[發明專利]氨基酸的高效綠色制造工藝

有效

• 申請號: 201911317193.2
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN110904169B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 季新利;楊雪;王小平;劉元濤;李樹標
• 申請（專利權）人: 呼倫貝爾東北阜豐生物科技有限公司
• 主分類號: C12P13/18
• 分類號: C12P13/18;C12N1/20;C12N1/38;C12R1/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于氨基酸生產技術領域，公開了氨基酸的高效綠色制造工藝，其包括如下步驟：步驟1）制備優化發酵培養基，步驟2）發酵工藝，步驟3）提取分離工藝。本發明發酵效率高，并且對分離提取工藝進行改進，提高了產品回收率和純度，降低能耗和污水排放量，符合綠色制造的要求。

技術領域

本發明屬于氨基酸生產技術領域，具體涉及氨基酸的高效綠色制造工藝。

背景技術

氨基酸在食品工業、醫藥、農業、畜牧業、以及人類健康、保健、化妝品行業等方面，發揮了越來越廣泛的作用。據統計，氨基酸及其衍生物的種類已由20世紀60年代的50種左右發展到現在的1000余種。目前世界氨基酸已達600多萬噸，生產向發展中國家擴展轉移。國際氨基酸科學協會公布的調查報告顯示，亞太地區已成為全球最大的氨基酸市場。我國是氨基酸生產和消費大國，無論是在工業總產量還是在年產值方面，都居于世界前列，在我國國民經濟發展中扮演著重要角色。但與其他行業或國外氨基酸行業相比，我國氨基酸行業存在創新產品少、產品結構不合理、主要生產技術指標落后、能源消耗大、環境污染嚴重、生產成本較高等問題，特別是在生產裝備等硬件方面，無法滿足國際標準的要求。因此，我國雖然是氨基酸生產和消費大國，卻難以稱為真正的氨基酸強國。

氨基酸生產方法有提取法、化學合成法、酶法以及微生物發酵法。發酵法具有原料成本低、反應條件溫和、容易實現大規模生產等優點。目前我國除L-組氨酸，部分L-亮氨酸和L-半胱氨酸用提取法生產，L-絲氨酸和部分L-半胱氨酸由酶法生產外，其他的氨基酸產品都是由發酵法來生產。與國外氨基酸產業相比，我國氨基酸發酵產業主要生產技術指標還比較落后，離真正意義上的發酵強國尚有不小的距離。

雖然我國氨基酸發酵技術已經取得了顯著進展。但科技創新能力依然較弱，技術水平有待提高。雖然近年來研究開發比例明顯增加，但仍相對不足。技術是氨基酸產業落后于其他產業發展的重要制約因素。我國僅是依靠能源及較低的生產成本優勢很難與氨基酸生產大國競爭。因此，必須突破關鍵技術，加強自主創新能力，建立有效的技術支撐體系和質量保證體系。

谷氨酸是氨基酸中產量最大的氨基酸，主要以微生物發酵制備而得，通過優化發酵培養基，使得菌體增殖速率提高，可以提高氨基酸的產量。現有技術對谷氨酸發酵培養基優化進行了大量的研究，例如文獻1“基于PB試驗和響應面分析法對谷氨酸棒桿菌CNl021發酵培養基優化，中國釀造2014年”，通過最陡爬坡試驗和響應面分析法對發酵培養基組成進行優化，得到谷氨酸棒桿菌最適發酵培養基組，較未優化培養基的發酵培養基產酸量提高了22.75%。文獻2“混合硝酸稀土對谷氨酸產生菌的影響，氨基酸雜志”發現，在發酵培養基中添加一定量的稀土元素，能夠提高谷氨酸的產量。申請人之前的專利技術“一種谷氨酸發酵培養基制備方法”，在常規培養基的基礎上進行了改進，通過添加菌體蛋白浸膏來替代酵母膏氮源，不但節約了成本，還能提高氨基酸發酵產率，一舉兩得。

谷氨酸提取工藝主要存在以下弊端：1、國內現有的氨基酸生產仍采用板框、離交、脫色、干燥等傳統技術手段，產品純度低、酸堿用量大、環境污染嚴重，成為制約生物發酵行業綠色發展的關鍵因素。2、傳統的絮凝劑造成廢液的波美度和粘度高，造成廢水處理難度大的技術問題。3、在干燥過程中料液易產生焦化的現象，影響產品的品質，產生不良的氣味。

發明內容

申請人之前的專利技術“一種發酵生產α型谷氨酸的方法”通過對發酵工藝的優化，提高了發酵產酸效率，在此基礎上，申請人繼續對分離提取工藝進行改進，以達到提高產量、降低能耗和污水排放量的技術目的，據此，本發明提供了氨基酸的高效綠色制造工藝。

本發明是通過如下技術方案來實現的。

氨基酸的高效綠色制造工藝，其包括如下步驟：

步驟1）制備優化發酵培養基，步驟2）發酵工藝，步驟3）提取分離工藝。

進一步地，所述優化發酵培養基包括分開使用的發酵培養基A和發酵培養基B；