SK50392A3 - Method of isolation of l-threonine - Google Patents

Method of isolation of l-threonine Download PDF

Info

Publication number
SK50392A3
SK50392A3 SK50392A SK50392A SK50392A3 SK 50392 A3 SK50392 A3 SK 50392A3 SK 50392 A SK50392 A SK 50392A SK 50392 A SK50392 A SK 50392A SK 50392 A3 SK50392 A3 SK 50392A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
threonine
crystallization
filtrate
product
membranes
Prior art date
Application number
SK50392A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK278360B6 (en
Inventor
Julius Kliment
Dusan Lucina
Igor Slobodnik
Alexander Hano
Original Assignee
Biotika S P
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biotika S P filed Critical Biotika S P
Publication of SK50392A3 publication Critical patent/SK50392A3/en
Publication of SK278360B6 publication Critical patent/SK278360B6/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

L-threonine is isolated from fermentation substrate in such a manner that fermented substrate is filtered through membranes with maximum pore size of 0.3 microns and from a filtrate a first product part is prepared by evaporation and crystallization. Mixture of the first mother liquor and wash water after first crystallization is then purified by ultrafiltration on membranes with permeability of substances with molecular weight at the most 50 000. Subsequently concentration thereof is carried out by making use of evaporator and a second part of the product is prepared by another crystallization. The second mother liquor is then returned back to technological process, i.e. either in the fermentation substrate or into the micro-filtrate. In such a manner a high yield and quality of both the first and second parts of the product exceeding 98 percent of L-threonine is achieved, whereby the latter is used predominantly for feeding domestic animals.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález se týka spôsobu izolácie L-treonínu z fermentačnej pôdy.The invention relates to a process for the isolation of L-threonine from a fermentation broth.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Izoláciu L-treonínu, ale aj iných aminokyselín z hydrolyzátu rôzných bielkovinných zdrojov, predovšetkým po kyslej hydrolýze, popisuje niekoľko patentových spisov (pat.spis nemecký č.3326663, pat. spis japonský č.8173051). Princípom ja kyslá,alebo enzýmová hydrolýza zdroja bielkovín, napr. sójová múka, následná frakcionácia na iontomeničoch a dalšie spracovanie cez zahustenie odparovaním a kryštalizáciou. Nevýhodou tohoto spôsobu izolácie ja nízky obsah L-treonínu vo východzom materiály. Spôsoby izolácie L-treonínu pripraveného fermentačným spôsobom, kde jeho obsah vo východzom materiály je podstatne vyšší, ako u predchádzajúceho spôsobu, sú založené na rôzných princípoch. Princípom izolácie L-treonínu z fermentačnej kvapaliny podlá japonských pat. spisov č. 78140290 a 8800294 je využitie rôznych iontomeničov, na ktoré sa zachytáva L-treonín bud priamo z fermentačnej kvapaliny, alebo zo supernatantu, alebo filtrátu po predchádzajúcom oddelení pevných častíc, napr. filtráciou, alebo centrifugáciou. Po elúcii zo stĺpcov sa roztok L-treonínu zahustí odparovaním, kryštalizuje, premyje a vysuší. Nevýhodou týchto spôsobov je vysoká prácnosť á vysoké investičné náklady, iThe isolation of L-threonine, but also of other amino acids from a hydrolyzate of various protein sources, especially after acid hydrolysis, is described in several patents (German Pat. No. 3,366,663, Japanese Pat. No. 8173051). The principle is acidic or enzymatic hydrolysis of a protein source, e.g. soya flour, subsequent fractionation on ion exchangers and further treatment through concentration by evaporation and crystallization. A disadvantage of this method of isolation is the low content of L-threonine in the starting material. Methods for isolating L-threonine prepared by a fermentation process wherein its content in the starting material is substantially higher than in the previous process are based on different principles. The principle of isolating L-threonine from the fermentation liquid according to Japanese Pat. file no. 78140290 and 8800294 are the use of various ion exchangers to which L-threonine is captured either directly from the fermentation liquid or from the supernatant or filtrate after prior separation of the solid particles, e.g. filtration, or centrifugation. After elution from the columns, the L-threonine solution was concentrated by evaporation, crystallized, washed and dried. The disadvantage of these methods is high labor costs and high investment costs, i

hlavný na izolačný stupeň - iontomeniče, pritom ale kvalita produktu sa dosiahne okolo .95 % obsahu L-treonínu v hotovom produkte. Zníženie prácnosti a investičných nákladov, ale aj zvýšenie obsahu L-treonínu v hotovom produkte rieši europ. pat. spis č.247436, francúzsky pat. spis č.2619380, japonský pat.spis č.7829996> ktoré popisujú spôsob izolácie L-treonínu tým spôsobom, že supernatant fermentačnej kvapaliny, získaný napr.centrifugáciou, sa podrobí ultrafiltrácii s membránami o priepustnosti látok od 6 000 až 50 000 daltonov. V dalších stupňoch sa bud čistí na iontomeničoch, alebo priamo zahustí odparovaním a L-treo2 nín sa získa kryštalizáciou a sušením. V prvom prípade sa získa síce čistejší produkt, ale za cenu zvýšenej prácnosti a zníže-; nia výťažnosti. Rozhodujúcim spôsobom môže ovplyvniť efektívnosť celého sposobu izolácie sposob spracovania prvých a 3alších matečných lúhov. Vo väčšine prípadov sa uprednostňuje príprava L-treoninu druhou kryštalizáciou bez predchádzajúcej úpravy prvých matečných lúhov, čo má za následok zníženú kvalitu L-treoninu po druhej kryštalizácii.but the product quality is achieved at about 95% of the L-threonine content of the finished product. Reducing labor and investment costs, but also increasing the content of L-threonine in the finished product is addressed by europ. pat. No. 24,436, French Pat. No. 2,619,380, Japanese Pat. No. 7,799,996, which discloses a process for isolating L-threonine by subjecting a fermentation liquid supernatant obtained, e.g., by centrifugation, to ultrafiltration with membranes having a permeability of from 6,000 to 50,000 daltons. In subsequent steps, it is either purified by ion exchange or directly concentrated by evaporation and L-threonine is obtained by crystallization and drying. In the first case, a purer product is obtained, but at the cost of increased laboriousness and reduction; yield. It can decisively influence the efficiency of the whole process of isolation of the first and third mother liquors. In most cases, it is preferred to prepare L-threonine by a second crystallization without first treating the first mother liquors, resulting in a reduced quality of L-threonine after the second crystallization.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky odstraňuje sposob izolácie L-treonínu z vyfermentovanej pôdy podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že sa vyfermentovaná pôda mikrofiltruje, zo získaného filtrátu sa kryštalizáciou izoluje L-treonin. Zmesi prvných matečných lúhov a premyvacieho roztoku po prvej a druhej kryštalizácii sa ultrafiltruje a z filtrátu sa kryštalizáciou izoluje dalši L-treonin. Druhé matečné lúhy sa pridajú do fermentačnej pôdy alebo filtrátu po mikrofiltrácii následujúcej šarže. Druhé matečné lúhy sa vracajú do technologického procesu maximálne lOx.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the process of isolating L-threonine from fermented soil according to the invention, which consists in that the fermented soil is microfiltered, and L-threonine is isolated from the filtrate obtained by crystallization. The mixtures of the first mother liquors and the wash solution after the first and second crystallizations are ultrafiltered and further L-threonine is isolated from the filtrate by crystallization. The second mother liquors are added to the fermentation broth or filtrate after microfiltration of the next batch. The second mother liquor returns to the technological process at most 10x.

Spôsobom podľa vynálezu mikrofiltrácia prebieha cez membrány s velikosľou pórov maximálne do 0,3.mikrónov a ultrafiltrácia prebieha cez membrány s priepustnousťou látok o molekulovej hmotnosti maximálne 50 000 daltonov.According to the method of the invention, microfiltration takes place through membranes with a pore size of up to 0.3 microns at maximum and ultrafiltration takes place through membranes with a permeability of substances having a molecular weight of at most 50,000 daltons.

Postup podľa vynálezu sa robí tak, že po mikrofiltrácii vyfermentovanej pôdy sa filtrát zahustí odparením, kryštalizáciou sa pripraví 1. diel L-treoninu. Prvé matečné lúhy sa ultrafiltrujú, zc| získaného filtrátu sa po odprarení a kryštalizácii priprav ví 2. diel L-treoninu z matečné lúhy po tejto druhej kryštalizácii sa pridajú do nasledujúcej šarže fermentačnej pôdy. Tento postup s druhými matečnými lúhmi je možné opakovať maximálne lOx, potom sa druhé matečné lúhy likviduj í a celý postup sa opakuje.The process according to the invention is carried out by microfiltration of the fermented soil, the filtrate is concentrated by evaporation, and crystallization is carried out to prepare 1 part of L-threonine. The first mother liquors are ultrafiltered from The filtrate obtained after evaporation and crystallization is prepared to prepare a second part of L-threonine from the mother liquor after this second crystallization is added to the next batch of fermentation broth. This second mother liquor process can be repeated up to a maximum of 10x, then the second mother liquor is discarded and the process repeated.

Hlavná výhoda navrhovaného postupu spočíva v spojení mikrofiltrácie fermentačnej pôdy s ultrafiltráciou matečných lúhov a premývacích vôd 1. a 2. kryštálu, čim sa dosiahne vysoká kvalita produktu ä vysoká výťažnosť pri jednoduchom postupe zadanej aminokyseliny L-treoninu.The main advantage of the proposed process lies in the combination of microfiltration of fermentation broth with ultrafiltration of mother liquors and washing waters of the 1st and 2nd crystal, which results in high product quality and high yield in a simple procedure of the given amino acid L-threonine.

Príklady provedení vynálezu * xExamples x

Príklad 1Example 1

1 vyfermentovanej pôdy, upravenej na hodnotu pH 6,2 koncentrovanou kyselinou sírovou, s obsahem 75 g.l L- treonínu, sa prefiltrovalo na filtračnom zariadení s maximálnou veľkosťou pórov 0,3 mikrónov. Po následnom premytí biomasy sa získalo 36 1 mikrofiltrátu. Získaný mikrofiltrát sa zahustil na odparke na koncentráciu 180 g.l 1 a kryštalizoval pri teplote 5 °C. Produkt po odfiltrovaní a premytí studenou vodou o maximálnej teplote 5 °C sa vysušil pri teplote 70 °C do zbytkovej vlhkosti 1,5 %. Získalo sa 13,6 kg produktu s obsahom 99,5 % L-treonínu, čo je 50,5 %-ná výťažností.1 of fermented broth, adjusted to pH 6.2 with concentrated sulfuric acid, containing 75 g of L-threonine, was filtered on a filter device with a maximum pore size of 0.3 microns. After subsequent washing of the biomass, 36 L of microfiltrate was obtained. The micro-filter shall be concentrated on the evaporator to a concentration of 180 gl 1, and crystallized at 5 ° C. The product after filtration and washing with cold water at a maximum temperature of 5 ° C was dried at 70 ° C to a residual moisture of 1.5%. 13.6 kg of product were obtained, containing 99.5% of L-threonine, which is 50.5% yield.

Príklad 2Example 2

1 vyfermentovanej pôdy sa spracovalo postupom podľa príkladu 1. Zmes matečných lúhov a premývačej vody po prvom kryštálu z príkladu 1 v množstve 15,2 1 sa ultrafiltruje na ultrafiltračnom zariadení s priepustnosťou látok o molekulovej hmotnosti maxim. 50 000 daltonov. Po ultrafiltracii sa získalo 14 1 filtrátu, ktorý sa dalej spracoval postupom podľa príkladu 1 odparením, kryštalizáciou, separáciou, premytím a sušením.A mixture of mother liquors and wash water after the first crystal of Example 1 in an amount of 15.2 L is ultrafiltered on an ultrafiltration device having a maximum molecular weight permeability. 50,000 Daltons. After ultrafiltration, 14 L of filtrate was obtained, which was further processed as in Example 1 by evaporation, crystallization, separation, washing and drying.

Získalo sa 5,2 kg produktu po druhej kryštalizácii s obsahom 99,1 % L-treonínu. Celkové získané množstvo z prvej a druhej kryštalizácie bolo 18,8 kg L-treonínu, tj. 69,9 %-ná výťažnosť počítaná na obsah treonínu vo vyfermentovanej pôde.5.2 kg of product were obtained after a second crystallization containing 99.1% L-threonine. The total amount obtained from the first and second crystallizations was 18.8 kg of L-threonine, i. 69.9% recovery calculated on threonine content in fermented soil.

Príklad 3Example 3

K 36 1 mikrofiltrátu získané filtráciou 36 1 vyfermentovane j pôdy podľa príkladu 1 sa pridalo 6,5 1 druhých matečných lúhov z predchádzajúcej šarže, získaných postupom podľa príkladu 2. Zmes mikrofiltrátu a.druhých matečných lúhov v množstve 42,5 1 sa spracuje postupom podľa príkladov 1 a 2, s tým rozdielom, že k zmesi prvých matečných lúhov a premývačej vody po prvej kryštalizácii sa pridala aj premývacia vody po druhej kryštalizácii.To 36 L of microfiltrate obtained by filtration of 36 L of fermented soil according to Example 1 was added 6.5 L of second mother liquor from the previous batch obtained according to Example 2. The mixture of microfiltrate and second mother liquor 42.5 L was treated according to the procedure of of Examples 1 and 2, except that the wash water after the second crystallization was added to the mixture of the first mother liquors and the wash water after the first crystallization.

Získalo sa 23,0 kg produktu s obsahom 99,0 % L-treonínu tj.23.0 kg of a product containing 99.0% of L-threonine, ie.

85,4 %-ná výťažnosť) počítaná na obsah L-treonínu vo vyfermentovanej pôde.85.4% yield) calculated on the L-threonine content of the fermented soil.

Príklad 4Example 4

BB

Postup zhodný äko v príklade 3, s tým rozdielom, že pridávanie druhých matečných lúhov sa opakuje až po 10. šaržu. Po spracovaní produktu po druhej kryštalizácii 10. šarže sa matečné lúhy likvidujú. Celý postup sa opakuje. Týmto postupom sa z 10 .šarží získalo v priemere 23,57 kg produktu zo šarže s obsa-r hom é.8,7 % L-treonínu t j. 87,3 % výťažnosť, počítaná na obsah L-treonínu vo vyfermentovanej pôde.The procedure is the same as in Example 3, except that the addition of the second mother liquor is repeated up to the 10th batch. After working up the product after the second crystallization of the 10th batch, the mother liquors are discarded. The whole procedure is repeated. By this procedure, an average of 23.57 kg of the product from a batch with a content of 8.7% of L-threonine, i.e. L-threonine, was obtained from 10 batches. 87.3% recovery calculated on L-threonine content in fermented soil.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

L-treonín izolovaný spôsobom podlá vynálezu je možné použiť pre zefektívnenie výkrmu hospodárskych zvierat v zmesi s äalšími látkami. Taktiež je možné použiť ho pre prípravu čistého L-treonínu pre humánnu medicínu a výživu.The L-threonine isolated by the process of the invention can be used to make livestock fattening in admixture with other substances more efficient. It can also be used to prepare pure L-threonine for human medicine and nutrition.

Claims (3)

1. Spôsob izolácie L-treonínu z vyfermentovanej pôdy, vyznačujúci sa tým, že sa vyfermentovaná pôda mikrofiltruje, zo získaného filtrátu sa zahustením a kryštalizáciou izoluje L-treonínu, zmes prvých matečných lúhov a premyvacieho roztoku po prvej a druhej kryštalizácii sa ultrafiltruje, z filtrátu sa po zahustení a kryštalizácii izoluje další L-treonín a druhé matečné lúhy sa pridajú do fermentačnej pôdy alebo filtrátu z vyfermentovanej pôdy nasledujúcej fermentácie, pričom sa druhé matečné lúhy vracajú do technologického^rocesu maximálne lOx.Method for isolating L-threonine from fermented soil, characterized in that the fermented soil is microfiltered, L-threonine is isolated from the filtrate obtained by concentration and crystallization, the mixture of the first mother liquors and the washing solution after the first and second crystallization is ultrafiltered, After concentrating and crystallizing further L-threonine is isolated and the second mother liquors are added to the fermentation broth or filtrate from the fermented broth of the subsequent fermentation, the second mother liquors returning to the process at a maximum of 10x. 2. Spôsob podľa bodu 1, vyznačujúci sa tým, že mikrofiltrácia prebieha cez membrány s velikostou pórov maximálne 0,3 mikrónov.2. Method according to claim 1, characterized in that the microfiltration is carried out through membranes with a pore size of at most 0.3 microns. 3. Sposob podie bodu 1, vyznačujúci sa tým, že ultrafiltrácia prebieha cez membrány s priepustnosťou látok o molekulovej hmotnosti maximálne 50 000 daltonov.3. The process of claim 1, wherein the ultrafiltration is carried out through membranes having a permeability of substances having a molecular weight of at most 50,000 daltons.
SK50392A 1992-02-20 1992-02-20 Method of isolation of l-threonine SK278360B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS1992503A CZ286312B6 (en) 1992-02-20 1992-02-20 Isolation process of L-threonine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK50392A3 true SK50392A3 (en) 1994-08-10
SK278360B6 SK278360B6 (en) 1997-01-08

Family

ID=5337230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK50392A SK278360B6 (en) 1992-02-20 1992-02-20 Method of isolation of l-threonine

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ286312B6 (en)
SK (1) SK278360B6 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102351723A (en) * 2011-08-30 2012-02-15 无锡荣丰生物工程有限公司 Triple-effect internal circulation continuous evaporative crystallization process of threonine

Also Published As

Publication number Publication date
CZ50392A3 (en) 1994-01-19
SK278360B6 (en) 1997-01-08
CZ286312B6 (en) 2000-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107513030B (en) Method for separating and purifying L-hydroxyproline from L-hydroxyproline fermentation liquor
US4400471A (en) Preparation and crystallization of Fraction I protein from plant sources
CZ234192A3 (en) Method of lysine isolating
FI102620B (en) Process for decolorizing solutions
US4758283A (en) Process for preparing L-rhamnose
US5061627A (en) Method for preparing enzymes from crustaceans
DE19545303C1 (en) Process for the preparation of an organic acid
EP0714884A1 (en) A method for the production of a basic amino acid
WO2005090306A1 (en) Process for the purification of tryptophan
SK50392A3 (en) Method of isolation of l-threonine
DE3400574A1 (en) METHOD FOR ISOLATING L-AMINO ACIDS
JP2668956B2 (en) Method for purifying L-glutamine
CH646137A5 (en) METHOD FOR OBTAINING AMINO ACIDS FROM PROTEIN HYDROLYSATES.
JP2024507514A (en) Xylitol fermentation liquid purification system and method
JPS61145150A (en) Manufacture of glutamic acid in crystal state
US3238252A (en) Purification of fermentation broths
US4588818A (en) Method for recovery of optically active tryptophane
JPS6128396A (en) Preparation of lactate
DE3318933C1 (en) Process for the separation of L-leucine and L-isoleucine
DE1658043C3 (en) Process for the purification of protein-containing waste water using the nitrogen-containing impurities present therein
US3206506A (en) Separation of acetylglutamine
DE3630878C1 (en) Process for the preparation of L-tryptophan and DL-serine
JPS6013758A (en) Purification of tryptophan
US2533215A (en) Process for the manufacture of arginine base
SU1735273A1 (en) Method of cystine preparation