專利名稱：一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，屬于發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸的技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
發(fā)酵法是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的一種制備谷氨酸的方法，等點(diǎn)離子交換提取工藝是從發(fā)酵液中提取谷氨酸最為重要的方法，該工藝主要是發(fā)酵液經(jīng)等電提取后，將
產(chǎn)生的母液通過離子交換樹脂進(jìn)行交換，再用氨水洗脫樹脂上的谷氨酸，收集高餾分并與下一批發(fā)酵液混合，重復(fù)等電析出。此工藝中谷氨酸的回收率一般在95~97%，雖然提取收率比較理想，但仍存在以下缺點(diǎn)1)硫酸及液氨消耗量大，增加生產(chǎn)成本；2)提取的谷氨酸質(zhì)量差，硫酸根超標(biāo)，直接影響味精的質(zhì)量；3)產(chǎn)生大量高濃度酸性廢水，污染環(huán)境。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種清潔低耗的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，使谷氨酸提取工藝更加合理，并有效降低廢水的排放。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，包括以下步驟(1)提取谷氨酸
a谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)滅菌后采用超濾膜超濾，去除菌體雜蛋白，得到澄清的谷氨酸發(fā)酵液；
b用富馬酸調(diào)整上述谷氨酸發(fā)酵液的pH值至3.0~3.2，調(diào)整過程中攪拌促溶，然后進(jìn)入常溫的等電點(diǎn)連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置中結(jié)晶，再經(jīng)離心、分離得到谷氨酸晶體和母液，母液中谷氨酸含量為1.5-2.5%;c將母液升溫至50 90。C，加入富馬酸調(diào)整pH值至1.7~2.2，制得上柱液；
d將上柱液注入離子交換柱進(jìn)行離子交換，以氨水進(jìn)行洗脫，流速為1.0 1.5m"mS樹
月旨，h，收集前后餾分及高餾分；e濃縮高餾分，使其中谷氨酸的質(zhì)量百分含量達(dá)到5~9%，并調(diào)pH值至3.0~3.2,結(jié)
晶提取谷氨酸；前后餾分用氨水調(diào)整pH值至8.0~9.5，作為制備天冬氨酸的轉(zhuǎn)化液；(2)制備天冬氨酸
f在上述轉(zhuǎn)化液中加入占其質(zhì)量的0.05~0.3%的硫酸鎂，然后按3~15%的接種量接入大腸桿菌酶液，轉(zhuǎn)化制備天冬氨酸。
其中，步驟a中所述的超濾膜為無機(jī)陶瓷膜，截留分子量為2000-50000MW;步驟b中的等電點(diǎn)連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置分為3 4級，各級均帶有真空系統(tǒng)；步驟e中高餾分經(jīng)提取谷氨酸后得到的二次母液與步驟c中制得的上柱液合并再進(jìn)行下面步驟的操作；步驟f中，接種量的范圍優(yōu)選為5~10%。
與現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 本發(fā)明谷氨酸的提取收率可達(dá)94%以上，最高可達(dá)97%;
2. 減少了谷氨酸提取過程中硫酸和氨水的使用量，有效降低了生產(chǎn)成本；
3. 提取谷氨酸的母液經(jīng)過簡單處理即可作為天冬氨酸生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化液，變廢為寶，減少了廢水排放，減輕了對環(huán)境的污染，極大地提高了經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1:
該從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，采用以下步驟
a將滅菌后的谷氨酸發(fā)酵液于8(TC加熱10min，進(jìn)入超濾膜進(jìn)行超濾，去除菌體雜蛋白，得到澄清的谷氨酸發(fā)酵液；
b用富馬酸調(diào)整上述得到的發(fā)酵液的pH值至3.2，調(diào)整過程中以50rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)
行攪拌促進(jìn)富馬酸的溶解和谷氨酸晶體的形成，然后進(jìn)入常溫的等電點(diǎn)連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置中結(jié)晶；采用臥螺離心機(jī)分離谷氨酸晶體和母液，
c將母液升溫至75。C，補(bǔ)加富馬酸調(diào)pH值至1.9，制得上柱液；d上離子交換柱進(jìn)行交換、以氨水進(jìn)行洗脫，控制流速為1.0m"mS樹脂'h，收集
前后餾分和高餾分；
e濃縮高餾分，使其中谷氨酸的質(zhì)量百分含量達(dá)到5%，并調(diào)整pH值至3.2，結(jié)晶析出谷氨酸，得到的二次母液和上柱液合并重新進(jìn)行離子交換；
f合并前餾分和后餾分，用氨水調(diào)pH值至8.5，補(bǔ)加0.15%的硫酸鎂，按10%的接種量接入大腸桿菌酶液轉(zhuǎn)化制備天冬氨酸。
谷氨酸的提取收率為96.5%，富馬酸的轉(zhuǎn)化率為98.7%。
實(shí)施例2:
步驟c中母液升溫至65'C，補(bǔ)加富馬酸調(diào)？11值至2.2;步驟d中上柱洗脫的流速為1.31113/1113樹脂*11;其余操作同實(shí)施例1，谷氨酸提取收率為94.5%，富馬酸的轉(zhuǎn)化率為99.2%。
實(shí)施例3:
步驟e中濃縮高餾分中谷氨酸的質(zhì)量百分含量為8.5M，再調(diào)？!1至3.2結(jié)晶析出谷氨酸；步驟f中，合并前后餾分，補(bǔ)加氨水調(diào)pH值至8.0，加入0.15%的硫酸鎂，以5%的接種量接種，其他操作同實(shí)施例l，谷氨酸提取收率為97.4%，富馬酸的轉(zhuǎn)化率為98.5%。
實(shí)施例4:
步驟c中，將母液升溫至9(TC，補(bǔ)加富馬酸調(diào)pH值至1.8;步驟d中，流速為1.5m3/1113樹脂，h，步驟e中濃縮高餾分中谷氨酸的質(zhì)量百分含量為7。/。，其余操作同實(shí)施例l，谷氨酸提取收率為95.3%，富馬酸的轉(zhuǎn)化率為98.1%。
權(quán)利要求
1.一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于包括以下步驟(1)提取谷氨酸a谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)滅菌后采用超濾膜超濾，去除菌體雜蛋白，得到澄清的谷氨酸發(fā)酵液；b用富馬酸調(diào)整上述谷氨酸發(fā)酵液的pH值至3.0～3.2，調(diào)整過程中攪拌促溶，然后進(jìn)入常溫的等電點(diǎn)連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置中結(jié)晶，再經(jīng)離心、分離得到谷氨酸晶體和母液，母液中谷氨酸含量為1.5～2.5％；c將母液升溫至50～90℃，加入富馬酸調(diào)整pH值至1.7～2.2，制得上柱液；d將上柱液注入離子交換柱進(jìn)行離子交換，以氨水進(jìn)行洗脫，流速為1.0～1.5m3/m3樹脂·h，收集前后餾分及高餾分；e濃縮高餾分，使其中谷氨酸的質(zhì)量百分含量達(dá)到5～9％，并調(diào)pH值至3.0～3.2，結(jié)晶提取谷氨酸；前后餾分用氨水調(diào)整pH值至8.0～9.5，作為制備天冬氨酸的轉(zhuǎn)化液；(2)制備天冬氨酸f在上述轉(zhuǎn)化液中加入占其質(zhì)量的0.05～0.3％的硫酸鎂，然后按3～15％的接種量接入大腸桿菌酶液，轉(zhuǎn)化制備天冬氨酸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于 步驟a中所述的超濾膜為無機(jī)陶瓷膜，截留分子量為2000~50000MW。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于 步驟b中的等電點(diǎn)連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置分為3~4級，各級均帶有真空系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于 步驟e中高餾分經(jīng)提取谷氨酸后得到的二次母液與步驟c中制得的上柱液合并再進(jìn)行 下面步驟的操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于 步驟f中，接種量的范圍為5~10%。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法。該方法主要包括以下步驟谷氨酸發(fā)酵液的過濾除菌、用富馬酸調(diào)等電點(diǎn)并結(jié)晶析出谷氨酸、離子交換、補(bǔ)氨轉(zhuǎn)化等，最終得到谷氨酸和天冬氨酸產(chǎn)品，谷氨酸的提取收率大于94％。本發(fā)明的有益效果是減少了谷氨酸提取過程中硫酸和氨水的使用量，有效降低了生產(chǎn)成本，將提取谷氨酸的母液作為天冬氨酸生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化液，變廢為寶，減少了廢水排放，減輕了對環(huán)境的污染，使提取成本大為降低，極大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C07C227/40GK101514166SQ20091001976
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者馮志彬, 王東陽, 閆汝東, 杰 高 申請人:王東陽