage de la liqueur les

contenant à travers une résine adsorbante appropriée.

Les résines échangeuses d'anions faiblement basiques et

les résines échangeuses d'ions amphotères sont générale-

ment connues comme résines adsorbantes pour la décolora-

tion. La demanderesse a découvert que ces résines pré-

sentent, en plus de l'action décolorante, des effets remarquables lorsqu'on les utilise pour le prétraitement

des liqueurs de fermentation précitées. Les résines uti-

lisées dans l'invention présentent une excellente acti-

vité de décoloration des présentes liqueurs de fermentation. Les résines échangeuses d'anions faiblement basiques peuvent appartenir aux quatre types connus:

polystyrène, polyphénolique, époxyde ou polyacrylate.

Parmi eux, on préfère les types polystyrène et polyacry-

late. A ces résines sont généralement fixés des groupes amino primaires, secondaires ou tertiaires, -NH2, -NHR ou -NR2, o R peut être un groupe alkyle quelconque (de préférence en C1_10), y compris les groupes alkyles substitués (de préférence en C6_12). Des ekemples en sont la série Amberlitee RA (Rohm & Haas), la série Duolite A300 (Duolite) et la série DIAION WA (Mitsubishi Chemical Industries). Deux résines faiblement basiques particulièrement préférées sont l'Ionace A-365 (type acrylate) et l'Amberlite IRA. L'Ionace A-365, fabriqué

par Sybron, une division d'Ionac, est une résine échan-

geuse d'anions faiblement basique à base de polyacrylate

ayant une structure en grains poreux de gel.

L'Amberlitee IRA-68 est une résine échangeuse d'anions faiblement basique sous forme d'un gel acrylique ne

contenant que des groupes amino tertiaires.

Les résines échangeuses d'ions amphotères sont des polymères aromatiques poreux ayant des groupes amino

et hydroxyles phénoliques sur leur surface et des exem-

ples en sont les résines HS et KS (Hokuetsu Carbon Industries). Une Drésine est une résine échangeuse d'ions amphotère préférée qui contient des groupes amines et des groupes phénols sur La surface d'une résine poreuse de type phénolique. Cette résine ne peut pas cliver les sels des bases ou des acides forts. Cependant, une D-résine peut adsorber des substances qui sont des acides ou des bases faibles. Une D-résine assure une

adsorption dans des conditions de pH acide ou neutre.

L'élution des substances adsorbées est effectuée avec

une solution alcaline.

La gamme préférée des pH pour le stade de trai-

tement par une résine est de 2,5 à 8,0. La gamme préfé-

rée des températures est de 20 à 70 C. Le débit d'ali-

mentation préféré est de 3 à 5 et plus préférablement de 4 volumes (l) de résine/h. Les volumes d'alimentation préférés sont les suivants: D-résine Résine anionique L-Ile: 700-750 g/l de résine 130-140 g/L de résine

L-Trp: 450-550 g/l de résine -

L-Ala: - 550-650 g/l de résine L-Val: 1 100-1 350 g/l de résine 200-300 g/l de résine

L-Thr: 900-1 100 g/l de résine -

L-His: 900-1 000 g/l de résine -

L-Phe: 600-700 g/l de résine -

L-Gln: 1 200-1 500 g/l de résine 400-600 g/L de résine Si l'on traite directement avec ces résines la liqueur de fermentation non traitée, les protéines, les

pigments, les acides nucléiques et les huiles se dépo-

sent irréversiblement sur la surface active en la recou-

vrant ou sont adsorbés par elle, ce qui réduit notable-

ment l'activité. De plus, ces substances, produisant un encrassement lorsqu'on utilise un acide, un alcali ou un alcool comme agent de régénération, coagulent sous l'effet d'une dénaturation et colmatent la résine, ce

qui rend souvent sa régénération impossible.

La demanderesse a fait passer une liqueur de

fermentation contenant un amino-acide à travers une mem-

brane d'ultrafiltration puis a traité l'effluent obtenu avec ces résines et a découvert que la décoloration ou l'élimination des substances hydrophobes peut être

effectuée très efficacement. La comparaison des proprié-

tés de la liqueur de fermentation avant et après le traitement avec la résine a révélé une baisse importante de l'absorption UV entre environ 280 et 350 nm (région de l'ultraviolet proche) et l'élimination des substances ayant des poids moléculaires d'environ 1 000 à 3 000 selon la chromatographie sur gel. La chromatographie

hydrophobe (technique à gradient de méthanol) a égale-

ment révélé l'élimination des substances très hydropho-

bes éluées pour des concentrations du méthanol d'environ à 50 %, ainsi qu'une diminution nette des substances fluorescentes indiquant une élimination efficace des substances hydrophobes contenant des noyaux benzène ou purine. Comme effet annexe, l'effervescence lors de la

concentration a considérablement diminué, ce qui faci-

lite l'opération de concentration. La demanderesse est

donc parvenue à effectuer la cristallisation d'amino-

acides très purs selon un procédé simple comprenant comme stades de prétraitement une ultrafiltration et un

traitement avec une résine adsorbante.

L'invention, qui vient d'être décrite de façon générale, sera mieux comprise à la lecture des exemples

purement illustratifs et nullement limitatifs suivants.

EXEMPLES

EXEMPLE 1

La liqueur de fermentation contenant de la L-alanine (L-Ala) utilisée dans cet exemple provient d'une réaction enzymatique dans un réacteur muni d'un agitateur, dans laquelle de l'acide L-aspartique (L-Asp)

a été utilisé comme substrat. Cette réaction est cata-

lysée par la souche Pseudomonas n 618 (ATCC 19121) ayant une forte activité de L-aspartate 3-carboxylase

(EC 4.1.1.12).

On dilue la liqueur de fermentation avec de l'eau du robinet à une concentration en L-Ala de 99 g/l (L-Asp n'ayant pas réagi: 0,13 g/l), on ajuste le pH à 3,3 avec de l'acide sulfurique à 95 % et on en provoque

le passage forcé à travers une membrane d'ultrafiltra-

tion en cellulose régénérée (poids moléculaire nominal de fractionnement: 10 000) pour éliminer les solides en

suspension, l'huile et les substances polymères.

On fait passer la solution limpide ainsi obtenue

à travers une colonne garnie de la forme OH de l'Amber-

lite IRA-68 (une résine échangeuse d'anions faiblement basique) pour éliminer le L-Asp résiduel, les autres anions et les pigments. La charge totale de L-Ala est de

600 g/L de résine.

On neutralise l'effluent de la colonne à pH 6,0 avec de l'acide chlorhydrique à 35 % et on concentre sous pression réduite à une concentration en L-Ala de g/l. On concentre de plus la solution obtenue avec un évaporateur à calandre avec un agitateur à 75 C sous pression réduite jusqu'à une concentration finale en L-Ala de 620 g/l. On transfère La suspension concentrée ainsi obtenue dans un cristallisoir chemisé muni d'un agitateur o on la refroidit à 10 C pour achever la cristallisation. On introduit la suspension dans un

séparateur centrifuge à panier et on la sépare en cris-

taux et en liqueur-mère. On soumet le g&teau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier en utilisant de l'eau du robinet (11,8 l pour 100 kg de L-Ala). La pureté des cristaux de L-Ala ainsi obtenus est de 99 % ou plus (teneur en L-Asp: 0,01 % ou moins) et la trans- mittance d'une solution aqueuse des cristaux est de 97 %. On concentre la liqueur-mère séparée ci-dessus, qui contient 136 g/l de L-Ala, dans un évaporateur à calandre avec un agitateur à 75 C sous pression réduite jusqu'à une concentration en L-Ala de 550 g/l, on refroidit la suspension ainsi obtenue à 10 C dans un cristallisoir chemisé avec un agitateur, on sépare les seconds cristaux ainsi formés d'avec la liqueur-mère dans un séparateur centrifuge à panier et on soumet le géteau de cristaux à un lavage centrifuge en utilisant

de l'eau du robinet (26,1 l pour 100 kg de L-Ala).

Le rendement global de L-Ala (somme des premiers et seconds cristaux) est de 94,3 % par rapport à la

quantité contenue dans le bouillon d'origine.

EXEMPLE COMPARATIF la

En utilisant la même liqueur de réaction enzyma-

tique contenant de la L-Ala décrite dans l'exemple 1, on ajuste le pH du perméat limpide à 6,0. On concentre ensuite directement sans traitement avec une résine et on obtient les premiers cristaux de la même façon que dans l'exemple 1. La pureté des cristaux est de 98,7 % et ils contiennent 0,08 % de L-Asp et la transmittance de la lumière est de 91,9 %. Le rendement global de L-Ala, y compris les premiers et les seconds cristaux, est de 91,9 % et les deux types de cristaux sont fins par rapport à l'exemple 1. Ce résultat est probablement dO à un ralentissement de la croissance cristalline due

au L-Asp.

EXEMPLE 2

On ajuste une liqueur de fermentation contenant 21 g/l de L-isoleucine (LIle) à pH 3,0 avec de l'acide chlorhydrique à 35 % et on en provoque le passage forcé à travers une membrane d'ultrafiltration (poids moléculaire nominal de fractionnement: 6 000) pour éliminer

les cellules microbiennes et les substances polymères.

On fait passer la solution limpide ainsi obtenue à travers une colonne garnie de l'Agent D pour éliminer les pigments et les substances fluorescentes. La charge

totale de L-Ile est de 720 g/l de résine.

On concentre l'effluent décoloré de la colonne dans un évaporateur rotatif à 50 C sous pression réduite jusqu'à une concentration finale en L-Ile de 200 g/l. On

ajuste la suspension concentrée à pH 5,6 avec une solu-

tion de soude caustique à 27 % et on transfère dans un

cristallisoir avec un agitateur o on effectue la cris-

tallisation par refroidissement programmé de 50 à 20 C.

On introduit la suspension ainsi obtenue dans un sépara-

teur centrifuge à panier et on la sépare en cristaux et en liqueur-mère. On soumet le gàteau de cristaux à un

lavage centrifuge dans le panier avec de l'eau du robi-

net (60 ml pour 300 g de L-Ile). La pureté des cristaux de L-Ile ainsi obtenus est de 95 % et la transmittance

d'une solution aqueuse des cristaux est de 94 %.

* On concentre sous pression réduite la liqueur-

mère séparée ci-dessus qui contient 34 g/l le L-Ile jus-

qu'à une concentration en L-Ile de 100 g/l, on refroidit la suspensionobtenue à 10 C dans un cristallisoir avec un agitateur et on sépare les seconds cristaux ainsi formés d'avec la liqueur-mère dans un centrifugeur à panier en lavant avec de l'eau du robinet (10 ml pour

g de L-Ile).

Le rendement global de L-Ile (somme des premiers et seconds cristaux) est de 94,3 % par rapport à la 2 619 8v0

quantité contenue dans le bouillon d'origine.

Lorsqu'on soumet la liqueur de fermentation

d'origine à un prétraitement uniquement par ultrafiltra-

tion (en supprimant le traitement avec l'Agent D), la pureté des cristaux finals est de 92 %, le rendement de

89 % et la transmittance d'une solution aqueuse de 34 %.

Lorsqu'on débarrasse la liqueur de fermentation d'origine des cellules microbiennes par séparation centrifuge et que l'on traite avec l'Agent D, la pureté des cristaux finals est de 87 %, le rendement de 90 % et

la transmittance d'une solution aqueuse de 72 %.

EXEMPLE COMPARATIF 2a En utilisant la meme liqueur de fermentation contenant de la L-Ile que celle décrite dans l'exemple 2, on fait passer le perméat limpide à travers une colonne garnie d'une résine échangeuse de cations fortement acide (type Na) pour adsorber la L-Ile sous

forme d'un cation, puis on élue la L-Ile avec une solu-

tion 0,5 N d'hydroxyde de sodium. On concentre l'éluat de la colonne et on cristallise selon le même procédé

que dans l'exemple 2. La pureté des cristaux ainsi obte-

nus est de 92 % de L-Ile et la transmittance de la

lumière de 49 %.

EXEMPLE COMPARATIF 2b En utilisant la même liqueur de fermentation contenant de la L-Ile que celle décrite dans l'exemple 2, on ajuste le perméat limpide à pH 5,5 avec

une solution d'hydroxyde de sodium à 27 % puis, directe-

ment, on concentre et cristallise en utilisant le même procédé que dans L'exemple 2 sans traitement avec une résine. La pureté des cristaux ainsi obtenus est de 87 %

de L-Ile et la transmittance de la lumière est de 12 %.

Ces cristaux sont si fins qu'il est difficile de les séparer. EXEMPLE COMPARATIF 2c En utilisant la même liqueur de fermentation contenant de la L-Ile que celle décrite dans

l'exemple 2, après ajustement du pH, on sépare les cel-

lules microbiennes avec un séparateur centrifuge continu

et on obtient un surnageant qui n'est pas limpide. Lors-

qu'on fait passer cette liqueur à travers une colonne garnie de résine HS, comme dans l'exemple 2, le sédiment colmate une couche supérieure de la résine, si bien que le débit diminue progressivement. Il est donc nécessaire d'effectuer un lavage à contre-courant. On concentre et cristallise l'effluent de la colonne en utilisant le même procédé que décrit dans l'exemple 2. La pureté des

cristaux ainsi obtenus est de 82 % de L-Ile et la trans-

mittance de la lumière est de 67 %.

EXEMPLE 3

On ajuste une liqueur de fermentation contenant g/l de L-thréonine (L-Thr) à pH 3,0 avec de l'acide chlorhydrique à 35 % et on en provoque le passage forcé

à travers une membrane d'ultrafiltration (poids molécu-

laire nominal de fractionnement: 6 000) pour éliminer

les cellules microbiennes et les substances polymères.

On fait passer la solution limpide ainsi obtenue à travers une colonne garnie de l'Agent D pour éLiminer les pigments et les substances fluorescentes. La charge

totale de L-Thr est de 1 000 g/L de résine.

On ajuste l'effluent décoloré de la colonne à pH 5,6 avec une solution de soude caustique à 27 % puis on concentre dans un évaporateur rotatif à 50 C sous pression réduite à une concentration en L-Thr de g/l. On ajoute des germes cristallins (10 %) et on poursuit la concentration jusqu'à un taux final de 350 g/l. On transfère la suspension concentrée dans un

cristallisoir avec un agitateur o on effectue la cris-

tallisation par refroidissement programmé de 50 à 20 C.

2 6 1 9380

On introduit la suspension ainsi obtenue dans un sépara-

teur centrifuge à panier et on sépare en cristaux et en liqueur-mère. On soumet le gateau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier en utilisant de l'eau du robinet (150 ml pour 300 g de L-Thr). La pureté des cristaux de L-Thr ainsi obtenus est de 97 % ou plus (teneur en homosérine: 2 %) et le rendement est de 83 % par rapport à la quantité contenue dans le bouillon d'origine.

EXEMPLE 4

On ajuste une liqueur de fermentation contenant g/l de L-valine (L-Val) à pH 3,0 avec de l'acide chlorhydrique à 35 % et on en provoque le passage forcé

à travers une membrane d'ultrafiltration (poids molécu-

laire nominal de fractionnement: 6 000) pour éliminer

les cellules microbiennes et les substances polymères.

On fait passer la solution limpide ainsi obtenue à travers une colonne garnie de l'Agent D pour éliminer les pigments et les substances fluorescentes. La charge

totale de L-Val est de 1 200 g/l de résine.

On concentre l'effluent décoloré de la colonne dans un évaporateur rotatif à 50 C sous pression réduite à une concentration finale en L-Val de 200 g/l. On

ajuste la suspension concentrée à pH 5,6 avec une solu-

tion à 27 % de soude caustique et on transfère dans un

cristallisoir avec un agitateur o on effectue la cris-

tallisation par refroidissement programmé de 50 à 10 C.

On introduit la suspension ainsi obtenue dans un sépara-

teur centrifuge à panier et on sépare en cristaux et liqueur-mère. On soumet de gateau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier en utilisant de l'eau du robinet (50 ml pour 240 g de L-Val). La pureté des

cristaux de L-Val ainsi obtenus est de 96 % ou plus.

On concentre à 50 C sous pression réduite la liqueur-mère séparée cidessus qui contient 50 g/l de L-VaL pour obtenir une concentration en LVaL de

106 g/L. On sépare la suspension ainsi obtenue en cris-

taux et en liqueur-mère dans un séparateur centrifuge à panier et on soumet le géteau des seconds cristaux ainsi obtenus à un lavage centrifuge avec de l'eau du robinet

(10 mL pour 30 g de L-Val).

Le rendement global de L-Val (somme des premiers et seconds cristaux) est de 91,3 % par rapport à la

quantité contenue dans le bouillon d'origine.

EXEMPLE 5

On ajuste une liqueur de fermentation contenant 23 g/l de L-histidine (LHis) à pH 3,0 avec de l'acide chlorhydrique à 35 % et on en provoque le passage forcé

à travers une membrane d'ultrafiltration (poids molécu-

laire nominal de fractionnement: 6 000) pour éliminer

les cellules microbiennes et les substances polymères.

On fait passer la solution limpide ainsi obtenue à travers une colonne garnie de l'Agent D pour éLiminer les pigments et les substances fluorescentes. La charge

totale de L-His est de 900 g/l de résine.

On concentre l'effluent décoloré de la colonne dans un évaporateur rotatif à 50 C sous pression réduite à une concentration finale en L-His de 250 g/L. On transfère la suspension concentrée dans un cristallisoir avec un agitateur o on effectue la cristallisation par refroidissement programmé de 50 à 10 C. On introduit la suspension ainsi obtenue dans un séparateur centrifuge à panier et on sépare en cristaux de L-His.HCl.H20 et en liqueur-mère. On soumet le géteau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier en utilisant de l'eau du robinet (80 ml pour 400 g de L-His.HCl.H20). La pureté des cristaux ainsi obtenus est de 99 % ou plus et le rendement est de 82 % par rapport à la quantité

contenue dans le bouillon d'origine.

EXEMPLE 6

On ajuste une liqueur de fermentation contenant g/l de L-tryptophane (LTrp) à pH 4,0 avec de l'acide sulfurique à 60 % et on en provoque le passage forcé à travers une membrane d'ultrafiltration (polysulfone;

poids moléculaire de fractionnement: 6 000) pour élimi-

ner les cellules microbiennes et les substances polymères. On fait passer la solution limpide ainsi obtenue à travers une colonne garnie de l'Agent D (une résine échangeuse d'ions amphotère préparée par condensation de la m-phénylènediamine et du résorcinol) pour éliminer les pigments dérivant du L-Trp. Dans cette opération, une partie du L-Trp est adsorbée sur l'Agent D et on la récupère ensuite par passage d'eau désionisée à travers la colonne. La charge totale de L-Trp est de 500 g/l de résine. On combine la solution aqueuse utilisée pour récupérer la L-Trp adsorbée avec l'effluent principal et

on ajuste la solution combinée à pH 4,0 avec une solu-

tion à 5 % de soude caustique et on concentre dans un évaporateur à calandre avec un agitateur à 45 C sous pre-ssion réduite jusqu'à une concentration en L-Trp de g/l. On transfère la suspension concentrée dans un cristallisoir à chemise avec un agitateur o on achève

la cristallisation par refroidissement de 45 à 5eC.

On introduit la suspension refroidie ainsi obte-

nue dans un séparateur centrifuge à panier et on sépare en cristaux et en liqueur-mère. On soumet le géteau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier avec de l'eau désionisée (90 litres pour 100 kg de L-Trp). On met les cristaux recueillis en suspension dans de l'eau désionisée (400 Litres pour 100 kg de cristaux) dans un cristallisoir à chemise avec un agitateur, on agite la suspension à 20OC pendant 1 heure puis on sépare en

2 6 1 9 3 8 0

cristaux et en Liqueur-mère dans un séparateur centri-

fuge à panier. On soumet à nouveau le gâteau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier avec de l'eau désionisée (90 litres pour 100 kg de L-Trp) puis on sèche dans un bac de séchage à 40 C sous pression

réduite. Le rendement est de 72 % et la pureté des cris-

taux de 99,9 % (teneur en autres amino-acides: infé-

rieure à 0,01 %). La transmittance d'une solution de 1 g

des cristaux dans 100 ml d'eau désionisée est de 93 %.

EXEMPLE COMPARATIF 6a On ajuste à pH 4,0 avec de l'acide sulfurique à % une liqueur de fermentation contenant 20 g/l de L-tryptophane (L-Trp) et on en provoque le passage forcé à travers une membrane d'ultrafiltration (polysuLfone;

poids moléculaire de fractionnement: 6 000) pour éLimi-

ner les cellules microbiennes et les substances polymères. On concentre la solution limpide ainsi obtenue dans un évaporateur à calandre avec un agitateur à 45 C sous pression réduite à une concentration en L-Trp de g/L et on transfère la suspension concentrée dans un cristallisoir à chemise avec un agitateur o on achève

La cristallisation par refroidissement de 45 à 5 C.

On sépare la suspension ainsi obtenue en cris-

taux et en liqueur-mère dans un séparateur centrifuge à panier et on soumet le gateau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier avec de l'eau désionisée (90 litres pour 100 kg de L-Trp). On met les cristaux recueillis en suspension dans de l'eau désionisée

(400 litres pour 100 kg de cristaux) dans un cristalLi-

soir' à chemise avec un agitateur, on agite la suspension à 20 C pendant 1 heure puis on sépare en cristaux et en liqueur-mère dans un séparateur centrifuge à panier. On soumet à nouveau le gateau de cristaux à un lavage

centrifuge dans le panier en utilisant de l'eau désioni-

26 1 9380

sée (90 Litres pour 100 kg de L-Trp), puis on sèche dans

un bac de séchage à 40 C sous pression réduite. Le ren-

dement est de 66 % et La pureté des cristaux de 98,2 % (La teneur des autres amino-acides est inférieure à 0,1 %). La transmittance d'une solution de 1 g des cris-

taux dans 100 mL d'eau désionisée est de 9,2 %.

On poursuit la purification comme suit. On met a nouveau les cristaux obtenus en suspension dans de l'eau désionisée (1 000 Litres pour 100 kg de L-Trp), on

chauffe la suspension à 35 C et on dissout par ajuste-

ment du pH à 2,0 avec de l'acide sulfurique à 60 %. On ajoute du charbon activé à la solution (20 kg pour kg de L-Trp) et on agite Le mélange pendant 1 heure puis on filtre. On maintient le filtrat à 35 C et on neutralise à pH 6,0 par addition lente d'une solution à

% de soude caustique pour effectuer la cristallisa-

tion et on refroidit la suspension obtenue à 5 C.

On introduit la suspension refroidie ainsi obte-

nue dans un séparateur centrifuge à panier et on sépare en cristaux et en liqueur-mère. On soumet le geteau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier avec de l'eau désionisée (90 litres pour 100 kg de L-Trp). On met les cristaux recueillis en suspension dans de l'eau désionisée (400 litres pour 100 kg de cristaux) dans un cristallisoir à chemise avec un agitateur, on agite la suspension à 20 C pendant 1 heure puis on sépare en

cristaux et en liqueur-mère dans un séparateur centri-

fuge à panier. On soumet à nouveau le géteau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier en utilisant de l'eau désionisée (90 litres pour 100 kg de L-Trp) puis on sèche dans un bac de séchage à 40 C sous pression

réduite. Le rendement est de 76 % et la pureté des cris-

taux est de 99,1 % (La teneur des autres amino-acides

est inférieure à 0,05 %). La transmittance d'une solu-

tion de 1 g des cristaux dans 100 ml d'eau désionisée

261938 0

est de 20,5 %.

EXEMPLE COMPARATIF 6b On ajuste à pH 4,0 avec de l'acide sulfurique à % une liqueur de fermentation contenant 20 g/l de L-tryptophane.(L-Trp) et on. traite dans un décanteur

centrifuge pour éliminer les cellules microbiennes.

On fait passer le surnageant à travers une colonne garnie d'une résine échangeuse de cations (degré de réticulation: 4 %; forme, celle de Na) pour obtenir une charge totale de L-Trp de 150 g/l de résine afin

d'adsorber le L-Trp. On élue le L-Trp adsorbé par intro-

duction d'un éluant maintenu à un pH de 12,5 à 13,0 avec une solution à 27 % de soude caustique par le bas de la colonne en fluidisant de façon appropriée la résine et en renvoyant l'éluant sortant au sommet de la colonne dans le réservoir d'éluant. On poursuit cette opération pendant 2 heures, puis on traite la colonne avec une solution à 0,5 % de soude caustique. On transfère l'éluat contenant une forte concentration de LTrp obtenu ci-dessus dans un cristallisoir à chemise avec un agitateur o on le chauffe à 45 C et on le neutralise avec de l'acide sulfurique à 60 % pour effectuer la cristallisation, puis on refroidit pour achever la cristallisation.

On introduit la suspension refroidie ainsi obte-

nue dans un séparateur centrifuge à panier et on sépare en cristaux et en liqueur-mère. On soumet le gâteau de

cristaux à un lavage centrifuge dans le panier en utili-

sant de l'eau désionisée (90 litres pour 100 kg de L-Trp). On met les cristaux recueillis en suspension dans de l'eau désionisée (400 litres pour 100 kg de

cristaux) dans un cristallisoir à chemise avec un agita-

teur, on agite la suspension à 20 C pendant 1 heure puis on la sépare en cristaux et en liqueur-mère dans un séparateur centrifuge à panier. n soumet à nouveau e séparateur centrifuge à panier. On soumet à nouveau le

261 938 O

géteau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier en utilisant de l'eau désionisée (90 litres pour 100 kg de L-Trp) puis on sèche dans un bac de séchage à 40 C sous pression réduite. Le rendement est de 62 % et la pureté des cristaux de 99,0 % (la teneur des autres amino-acides est inférieure à 0,05 %). La transmittance d'une solution de 1 g des cristaux dans 100 ml d'eau désionisée est de 15 %. On n'obtient pas d'accroissement

appréciable de la transmittance après purification com-

plémentaire du produit selon des procédés habituels.

Le tableau suivant indique la transmittance et d'autres valeurs des cristaux obtenus dans l'exemple 6 et les exemples comparatifs 6a et 6b. L'effet obtenu par

la combinaison de l'ultrafiltration (UF) et du traite-

ment avec l'Agent D apparatt de façon évidente sur ce

tableau.

EXEMPLE Ex. 6 Ex. comp. 6a Ex. comp. 6b Traitement UF + Agent D UF Centrifugation

+ REC*

Transmittance 93,0 % 9,2 % 15,0 % Rendement 72 % 66 % 62 % (Produit recristallisé)

Transmittance --- 20,5 % ---

Rendement --- 76 % ---

*REC = résine échangeuse de cations.

EXEMPLE 7

On provoque le passage forcé d'une liqueur de fermentation contenant 55 g/l de L-valine (L-Val) à travers une membrane d'ultrafiltration en cellulose régénérée (poids moléculaire nominal de fractionnement: 000) pour éliminer les cellules microbiennes et les substances polymères. Le volume du bouillon est de

3,84 I et il contient au total 211 g de L-Val.

On fait passer la solution limpide ainsi obte-

nue, qui a un pH de 7,5, à travers une colonne garnie de

2 61 9380

La résine échangeuse d'ions faiblement basique Ionac A-365 pour éliminer les impuretés anioniques. Le volume du Lit de résine est de 1,0 I et la résine est sous forme de La base Libre. La charge totale de L-Val est de 205 g/l de résine. L'effluent de la colonne a un pH de 8,2. On concentre L'effluent de la colonne dans un évaporateur rotatif à 50 C sous pression réduite pour chasser l'ammoniac. La concentration finale de la L-Val

est de 75 g/l.

On ajuste à 1,0 le pH de la solution concentrée

en utilisant de l'acide chlorhydrique à 35 Y'. On concen-

tre à nouveau la liqueur à un pH de 1,0 dans un évapora-

teur rotatif à 70 C sous pression réduite jusqu'à une concentration finale de la L-Val de 300 g/l. Apres concentration, la solution a un volume de 680 ml et

contient 204 g de L-Val.

On transfère la solution concentrée dans un cristallisoir avec un agitateur puis on ajoute lentement 204 ml d'acide chlorhydrique à 35 % pour cristalliser la L-Val.HCL.H20. Lorsque l'addition d'acide chlorhydrique

est achevée, on poursuit la cristallisation par refroi-

dissement programmé de 70 C à 10 C.

On introduit la suspension ainsi obtenue dans un

séparateur centrifuge à panier et on la sépare en cris-

taux et en liqueur-mère. On soumet le gàteau de cristaux à un lavage centrifuge dans le panier en utilisant 51 ml d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à 20 %

(31,5 ml pour 100 g de L-Val).

Le rendement des cristaux de L-Val.HCL.H20 est de 288,8 g (poids net), soit 179,3 g de L-Val sous forme de La base libre. Le rendement global est de 85 % par rapport à la quantité contenue dans le bouillon d'origine.

26 26 193 80

EXEMPLE 8

On provoque Le passage forcé d'une liqueur de fermentation contenant 24 g/l de L-isoleucine (L-Ile) à travers une membrane d'ultrafiltration en cellulose régénérée (poids moléculaire nominal de fractionnement: 000) pour éliminer les cellules microbiennes et les substances polymères. Le volume du bouillon est de

3,55 l et il contient au total 85 g de L-Ile.

On fait passer la solution limpide ainsi obte-

nue, qui a un pH de 7,4, à travers une colonne garnie de résine échangeuse d'ions faiblement basique Ionac A-365 pour éliminer les impuretés anioniques. Le volume du lit de résine est de 1,0 l et la résine est sous forme de la base libre. La charge totale de L-Ile est de 139 g/l de

résine. L'effluent de la colonne a un pH de 8,2.

On concentre l'effluent de la colonne dans un évaporateur rotatif à 50 C sous pression réduite pour chasser l'ammoniac. La concentration finale de la L-Ile

est de 40 g/L.

On ajuste à 1,0 le pH de la solution concentrée

en utilisant de l'acide chlorhydrique à 35 %. On concen-

tre à nouveau la liqueur à pH 1,0 dans un évaporateur

rotatif à 70 C sous pression réduite jusqu'à une concen-

tration finale de la L-Ile de 240 g/l. Après concentra-

tion, la solution a un volume de 340 ml et contient 82 g

de L-Val.

On transfère la solution concentrée dans un

cristallisoir avec un agitateur, puis on ajoute lente-

ment 120 ml d'acide chlorhydrique à 35 % pour cristal-

Liser la L-Ile.HCl.H20. Lorsque l'addition de l'acide

chlorhydrique est achevée, on poursuit la cristallisa-

tion par refroidissement contrôlé de 70 C à 10 C.

On introduit la suspension ainsi obtenue dans un séparateur centrifuge à panier et on sépare en cristaux et en liqueur-mère. On soumet le géteau de cristaux à un Lavage centrifuge dans le panier en utilisant 30 ml d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à 20%

(42 ml pour 100 g de L-Ile).

Le rendement des cristaux de L-Ile.HCL.H20 est de 134,7 g (poids net), soit 71,4 g de L-Ile sous forme de la base libre. Le rendement global est de 84 % par rapport à la quantité contenue dans le bouillon d'origine.

EXEMPLE 9

On ajuste à 5,6 avec de l'acide chlorhydrique à % le pH d'une liqueur de fermentation contenant 42 g/l de L-glutamine CL-Gln). On filtre le liquide à travers une pellicule d'ultrafiltration plane (poids moléculaire nominal de fractionnement: 6 000) pour éliminer les cellules microbiennes et les substances polymères. On fait passer le filtrat liquide clair à travers une colonne garnie d'une résine échangeuse d'anions faiblement basique (Amberlite IRA-68) pour adsorber et éliminer les pigments, l'acide L-glutamique, l'acide pyrrolidonecarboxylique et les autres anions

présents dans la liqueur de fermentation.

Le facteur de charge de la résine est de 500 g de L-glutamine par litre de résine. On cristallise le

liquide de percolation traité avec la résine par concen-

tration sous pression réduite à 45 C dans un évaporeur rotatif. La concentration de la L-glutamine après l'épaississement est de 280 g/l. On verse la suspension

dans un cristallisoir avec un agitateur pour la cristal-

liser par refroidissement de 45 C à 10 C et on la sépare d'avec la liqueur-mère avec un séparateur centrifuge à panier. On soumet le gàteau de cristaux obtenu à un lavage centrifuge dans le panier en utilisant 50 mL

d'eau désionisée pour 100 g de cristaux.

La pureté de ces cristaux de L-glutamine est de

97 % et le rendement relatif à la Liqueur de fermenta-

tion est de 87,5 %.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par L'homme de L'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. 1 0

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour récupérer un L-amino-acide très pur à partir d'une liqueur de fermentation obtenue selon un procédé de fermentation ou un procédé enzymatique, caractérisé en ce qu'il comprend l'élimination des impuretés contenues dans ladite liqueur de fermentation par passage de cette liqueur de fermentation à travers une membrane d'ultrafiltration puis à travers une résine échangeuse d'ions ou adsorbante, la concentration ou le

refroidissement de l'effluent ainsi obtenu pour provo-

quer la cristallisation dudit L-amino-acide et l'isole-

ment dudit L-amino-acide cristallin de ladite liqueur de fermentation.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite membrane d'ultrafiltration a la forme d'une pellicule simple, d'une fibre creuse, d'un tube ou

d'une spirale.

3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite membrane d'ultrafiltration est faite d'une matière -choisie parmi une polysulfone, un poly(fluorure

de vinylidène), un polyacrylonitrile et la cellulose.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résine échangeuse d'ions est choisie parmi résines échangeuses d'anions faiblement basiques et les

résines échangeuses d'ions amphotères.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite membrane d'ultrafiltration est faite de

cellulose régénérée ou de polysulfone.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite membrane d'ultrafiltration a un poids

moléculaire nominal de fractionnement de 6 000 à 50 000.

7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite résine échangeuse d'ions faiblement basique est faite de polystyrène ou de polyacrylonitrile portant chacun des groupes amino primaires, secondaires

2619380-

ou tertiaires.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ultrafiltration est effectué à un pH de 2,5 à 8,0, à une température de 20 à 70 C, avec une pression d'entrée de 4,0 à 6,0 bars, une pression de sortie de

1,0 à 2,0 bars et un flux de 70 l/m2.h à 150 l/m2.h.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amino-acide et sa concentration pour l'ultrafiltration sont choisis comme suit: LIle:20 - 40 g/l L-Trp:20 - 21 g/ l L-Ala: 95 -130 g/l L-Val:40 - 70 g/l LThr:40 - 90 g/l L-His:15 - 40 g/l L-Phe:20 - 30 g/l L-Gln:30 - 50 g/l

10. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que ledit stade de passage à travers une résine échangeuse d'ions ou adsorbante est effectué à un pH de 2,5 à 8,0, à une température de 20 à 70 C et à un

débit d'alimentation de 3 à 5 volumes de résine (l)/h.

11. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le volume d'alimentation de l'amino-acide pour le stade de passage à travers la résine échangeuse d'ions ou la résine adsorbante est choisi comme suit: D-résine Résine anionique L-Ile: 700-750 g/l de résine 130-140 g/l de résine

L-Trp: 450-550 g/l de résine -

L-Ala: - 550-650 g/l de résine L-Val: 1 100-1 350 g/l de résine 200-300 g/l de résine

L-Thr: 900-1 100 g/l de résine -

L-His: 900-1 000 g/l de résine -

L-Phe: 600-700 g/l de résine -

L-Gln: 1 200-1 500 g/l de résine 400-600 g/l de résine