[發明專利]一種以酶法結合膜技術生產L-色氨酸的方法

在審

• 申請號: 201410631012.4
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN105624225A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 陳士安;沈江南
• 申請（專利權）人: 江蘇新漢菱生物工程股份有限公司
• 主分類號: C12P13/22
• 分類號: C12P13/22;C07D209/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于氨基酸生產領域，尤其涉及一種酶法結合膜技術生產L-色氨酸 的方法。

背景技術：

L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，為白色或略帶黃色葉片狀結 晶或粉末，是少數幾個不能用發酵法生產的氨基酸之一，但它是人體和動物生 命活動中必需的氨基酸，對人和動物的生長發育、新陳代謝起著重要的作用， 被稱為第二必需氨基酸，產品廣泛應用于醫藥、食品和飼料等方面。在醫藥上， L-色氨酸是一種重要的氨基酸制劑，常與鐵劑、維生素等合用，與VB₆合用可改 善抑郁癥，防治粗皮病，作為失眠鎮靜劑配合L-多巴用于治療帕金森氏病等， L-色氨酸在氨基酸輸液制品中占有重要的地位；在食品方面，L-色氨酸可作為 人的營養增補劑、孕婦營養補劑、乳幼兒特殊奶粉和抗氧化劑來使用；在飼料 方面，由于L-色氨酸是一些植物蛋白中比較缺乏的氨基酸，用它做飼料添加劑 對提高植物蛋白質的利用率具有重要的作用，它是繼蛋氨酸和賴氨酸之后的第 三大飼料添加氨基酸，作為飼料添加劑，對動物有促進采食、削弱應激反應、 改善動物睡眠，還可以增加動物胎兒和幼仔的抗體、提高乳畜泌乳，降低日糧 優質蛋白用量、節約飼料成本等作用。

本公司的前身新沂市漢菱生物工程有限公司吸收引進了微生物酶轉化L-半 胱氨酸合成L-色氨酸的新技術，已進行了試生產，并對L-色氨酸的生產裝置和 生產方法分別申請了實用新型專利和發明專利，經過幾年的生產，公司又對生 產工藝進行了革新，增加了過濾膜技術，變更了使用的原材料，革新了部分工 藝，使生產的L-色氨酸具有純度高、收率高、副產物少、精制操作容易的優點， 是一種成本較低的生產L-色氨酸的工業化生產方法。本發明是一種以DL-鹽酸 半胱氨酸為原料通過以酶法結合膜技術生產轉化制備L-色胺酸的生產方法，該 方法具有使用通用設備、生產工藝簡單、轉化時間短、轉化效率高、產品純度 高等一系列優點。

發明內容：

本發明主要解決的問題是提供一種以酶法結合膜技術生產L-色氨酸的方 法，該裝置以發酵罐、第一過濾膜、化學反應釜、第二過濾膜、溶解罐、第三 過濾膜、結晶釜、干燥機、粉碎機為設備，以濃縮色氨酸酶培養液、純水、DL- 鹽酸半胱氨酸、吲哚、活性炭、氫氧化鈉水溶液、鹽酸、氨水為原料來生產L- 色氨酸。

本發明采用的技術方案是：

(1)將純水、DL-鹽酸半胱氨酸、吲哚送入化學反應釜中，其重量比為純 水∶DL-鹽酸半胱氨酸∶吲哚＝6-6.5∶2.5-3∶1，攪拌使DL-鹽酸半胱氨酸、吲哚 全部溶解后，使用循環恒溫系統加熱，使得料液溫度保持在35℃-40℃之間；此 時將發酵罐中的濃縮色氨酸酶培養液送入第一過濾膜過濾，得到的濾液通排出 他用，濾渣送入化學反應釜中，添加量為釜中液體總重量的1％，攪拌反應10-12 小時反應結束后，使用循環恒溫系統加熱料液至65℃，向釜中加入活性炭，添 加量為釜中液體總重量的2％，攪拌脫色0.5-0.6小時后降溫至常溫后得到反應 液。

(2)將反應液送入第二過濾膜過濾，得到的濾液排出待用，濾渣送入溶解 罐，向溶解罐中加入氫氧化鈉水溶液，添加量為釜中濾渣總重量的10倍，攪拌 將濾渣全部溶解得到固液混合物，然后將其送入第三過濾膜過濾，得到的濾渣 送回化學反應釜繼續反應，濾液送入結晶釜。

(3)向結晶釜中加入氨水或鹽酸調節釜中濾液的pH值至5.89，這時候有 大量L-色氨酸結晶出現，攪拌0.5小時后結晶完畢，此時將廢水排出，固體L- 色氨酸送入干燥機在50-60℃的溫度下干燥2.5-3小時，干燥后的L-色氨酸固 體送入粉碎機粉碎為粉末后得到成品。

本發明的進一步技術方案是：

所述的發酵罐為1噸級不銹鋼罐。

所述的化學反應釜為5噸陶瓷內膽釜。

所述的第一過濾膜、第二過濾膜、第三過濾膜為超濾膜。

步驟(1)所述的反應溫度為37.5℃，攪拌反應時間為11小時。

本發明的有益效果是：提供了一種以酶法結合膜技術生產L-色氨酸的方法， 該方法使用通用設備，生產效率高，轉化時間短，尤其是增加了三級膜過濾， 使產品的純度大大提高，可達99.9％，純度的提高使產品進入醫藥級，其銷售價 格較飼料級可提高2-3倍。

具體實施方式

實施例1