[發明專利]一種從發酵液中提取L-色氨酸的生產工藝

有效

• 申請號: 201710530133.3
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107129456B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 徐慶陽;陳寧;劉子強;謝希賢;張成林;李燕軍;范曉光;馬倩;楊夢晨;劉鎮瑜;戶紅通;蔡萌萌
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C07D209/20
• 分類號: C07D209/20
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 李蕊

本發明提供了一種從發酵液中提取L?色氨酸的生產工藝，微濾后利用陰離子脫色樹脂除去大部分蛋白與色素，然后加入活性炭進一步脫色，再利用大孔樹脂進行吸附色氨酸，除去發酵液中大部分雜質，采用乙醇溶液洗脫，洗脫液冷卻結晶獲得色氨酸晶體，母液加熱旋蒸后所得的餾出液乙醇溶液可回收處理繼續用作為洗脫液，母液進一步套用至大孔樹脂吸附步驟回收色氨酸；所述提取工藝省去了發酵液超濾操作，避免了損失，提高了產品收率，節省了蒸發濃縮蒸汽用量，節省了工業用水量和酸堿用量，降低了廢液排放。

技術領域

本發明涉及L-色氨酸生產領域，尤其是一種從發酵液中提取L-色氨酸的生產工藝。

背景技術

色氨酸，作為一種常見的氨基酸其應用價值已得到廣泛認可。作為人體所必需的8種氨基酸之一，現已廣泛應用于飼料、食品和醫藥領域，色氨酸的生產技術經過多年的研究與發展已日漸成熟，主要通過微生物發酵法得到。當今色氨酸發酵生產中常用的培養基中的酵母粉等成分都會使發酵液顏色變深，而且在色氨酸發酵后期菌體也會產生一些帶有色素的副產物使得發酵液顏色變深。發酵液中還存在一些菌體產生的蛋白增加了發酵液的粘度。而蛋白和色素正是色氨酸分離提取環節中需要去除的最主要的兩類雜質。并且由于色氨酸在水中溶解度不高，容易析出，也導致了其在后期分離提取的很多單元操作中會有不同程度的損失，影響了收率，增加了分離提取的難度和成本。

對于現有的去除蛋白和色素常用的方法是利用超濾膜過濾料液。但其不僅造價昂貴，且孔徑微小極容易堵塞，又由于色氨酸溶解度很低，結晶后容易被膜截留從而造成產品的損失，降低了產品的收率。

現階段色氨酸生產工藝一般采用的生產方法為離交法，主要步驟為微濾、離交、脫色、濃縮、結晶等單元操作，色氨酸產品收率為72％，產品純度為96％。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種從發酵液中提取L-色氨酸的生產工藝。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種從發酵液中提取L-色氨酸的生產工藝，利用雙樹脂提取純化發酵液中L-色氨酸，具體步驟如下：

(1)將色氨酸發酵液經過加熱滅活、微濾膜過濾后，進入陰離子脫色樹脂除去大部分蛋白與色素，所述陰離子脫色樹脂為專用脫色樹脂SQD-817；

(2)洗脫液中加入活性炭進一步脫色，過濾后收集脫色液后進入大孔樹脂進行吸附，待樹脂吸附飽和時停止吸附；

(3)用乙醇溶液對吸附樹脂進行洗脫，得到進一步純化的L-色氨酸洗脫液；

(4)將洗脫液體直接放入4℃恒溫冰箱進行低溫冷凍結晶；結晶完成后抽濾得到色氨酸固體粗品和母液，母液進入酒精回收塔回收酒精、剩余母液繼續作為洗脫液用于下次上柱吸附，粗品經干燥得到成品。

優選的，上述從發酵液中提取L-色氨酸的生產工藝，所述步驟(2)中活性炭的性狀為粉狀，且用量為洗脫液中色氨酸總質量的3％-5％。

優選的，上述從發酵液中提取L-色氨酸的生產工藝，所述步驟(3)中乙醇溶液為60％(v/v)乙醇溶液。

本發明結構有如下有益效果：

上述從發酵液中提取L-色氨酸的生產工藝，微濾后利用陰離子脫色樹脂除去大部分蛋白與色素，然后加入活性炭進一步脫色，再利用大孔樹脂進行吸附色氨酸，除去發酵液中大部分雜質，加熱旋蒸后所得的餾出液可回收處理繼續用作洗脫液，母液進一步套用至大孔樹脂吸附步驟；所述工藝省去了超濾膜過濾操作，有效解決了傳統色氨酸提取過程中工序復雜、時間長、效果差、成本高的問題，降低了設備成本和維護成本，減少了酸堿用量和工業用水量，乙醇洗脫液可以回收利用，減少了蒸發濃縮的蒸汽用量、節約了能源，且大大提高了L-色氨酸的提取收率。

具體實施方式