[發(fā)明專(zhuān)利]一種L-苯丙氨酸提純方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310165009.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103193664A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊曉明;周延紅;馬秋紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 孟州市華興有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C229/36
• 分類(lèi)號(hào): C07C229/36;C07C227/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種L-苯丙氨酸提純方法。

背景技術(shù)

L-苯丙氨酸是一種重要的氨基酸，具有生物活性，人和動(dòng)物自身不能合成，必須從外界攝取，屬于8種必須氨基酸之一。它既是一種重要的生化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也可安全添加于任何食品飲料中并作為阿斯巴甜的主要原料，又是多種藥物的合成原料。L-苯丙氨酸質(zhì)量穩(wěn)定，可在受熱、空氣、光照中長(zhǎng)期儲(chǔ)存。L-苯丙氨酸的主要用途為：合成阿斯巴甜(Aspartame)的主原料、氨基酸原料藥、制造醫(yī)藥中間體、飼料及食品添加劑、合成維生素及營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等方面，此外還用于合成抗癌藥物、抗病毒藥物、維生素B6等。

中國(guó)從上世紀(jì)80年代開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)L-苯丙氨酸，90年代就有江蘇華邦、浙江亞美、南昌化工等企業(yè)以酶法方式生產(chǎn)；1998年，L-苯丙氨酸被國(guó)家科委列入“國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃項(xiàng)目”。發(fā)酵母液為發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生，其常用處理方法是：先將發(fā)酵母液通過(guò)板框壓濾機(jī)去除菌體，再通過(guò)活性炭出去絕大部分蛋白質(zhì)、糖分與色素；再通過(guò)蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行濃縮，已達(dá)到結(jié)品離心的要求。此工藝不僅容易造成二次污染，且耗能較大、成品率低、生產(chǎn)成本高，使用后活性炭量大，處理困難，不符合環(huán)保生產(chǎn)的要求。

國(guó)外從20世紀(jì)80年代中期逐步淘汰了酶法生產(chǎn)，而改用直接發(fā)酵法。直接發(fā)酵法省略了酶法生產(chǎn)中的酶促反應(yīng)工藝，節(jié)省了設(shè)備和原料投資，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；同時(shí)直接發(fā)酵法生產(chǎn)成本大大低于酶法，促使國(guó)內(nèi)的苯丙氨酸生產(chǎn)企業(yè)被迫停產(chǎn)。

從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，清華、復(fù)旦、華東理工等高校也開(kāi)始研究直接發(fā)酵法，但產(chǎn)酸率僅僅只有3%，科研水平與國(guó)外先進(jìn)水平有較大差距，與國(guó)際上相比，科研和生產(chǎn)成本太高，所以未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。在1998年以前，我國(guó)所需L-苯丙氨酸全部依賴進(jìn)口，主要就是受縛于技術(shù)水平、菌種等因素。我國(guó)L-苯丙氨酸產(chǎn)業(yè)在2004年之前發(fā)展進(jìn)程較為緩慢。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，對(duì)L-苯丙氨酸的需求增長(zhǎng)也非常迅速，在2004-2005年間開(kāi)始密集型突破。當(dāng)前全球市場(chǎng)L-苯丙氨酸每年需求量約3.8萬(wàn)噸左右，且逐年上漲。美國(guó)是主要消費(fèi)國(guó)，年消費(fèi)量已愈二萬(wàn)噸，約占世界需求量的一半；其次是西歐和日本。其國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求旺盛，產(chǎn)品供不應(yīng)求，國(guó)外基本由美國(guó)紐特、韓國(guó)大彖和日本味之素公司壟斷和控制世界產(chǎn)量和價(jià)格。隨著苯丙氨酸工藝的改進(jìn)與革新，目前國(guó)內(nèi)苯丙氨酸生產(chǎn)企業(yè)均采用發(fā)酵法生產(chǎn)。需從發(fā)酵母液中提純苯丙氨酸，但傳統(tǒng)的板框過(guò)濾，活性炭脫色，蒸發(fā)濃縮等工藝能耗巨大，苯丙氨酸的損失率高，效果不理想，造成噸生產(chǎn)成本過(guò)高。

中國(guó)專(zhuān)利201210145248.8，名稱為一種L-苯丙氨酸提純工藝，申請(qǐng)公布日為2012年9月12日，公開(kāi)了一種L-苯丙氨酸提純方法，這種方法的主要流程為：陶瓷膜—離子交換—超濾—納濾—反滲透濃縮—蒸發(fā)結(jié)晶。該方法的工藝不盡合理，直接采用膜處理，膜的處理負(fù)荷大，膜系統(tǒng)價(jià)格高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種L-苯丙氨酸提純方法。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種L-苯丙氨酸提純方法，包括以下步驟：

1）將L-苯丙氨酸發(fā)酵液酸化至pH為4~5；

2）將步驟1）酸化后的發(fā)酵液通過(guò)陶瓷膜系統(tǒng)分離；

3）將步驟2）分離后的發(fā)酵液蒸發(fā)濃縮得到L-苯丙氨酸濃縮液，質(zhì)量濃度為10~15%；

4）將L-苯丙氨酸濃縮液蒸發(fā)結(jié)晶，得到L-苯丙氨酸晶體和L-苯丙氨酸液，質(zhì)量濃度為5%；

5）將L-苯丙氨酸液經(jīng)過(guò)離子交換、納濾、蒸發(fā)得到L-苯丙氨酸晶體；

6）步驟4）和步驟5）得到的L-苯丙氨酸晶體經(jīng)過(guò)脫色干燥得到L-苯丙氨酸成品。

進(jìn)一步，步驟3）采用五效蒸發(fā)濃縮。

進(jìn)一步，步驟4）采用單鍋結(jié)晶，溫度為50~70℃，真空度為0.08~0.1MPa。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝更為合理，先采用蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶的方法將大部分L-苯丙氨酸提取，剩余L-苯丙氨酸液量少，膜處理的負(fù)荷明顯降低，降低了生產(chǎn)成本。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

一種L-苯丙氨酸提純方法，包括以下步驟：

1）將L-苯丙氨酸發(fā)酵液酸化至pH為4；

2）將步驟1）酸化后的發(fā)酵液通過(guò)陶瓷膜系統(tǒng)分離；

3）將步驟2）分離后的發(fā)酵液蒸發(fā)濃縮得到L-苯丙氨酸濃縮液，質(zhì)量濃度為10%；

4）將L-苯丙氨酸濃縮液蒸發(fā)結(jié)晶，得到L-苯丙氨酸晶體和L-苯丙氨酸液，質(zhì)量濃度為5%；