[發明專利]精氨酸電滲析提取工藝

在審

• 申請號: 201810094604.5
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108409609A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 閆洪波;高樹營;王威
• 申請（專利權）人: 山東民強生物科技股份有限公司
• 主分類號: C07C277/08
• 分類號: C07C277/08;C07C279/14;C12P13/10;C12N1/20;C12R1/13
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明公開了一種精氨酸電滲析提取工藝，屬于氨基酸生產技術領域。本發明。本發明采用陶瓷膜分離、電滲析脫鹽、膜濃縮等先進處理工藝的組合，有效實現了精氨酸的潔凈化生產。該工藝的關鍵點為用電滲析取代了傳統離子交換，提高了產品提取率，提高了產品純度，同時減少了原有工藝的酸堿用量和水耗，降低了后續工藝的活性炭用量，減少了環境污染。

技術領域

本發明涉及氨基酸生產技術領域，特別涉及一種精氨酸電滲析提取工藝。

背景技術

傳統生物發酵工藝來制備精氨酸。生物發酵工藝中發酵液中含有大量的有機和無機雜質，傳統的后提取處理工藝對產品質量沒有保障，而且費工費時。現有技術提取時采用了板框過濾，時間長，收率低，損失大。傳統工藝只能達到50%的總收率，一次合格率只有97%。

本公司于2013年12月24日申請的授權公告號為“CN 103695487 B”、發明名稱為“一種微生物發酵生產精氨酸工藝”的發明專利公開了利用MQA-121菌株發酵培養得含有精氨酸的發酵液，并且從該發酵液中分離提取精氨酸的方法。

該專利公開的精氨酸純化提取方式，精氨酸提取收率高達86.3%，產品合格率高達99.9%，該純化提取方式相對于現有技術雖然已經獲得了顯著的進步，然而，實際生產過程存在諸多不足，例如用水量大，污水產生量過高，活性炭用量較大，造成人工和物料消耗的提取成本較高，此外提取收率還有提升的空間。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種精氨酸電滲析提取工藝。

本發明的技術方案為：

一種精氨酸電滲析提取工藝，包括步驟：

1）陶瓷膜過濾：將黃色短桿菌MQA121的發酵液經陶瓷膜過濾，去除發酵液中的生產菌和大分子蛋白，得陶濾清液；所述陶瓷膜過濾的具體條件為：陶瓷膜孔徑為120-500nm，操作壓差為0.15-0.40MPa，膜面流速為3.0-3.5m/s，擬穩定通量為70-120L/ m².h；

2）電滲析：將所述陶濾清液通過電滲析脫鹽處理，得到透析清液；所述電滲析脫鹽處理設備采用異相合金膜或均相模；

3）納濾；所述透析清液采用通徑為800分子量的納濾膜設備處理，得到精氨酸含量為5-7%的納濾濃縮液；納濾處理過程的溫度低于50℃；

4）活性炭脫色：將所述納濾濃縮液升溫至55-65℃，攪拌下加入活性炭脫色，保溫脫色處理40-60min，得脫色清液；

5）反滲透濃縮：將所述脫色清液經反滲透膜濃縮至精氨酸含量為12%-15%后，得到反滲透濃縮液；

6）陰離子交換；將所述反滲透濃縮液以0.8-1.2倍樹脂體積/小時的流速經過弱堿性陰離子樹脂，得到陰離子樹脂交換液；

7）濃縮結晶：將所述陰離子樹脂交換液進行濃縮，濃縮至精氨酸含量為80%-85%的濃縮液；將所述濃縮液冷卻至室溫并于5-10℃條件下養晶8h；抽濾得精氨酸晶體濕品；

8）干燥：將精氨酸晶體濕品進行干燥，得純化的精氨酸產品。

作為優選方案，步驟2）中，電滲析脫鹽處理的具體條件為：電滲析設備運行電壓20v，電流變化范圍1-20A，電極液為1.5%-2.5%的硫酸銨水溶液pH維持在6.0-7.0。

作為優選方案，步驟4）中，活性炭的用量為所述納濾濃縮液質量的0.8%-1.2%。

作為優選方案，步驟5）中，反滲透濃縮的過程中，溫度低于60℃。

作為優選方案，步驟7）具體為，將所述陰離子樹脂交換液吸入濃縮結晶罐，在-0.08Mpa、55-65℃、攪拌條件下將陰離子樹脂交換液進行濃縮。