[發明專利]一種L-精氨酸清潔生產工藝

有效

• 申請號: 201310078326.1
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN103145590A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 李德衡;嚴紀文;李樹標;劉元濤;劉建陽;李玉成;王玉杰
• 申請（專利權）人: 左英龍
• 主分類號: C07C279/14
• 分類號: C07C279/14;C07C277/08;C05G1/00;A23K1/16
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技術領域

本發明屬于氨基酸生產技術領域，本發明涉及一種L-精氨酸清潔生產工藝。

背景技術

精氨酸(arginine，Arg)化學學名：2-氨基-5-胍基-戊酸，是一種脂肪族的堿性的含有胍基的極性α氨基酸，在生理條件下帶正電荷；L-精氨酸是蛋白質合成中的編碼氨基酸。對于哺乳動物，精氨酸被分類為半必要或條件性必要的氨基酸，視乎生物的發育階段及健康狀況而定，天然品大量存在于魚精蛋白中，亦為各種蛋白質的基本組成。

L-精氨酸被科學家譽為“神奇分子”，其為堿性氨基酸之一，對于健康的成人來講，為非必須氨基酸，但精氨酸是維持嬰幼兒生長發育必不可少的氨基酸；是鳥氨酸循環的中間代謝物，能促使氨轉變成為尿素，從而降低血氨含量，當機體發育尚未成熟或身體應激條件下，如缺乏精氨酸，機體便不能完成生理機能；病人缺乏精氨酸會引起血氨過高甚至昏迷，嬰兒缺乏精氨酸則不能正常發育和成長。自1998年諾貝爾醫學獎認同了L-精氨酸的醫學功效后，L-精氨酸引起了醫療藥劑領域瘋狂的興趣，美國哥倫比亞大學曾將其比喻為心血管系統的“神奇子彈”；L-精氨酸的發現使心臟病、免疫功能、肥胖癥、基因成長缺乏、高血壓、性能力減退及人類老化等癥狀的治療獲得了很大的改善。

在食品方面，L-精氨酸在食品工業中是不可缺少的調味劑，也是配置營養支持用和特殊支持用藥膳的重要原料；L-精氨酸-L-谷氨酸鹽可作為忌鈉患者的調味品。以L-精氨酸為原料制備的陽離子表面活性劑具有抗菌性強、無毒等特點，是食品、化妝品優良的防腐劑。同樣，作為哺乳動物類半必須氨基酸，亦可作為動物飼料添加劑，促進幼年動物成長發育和保持健康的生理機制。

L-精氨酸的生產最初是從蛋白水解液中提取獲得，該方法水解時間長、收率低、提純難、成本高、污染較大，不適合大規模生產。隨著氨基酸行業逐步發展，微生物發酵法成為氨基酸生產最有前途的生產技術，在L-精氨酸生產方面，微生物發酵法亦表現出潛在的優勢，但在微生物發酵液提取過程中，L-精氨酸表現為收率不高，日本味之素發酵液后提取收率60％左右。中國專利2010105207645公開了一種從發酵液中提取L-精氨酸的方法，該方法提取工藝復雜，L-精氨酸回收率較低，并且造成大量廢料液外排，污染了環境。

現有技術亟待需要出現一種L-精氨酸清潔生產工藝。

發明內容

本發明提供了一種L-精氨酸清潔生產工藝，使L-精氨酸在實現規模化生產的同時，確保產品品質和生產與環境的和諧。

本發明提供了一種L-精氨酸清潔生產工藝，該工藝是通過以下技術步驟實現的：

(1)L-精氨酸發酵液經微濾膜過濾除菌，分別收集截留物和濾過液；然后將濾過液繼續進行超膜過濾，收集濃縮液和凈化液；將上述截留物和濃縮液合并，經過烘干得到動物營養飼料；上述凈化液經濃縮5-10倍后，緩慢降溫至20℃，用氨水(或氨氣)緩慢調節pH為9.5-10.5的等電溶液；

(2)將步驟(1)的等電溶液沉降6-10小時，離心，收集沉淀物1和上清液1，往沉淀物1中投入95％酒精攪拌、洗滌，酒精投入量以沒過沉淀物1為準，經再次離心分離收集沉淀物2和上清液2，沉淀物2經烘干后獲得L-精氨酸，上清液2經過減壓蒸餾回收酒精；將上清液1與回收酒精后的上清液2混合得到一次提取后的母液；

(3)將步驟(2)一次提取后的母液經再次濃縮后，調pH至9.5-10.5進行等電提取，重復步驟(2)，獲得二次提取L-精氨酸和二次提取后的母液；

(4)二次提取后的母液經再次提取L-精氨酸后成為末次母液；末次母液加入硫酸調節pH至7.0后，然后添加占末次母液質量分數2％的腐植酸鉀，攪拌均勻，經蒸發器濃縮后進入噴料造粒，獲得腐植酸鉀硫酸銨發酵復混肥。

其中，優選地，上述微濾膜為無機陶瓷膜，截留分子量為2000-50000MW，孔徑大小為0.1-10μm，微濾溫度為50-60℃；所述超濾膜為PE、PAN、PP、PES、PC或PVDF中的一種，截留分子量為500-5000MW，孔徑在10-100nm；

優選地，步驟(2)使用酒精洗滌沉淀物過程，可反復多次洗滌，進一步純化L-精氨酸，干燥后獲得本發明的產品。

本發明具有以下幾個方面的優點：

1、本發明采用獨特工藝技術，同時獲得精氨酸、動物飼料以及復合肥等，無任何污染物產生，實現了變廢為寶，減少了污水處理難度，同時增加了經濟效益。