[發(fā)明專利]從發(fā)酵液中提取L-高絲氨酸的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110309816.2 | 申請日： | 2021-03-24 |
| 公開（公告）號： | CN112694413A | 公開（公告）日： | 2021-04-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黃清榮;馮志彬;張娟;張建龍;于天池 | 申請（專利權(quán)）人： | 魯東大學(xué) |
| 主分類號： | C07C227/40 | 分類號： | C07C227/40;C07C229/22 |
| 代理公司： | 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212 | 代理人： | 張灑灑 |
| 地址： | 264001 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 發(fā)酵 提取 絲氨酸 方法 | ||
本發(fā)明涉及L?高絲氨酸提取領(lǐng)域，尤其涉及一種從發(fā)酵液中提取L?高絲氨酸的方法。包括以下步驟：發(fā)酵液預(yù)處理、脫色、電去離子和濃縮過濾，得到L?高絲氨酸。本發(fā)明首次采用電去離子技術(shù)對L?高絲氨酸發(fā)酵液進(jìn)行除鹽處理，與電滲析技術(shù)相比電去離子技術(shù)的除鹽率提高10%，與離子交換技術(shù)相比電去離子技術(shù)中添加的樹脂不需要再生，減少了大量酸堿的使用，可節(jié)省用水量70%。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及L-高絲氨酸提取領(lǐng)域，尤其涉及一種從發(fā)酵液中提取L-高絲氨酸的方法。
背景技術(shù)
L-高絲氨酸（2-氨基-4-羥基丁酸）是一種非蛋白氨基酸，其衍生物不僅可以通過酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化為其他重要化工中間體，而且其衍生物具有豐富的生物活性，例如可以有效地抑制鐮狀紅細(xì)胞、抗真菌藥物。L-高絲氨酸還是合成手性除草劑--草銨膦的一種重要中間體，所以在藥學(xué)和生物學(xué)等方面對L-高絲氨酸的研究越來越受到科研工作者的重視。
目前，工業(yè)生產(chǎn)L-高絲氨酸的方法主要是化學(xué)合成法和生物法；化學(xué)合成法主要是甲硫氨酸法：通過與碘甲烷反應(yīng)形成翁鹽，然后加水溶解回流，在堿性條件下生成L-高絲氨酸，此方法雖然收率高，但是碘甲烷價格昂貴，反應(yīng)時間長，廢料處理復(fù)雜。
專利CN101100438A提供一種以L-天冬氨酸為原料制備L-天冬氨酸甲酯或乙酯，再利用金屬復(fù)氫化合物為還原劑在有機(jī)溶劑中常壓制備L-高絲氨酸，此方法原料易得，收率較高，但是提純步驟繁瑣，環(huán)境污染嚴(yán)重。
專利CN105506014A提供了一種以丙酮酸和醛類化合物為底物在醛縮酶的作用下進(jìn)行催化反應(yīng)，所得產(chǎn)物依次經(jīng)過層析分離、脫鹽、脫色、濃縮結(jié)晶、干燥等步驟得到L-高絲氨酸，其在提取過程中采用離子交換樹脂作為關(guān)鍵提取步驟，具有回收率高、雜質(zhì)去除徹底、處理量大等優(yōu)點，但再生過程中會消耗大量酸堿同時生成大量廢水污染環(huán)境且其原料中有甲醛存在安全隱患。
L-高絲氨酸發(fā)酵液是一種成分復(fù)雜的混合物，除含有L-高絲氨酸外，還存在大量的菌體、蛋白質(zhì)、殘?zhí)恰⑸睾蜔o機(jī)鹽等成分。蛋白質(zhì)、色素和無機(jī)鹽的去除是提取L-高絲氨酸的關(guān)鍵，工業(yè)上常用的脫色和除鹽方法為活性炭脫色、離子交換除鹽或電滲析除鹽。活性炭脫色會產(chǎn)生大量的廢炭同時截留部分發(fā)酵液降低產(chǎn)物收率；離子交換除鹽有廢水產(chǎn)生并消耗大量酸堿；電滲析技術(shù)有處理時間長、除鹽率不高，產(chǎn)物純度低等缺點，因此急需一種新的提取L-高絲氨酸的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種從發(fā)酵液中提取L-高絲氨酸的方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
一種從發(fā)酵液中提取L-高絲氨酸的方法，包括以下步驟：
步驟1、發(fā)酵液預(yù)處理：發(fā)酵液調(diào)PH值范圍為4-5.8，加入20-80mg/L水溶性殼聚糖絮凝劑，加熱至60-80℃處理20-40分鐘，促使水溶性雜蛋白絮凝沉淀，微濾膜除去菌體及絮凝體，獲得發(fā)酵液清液4.8-5.0L，利用卷式超濾膜分離系統(tǒng)，截留分子量為0.5-10KDa，操作壓力為2.0-4.0MPa，將發(fā)酵液清液中的小分子肽及短鏈蛋白等物質(zhì)去除，收集超濾膜透過液4.7-5.0L；
步驟2、脫色：將步驟1收集的超濾膜透過液通入規(guī)格為5英寸活性炭纖維模塊裝置脫色，脫色溫度為30℃-50℃，操作壓力0.5MPa，獲得脫色液4.7-5.0L，脫色液透光率為78.3%-87.2%，脫色后用70℃熱水通入活性炭纖維模塊裝置進(jìn)行在線再生循環(huán)使用；
步驟3、電去離子：將步驟2中脫色液送入電去離子裝置的淡室中，在30V電壓下運行，連續(xù)檢測淡室溶液的導(dǎo)電率，當(dāng)導(dǎo)電率降到500μs/cm時停止運行，脫鹽得到脫鹽液，收集脫鹽液4.6-5.0L；
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