[發(fā)明專利]氨基酸產(chǎn)品中美拉德產(chǎn)物的去除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410765940.X
• 申請(qǐng)日: 2014-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN104557575A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張冬竹;郭恒華;劉潔;唐思青;劉洋;彭承駿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽華恒生物科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C07C229/08
• 分類號(hào): C07C229/08;C07C227/40
• 代理公司: 合肥誠(chéng)興知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氨基酸產(chǎn)品中美拉德產(chǎn)物的去除方法.

背景技術(shù)

目前，生物法發(fā)酵合成氨基酸產(chǎn)品的工藝因其生產(chǎn)清潔、成本低而受到了企業(yè)的廣泛關(guān)注。在發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸時(shí)，發(fā)酵液的理化性質(zhì)是影響目標(biāo)產(chǎn)物品質(zhì)的重要因素，發(fā)酵液的成分十分復(fù)雜，其中除了菌體和目標(biāo)氨基酸產(chǎn)品外，還含有未被微生物完全利用的糖類、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、膠體，以及微生物的各種代謝產(chǎn)物。其中，糖類特別是還原性糖類與蛋白類物質(zhì)在一定條件下易相互作用發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生棕色甚至是黑色的大分子物質(zhì)。美拉德產(chǎn)物按分子量的大小來分，其大體上可分為兩類：一類是發(fā)酵反應(yīng)早期生成的中、低分子量的雜環(huán)化合物；另一類是發(fā)酵反應(yīng)晚期生成的高分子聚合物，即類黑精。美拉德產(chǎn)物的生成會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵后氨基酸轉(zhuǎn)化液的色素加深，從而給后續(xù)脫色工序增加壓力。同時(shí)，去除轉(zhuǎn)化液中的雜蛋白、糖類物質(zhì)以及美拉德產(chǎn)物有一定的難度，這樣無疑降低了成品的品質(zhì)。不僅如此，成品一次性膜抽濾通過率是氨基酸行業(yè)控制成品質(zhì)量的重要考查指標(biāo)之一，但是大分子的美拉德產(chǎn)物多易吸附于抽濾膜的表面，這樣勢(shì)必會(huì)降低成品的膜抽濾通過率，從而導(dǎo)致成品的抽濾合格率下降。由此可見，美拉德產(chǎn)物的存在是影響發(fā)酵反應(yīng)成品質(zhì)量的重要原因之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)施可靠、能夠有效去除氨基酸產(chǎn)品中美拉德產(chǎn)物的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種氨基酸產(chǎn)品中美拉德產(chǎn)物的去除方法,其步驟如下：收集氨基酸發(fā)酵液或轉(zhuǎn)化液，先進(jìn)行過濾處理，調(diào)至pH為5.5-6.5，加入活性炭，在50-90℃條件下通入空氣曝氣攪拌0.5-2h，最后過濾除去活性炭即可，所述氨基酸發(fā)酵液或轉(zhuǎn)化液中活性炭的加入量為0.5-3.0g/L，通氣量為10-200m³/(h·m3)，攪拌速度為20-100r/min。

采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于：在制備氨基酸產(chǎn)品的脫色工藝中，通過曝氣攪拌超濾透析液和活性炭的混合液，使得活性炭在將料液脫色的同時(shí)，還可以有效吸附料液中的美拉德產(chǎn)物，然后在后續(xù)的活性炭過濾脫除時(shí)即可一并將料液中的美拉德產(chǎn)物去除。這樣一方面可以有效保證氨基酸產(chǎn)品的質(zhì)量，另一方面還可以避免因美拉德產(chǎn)物的存在而降低氨基酸產(chǎn)品的膜抽濾通過率，具體的，此外，氨基酸產(chǎn)品抽濾合格標(biāo)準(zhǔn)是：取氨基酸產(chǎn)品100g溶解于1000mL蒸餾水中，用孔徑0.8μm的微孔濾膜進(jìn)行抽濾，抽濾過膜的濾液量達(dá)到700mL即為合格。本發(fā)明實(shí)施簡(jiǎn)單方便，在美拉德產(chǎn)物的去除步驟中，僅需在氨基酸發(fā)酵液或轉(zhuǎn)化液的脫色工藝中進(jìn)行曝氣處理料液即可，既去除了美拉德產(chǎn)物，又實(shí)現(xiàn)脫色，一舉兩得。需要說明的是，本申請(qǐng)所述方法是針對(duì)所有含美拉德產(chǎn)物的氨基酸成品。

作為進(jìn)一步的方案：所述的氨基酸發(fā)酵液或轉(zhuǎn)化液在PH值調(diào)節(jié)前經(jīng)過如下過濾處理：先微濾，再將微濾透析液超濾，得超濾透析液，之后再將調(diào)節(jié)超濾透析液pH值進(jìn)行美拉德產(chǎn)物的去除，其中微濾膜元件的孔徑為20-200nm，超濾膜元件的孔徑為2.5-20nm。優(yōu)選的，所述的過濾處理還包括以下步驟：先將氨基酸發(fā)酵液或轉(zhuǎn)化液加熱至55℃-65℃，再進(jìn)行微濾和超濾處理，其中超濾溫度35℃-45℃。由于氨基酸發(fā)酵液或轉(zhuǎn)化液中含有較多的雜質(zhì)，因此先通過微濾處理，這樣可以除去其中的大分子蛋白雜質(zhì)，然后再將微濾透析液進(jìn)行超濾處理，因前道的微濾處理已除去其中的大分子蛋白雜質(zhì)，因此微濾透析液能夠快速通過超濾膜元件，同時(shí)除去其中的膠體雜蛋白以及糖類物質(zhì)，這樣得到的超濾透析液經(jīng)過脫色、去美拉德產(chǎn)物后，即可直接進(jìn)行濃縮結(jié)晶處理得到氨基酸產(chǎn)品。具體的，微濾原液氨基酸濃度為20g/L-90g/L，微濾進(jìn)出口壓差為0.1-0.2Mpa，所謂的微濾原液氨基酸也就是指待微濾的氨基酸發(fā)酵液或轉(zhuǎn)化液。

更為具體的方案：所述的超濾透析液中加入活性炭后，先在80-90℃條件下混合攪拌40-60min，再在50℃-60℃下通入空氣攪拌0.5-1.5h，先將添加有活性炭的超濾透析液進(jìn)行攪拌混合，這樣可以有效保證超濾透析液的脫色，以降低氨基酸產(chǎn)品的色度，之后再曝氣攪拌混合液，使得活性炭吸附其中的美拉德產(chǎn)物。優(yōu)選的，所述的超濾透析液中活性炭的加入量為1.5-2.5g/L，通氣量為50-150m³/(h·m3)。