SU339577A1 - Способ выделения глутаминовой кислоты из культуральной жидкости - Google Patents
Способ выделения глутаминовой кислоты из культуральной жидкостиInfo
- Publication number
- SU339577A1 SU339577A1 SU1465908A SU1465908A SU339577A1 SU 339577 A1 SU339577 A1 SU 339577A1 SU 1465908 A SU1465908 A SU 1465908A SU 1465908 A SU1465908 A SU 1465908A SU 339577 A1 SU339577 A1 SU 339577A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- glutamic acid
- solution
- columns
- crystals
- column
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims description 5
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 title claims description 4
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 55
- 229960002989 Glutamic Acid Drugs 0.000 claims description 54
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 claims description 52
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 claims description 52
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 15
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 8
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 5
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- PPBAJDRXASKAGH-UHFFFAOYSA-O azanium;urea Chemical compound [NH4+].NC(N)=O PPBAJDRXASKAGH-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- 230000037348 biosynthesis Effects 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 37
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- -1 alkaline earth metal cations Chemical class 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L Calcium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 description 1
- 229940111685 Dibasic potassium phosphate Drugs 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L Dipotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000196435 Prunus domestica subsp. insititia Species 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H Tricalcium phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- XKUUMWKWUZRRPD-UHFFFAOYSA-N heptan-2-amine;sulfuric acid Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.CCCCCC(C)[NH3+].CCCCCC(C)[NH3+] XKUUMWKWUZRRPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001411 inorganic cation Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010807 litter Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L mgso4 Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Description
Изобретение относитс к производству аминокислот , в частности глутаминовой кислоты из культуральной жидкости микроорганизмов.
Известен способ выделени глутаминовой кислоты из культур альной жид-кости путем отделени от нее биомассы, полученной в результате выращиваии продуцентов глутаминовой кислоты на питательной среде, кото-ра содержит в качестве источников углерода и азота, необходимых дл биосинтеза, мелассу, соли аммони и мочевину. Отделенную культуральную жидкость пропускают через две ионообменные колонки с катионитами, элюируют глутаминовую кислоту с колонок раствором аммиака с последующим выделением кислоты в виде кристаллов и регенерируют ионообменные смолы.
С целью получени более очищенной глутаминовой кислоты по предлагаемому способу раствор, выход щий из первой ионообмевной колонки, собирают и производ т выделение из него кристаллов глутаминовой ««слоты, например , путем охлаждени раствора и подкислени его. При этом через вторую ионообменную колонку пропускают раствор после отделени от него кристаллов глутаминовой кислоты с дальнейшей элюцией глутаминовой кислоты раствором аммиака и после упаривани элюата с последующим выделением из данного раствора аналогичным способом также кристаллов глутаминовой кислоты и смешиванием полученных кристаллов с первой и второй ионообменных колонок.
Дл упрощени генерации смолы этот процесс целесообразно проводить путем пропуска раствора из неорганических кислот последовательно через обе колонки.
Подкисление раствора дл выделени кристаллов глутаминовой кислоты провод т до
рН 3,2.
Элюирова«ие глутаминовой кислоты провод т путем пропуска раствора аммиака последовательно через обе колонки. Выделенную после первой стадии кристаллическую глутаминовую кислоту раствор ют в растворе аммиака, используемого дл регенерации ионообменных смол на колонках, причем перед кристаллизацией данный раствор упаривают и подкисл ют до рН 3,2.
Предлагаемый способ выделени глутаминовой кислоты осуществл ют следующим способом .
Культур альную жидкость после отделени биомассы и других взвещенпых частиц пропускают через колонку с сульфокатионитом в Н-форме. Кислый раствор, поступающий из колонны, сначала направл ют на слив, а после прохода глутаминовой кислоты собирают в сборник. Затем культуральную жидкость пропока в услови х фронтального хроматографнческого процесса глутаминова кислота, поглощенна катионитом, вытеон-итс катионами щелочных и щелочноземельных металлов, содержащимис в култьуральной жидкости. Собранный раствор (рН 2-4) с увеличенным по сравнению с исходным содержанием глутаминовой кислоты и значительно уменьшенным содержанием катионов охлаждают до 5°С. Выделившуюс кристаллическую глутаминовую кислоту через 10-20 час отфильтровывают на друк-фильтре, фильтрат, содержащий глутаминовую кислоту, подают на вторую колонку с тем же катионитом, что и перва колонна, где глутаминова кислота сорбируетс на катионите (объем смолы второй колонны вдвое меньше, чем первой).:
Пропускание раствора через вторую колонну зака-ничвают до .прохода глутаминовой кислоты . Раствор, выход щий из второй колонны и не содержащий глутаминовой кислоты, направл ют на слив. После промывани колонны со смолой двукратным объемом воды на объем смолы дл десорбции глутаминовой Кислоты через .колонну .пропускают 8-ный раствор аммиака. В этих услови х с аммиачным раствором из смолы элюируетс вс глутаминова кислота, а катионы щелочных и щелочно-земельных металлов практически полностью остаютс на катионите. В собранной аммиачной фракции с глутамииовой кислотой раствор ют ранее выделенную кристаллическую глутамйновую кислоту, содержащую посторонние примеси, затем раствор подкисл ют концентрироваиной сол ной кислотой до рН 3,2. Глутаминова кислота выпадает в виде кристаллов при охлаждении до 5°С в течение 10 час. Кристаллы отфильтровывают и сушат.
Обе колонны с катионитом регенерируют пролуоканием 1,5 н. раствора сол ной кислоты последовательно через вторую и первую колонны .
Пример. Среда дл микробиологического синтеза глутаминовой кислоты имеет следующий состав, %:
меласса20
сернокислый аммоний0,5
двузамещенный фосфат кали 0,5 сернокислый ма гний0,3
мел1
мочевина1
Штамм-продуцент М. glutamicus 490. После окончани процесса ферментации кольтуральна жидкость содержит 40 г/л глутаминовой кислоты.
Дл отделени биомассы и других взвешенных частиц в культур альную жидкость ввод т при перемешивании негашеную известь в виде порошка в количестве 20 г/л. Раствор нагревают до кидеиИ , продолжающегос в течении 15 мин. После охлаждени раствора до 70°С осадок гидроокиси кальци и биомассы отфильтровывают на друк-фильтре при давлении 4 кг/см со средней скоростью фильтрации 0,2 мз1м-час при толщине осадка 20 мм.
Осадок промывают БОДОЙ, вз той в количестве 10% от объема пропущенной через фильтр культуральной жидкости. Промывные воды соедин ют с основным фильтратом. Полученный фильтрат (рН 12,0-12,5, содержит 43 г/л глутаминовой икслоты) нейтрализуют при перемешивании концентрированной 73%-ной ортофосфорной кислотой (10 мл на 1 л фильтрата) до рН 7. Затем раствор
нагревают до кипени , выдерживают при 95- 10 мин и выпавший осадок фосфатов кальци фильтруют также как и в предыдущем случае после остыванй раствора до 70°С. Осадок промывают водой, вз той в количестве 10% от объема пролущенной через фильтр жидкости.
Получйиный после второй -фильтрации раствор содержит глутаминовую кислоту в концентрации 50 г/л (концентраци увеличиваетс за счет частичного упаривани жидкости), содержание сухих веществ 11%, зольность 2,5%, содержащие Са2+ 100 мг-экв/л.
Обработанный раствор культуральной жидкости пропускают через колонку, заполненную
сульфокатионитом КУ-2-20 в Н+-форме. Объем смолы в колонке 200 мл, высота сло 250 мм, диаметр колонки 30 мм. Скорость пропускани раствора 0,21 мл1см мин (0,5 объема раствора на 1 объем смолы в час). Через
колонку пропускают 600 мл раствора (3 объема на 1 объем смолы). Первые 200 мл раствора , выход щего из колонки и не содержащего глутаминовую кислоту, направл ют на слив. Весь остальной раствор собирают в одну емкость. Оставшийс в колонке между зернами катионита раствор вытесн ют из колонки 100 мл воды, пропускаемой с той же скоростью , что и первоначальна . Собранный раствор с рН 3,8, содержащий глутаминовую
кислоту, охлаждают до 10°С. Через 12 час выпавшие кристаллы глутаминовой кислоты отфильтровывают , промывают холодной водой, подкисленной до рН 3,2, и сушат при 60-70 С. Выход глутаминовой кислоты на этой стадии
составл ет около 30% от общего содержани в исходном растворе, пропускаемом через первую колонку. В нервой колонке остаетс незначительное количество сор|бированной глутаминовой кислоты, которую в дальнейшем
элюируют раствором аммиака.
Фильтрат после отделени кристаллов глутамиНовой кислоты пропускают через вторую колонку с тем же катионитом, что и перва . Объем смолы во второй колонке (80 мл) примерно в два с половиной меньше, чем в первой . Диаметр колонки 20 мм, высота сло смолы 250 мм, скорость пропускани раствора 0,47 мл/см -мин (0,5 объема раствора на 1 объем смолы в час). Через колонку пропускают 500 мл раствора, причем глутаминова кислота в конце операции не обнаруживаетс на выходе колонки, а выход щий раствор направл ют на слив. Глутаминовую кислоту, сор .бированиую во второй колонке, элюируют
ка пропускают последовательно через первую и вторую -колонки. Всего пропускают 240 мл раствора а ьмиака (3 объема на 1 объем смолы во второй колонке) с такой же скоростью, что и При насыщении смолы глутаминовой кислоты во второй колонке. После элюи-ровани аммиаком обе колонки последовательно промывают 300 лл воды со скоростью 200 мл1час. Первые 150 мл промывной воды присоедин ют к элюату. Собранный элюат содержит глутаминовую кислоту в концентрации 40 г/л, незначительные примеси других аминокислот и неорганических катионов (например , Са2+ - 20 мг-экв1л).
Из элюата при нагревании отходит аммиак, раствор упаривают до объема 80 мл, подкйсл ют концентрированной сол ной кислотой до рН 3,2 и охлаждают до 5°С. Через 10 час выпавшие кристаллы глутаминовой кислоты отфильтровывают и сушат при температуре не выше 90°С.
Ионообменную смолу регенерируют пропусканием 200 мл 1,5 н. раствора НЫОз последовательно через первую и вторую колонки со скоростью 200 мл/час. Выход щий раствор не содержит глутаминовой кислоты. Перед следуюш,им циклом колонки промывают 600 мл воды.
В результате кристаллизации из раствора после пропускани через первую колонку получают 10 г глутаминовой кислоты (30% от всего содержани в исходном растворе) с содержанием основного вещества 94%. Из аммиачного элюата выдел ют 18,5 г глутаминоеой кислоты 99%-ной чистоты, зольность менее 0,3%, точка плавлени 199°. Выход из этой стадии около 60%. Суммарный выход глутаминовой кислоты 90%.
Предмет изобретени
Claims (5)
1. Способ выделени глутаминовой кислоты из культуральной жидкости путем отделени от нее биомассы, полученной в результате выращивани продуцентов глута-миновой кислоты на питательной среде, содержащей в качестве
источников углерода и азота, необходимых дл биосинтеза, мелассу, соли аммони и мочевину , тронускани отделенной культуральной жидкости через две ионообменные колонки с
катионитами, элюировани глутаминовой кислоты с колонок раствором аммиака с последующим выделением кислоты в виде кристаллов и регенерацией ионообменных смол, отличающийс тем, что, с целью получени более очищенной глутаминовой кислоты, раствор, выход щий из нервой ионообменной колонки, собирают и производ т выделение из него кристаллов глутаминовой кислоты, например, путем охлаждени раствора и подкислени его,
при этом через вторую ионообменную колонку пропускают раствор после отделени от него кристаллов глутаминовой кислоты с дальнейшей элюцией глутаминовой кислоты раствором аммиака и после упаривани злюата с
последующим выделением из данного раствора аналогичным способом также кристаллов глутаминовой кислоты и смешиванием полученных кристаллов с первой и второй ионообменных колонок.
2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что, с целью упрощени процесса регенерации смолы, процесс провод т путем пропуска раствора одной из неорганических кислот последовательно через обе колонки.
3. Способ по ни. 1 и 2, отличающийс тем, что подкисление раствора дл выделени кристаллов глутаминовой кислоты провод т до рН 3,2. 4. Способ по пп. 1-3, отличающийс тем,
что элюировавие глутаминовой кислоты провод т путем пропуска раствора аммиака последовательно через обе колонки.
5. Способ по пп. 1-4, отличающийс тем, что выделенную после первой стадии кристаллическую глутаминовую кислоту раствор ю г в растворе аммиака, используемого дл регенерации ионообменных смол на колонках, при этом перед кристаллизацией данный раствор упаривают и подкисл ют до величины рН,
преимущественно равной 3,2.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU339577A1 true SU339577A1 (ru) |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU681224B2 (en) | Sugar beet juice purification process | |
| US6475390B1 (en) | Process for the purification of nutrients from food process streams | |
| US4855494A (en) | Process for producing citric acid | |
| US2375165A (en) | Recovery of nitrogenous products from organic wastes | |
| CN101548023A (zh) | 糖清汁的处理 | |
| KR20210080420A (ko) | 결정질 2'-푸코실락토오스를 수득하는 방법 | |
| SU339577A1 (ru) | Способ выделения глутаминовой кислоты из культуральной жидкости | |
| US6147259A (en) | Process for producing glutamic acid | |
| NL8503286A (nl) | Werkwijze voor het afscheiden en zuiveren van l-fenylalanine. | |
| US6087139A (en) | Process for producing citric acid and/or citrates | |
| RU2048847C1 (ru) | Ионообменный способ комплексной переработки мелассы | |
| CN107032983B (zh) | 一种利用大孔吸附树脂从发酵液中提取分离琥珀酸的方法 | |
| RU2410435C1 (ru) | Способ выделения l-лизина из культуральной жидкости | |
| CN110590586B (zh) | 一种分离纯化赖氨酸发酵液的方法 | |
| JPS63192745A (ja) | Ｌ−アミノ酸の単離方法 | |
| US5965028A (en) | Process for treating a liquid | |
| SU749889A1 (ru) | Способ выделени -триптофана | |
| JPH11503146A (ja) | グルタミン酸モノナトリウムの製造法 | |
| SU170066A1 (ru) | Способ получения глутаминовой кислоты | |
| RU2114173C1 (ru) | Способ получения кристаллического тилозина | |
| JPH06107611A (ja) | ベタインの製造方法 | |
| JP3113770B2 (ja) | Ｄ−キロ−イノシトールの製造方法 | |
| JPS63130580A (ja) | トリプトフアンの精製法 | |
| EP0781264A1 (en) | Process for recovering citric acid | |
| RU2008134586A (ru) | Способ фракционирования мелассы |