[其他]連續提取谷氨酸的方法及其裝置

無效

• 申請號: 88103158
• 申請日: 1988-06-06
• 公開（公告）號: CN88103158A
• 公開（公告）日: 1988-12-21
• 發明（設計）人: 姜岳;畢永秀;龔仁俊;談遒;龐金銘;王玉德;田立華;紀云波;孟昭才
• 申請（專利權）人: 天津市輕工業設計院;天津大學;天津味精廠
• 主分類號: C07C99/12
• 分類號: C07C99/12;C07C101/22;C12P13/14;B01D9/00
• 代理公司: 天津市第一輕工業局專利事務所
• 代理人: 胡榮田

本發明屬于采用等電點結晶法直接從帶菌體發酵液中以連續操作方式提取谷氨酸的范圍。

谷氨酸的納鹽，是常用的調味品，首先須制備谷氨酸，爾后制成它的單納鹽。谷氨酸則是用生物培養液經工業發酵而得。

從發酵液中提取谷氨酸所采用的方法有等電點法，即利用谷氨酸在等電點PH時，正負電荷相等，總電荷為零，形成偶極離子，它在此時溶解度為最小，并呈晶體形態析出的特性來提取谷氨酸。還有利用離子交換樹脂吸附發酵液中的谷氨酸，然后進行脫洗，從而使發酵液中妨礙谷氨酸結晶的殘糖、蛋白質、色素等雜質得以分離，采用這種方法，所得谷氨酸的純度是好的，但會遇著耗費酸堿量大、污染環境、成本過高的矛盾。雖然也有專利技術提出過所謂連續等電點提取谷氨酸的方法，但整個提取過程是在2-3個結晶器內完成。在第一個配制罐中用鹽酸調至PH為3.2左右，用泵打入第二個結晶罐中去養晶，而第一個罐中再進行另一批次的調酸操作，經過一段時間再用泵打入第三個結晶罐中繼續養晶、待溶液中谷氨酸的含量接近在同溫度下的平衡濃度時，即可放罐進行離心分離得到谷氨酸。不難看出，該方法仍然是屬于分批等電點提取工藝。

欲提取高純度的谷氨酸，人們已經作了很多的努力，如日本專利59-14794、57-124260、55-8154、美國專利3205261中是將谷氨酸發酵液進行濃縮，然后用鹽酸將發酵液的PH值調到等電點，使谷氨酸結晶，最后分離出谷氨酸晶體。

日本60-70092專利中提供了另一種工藝，它將谷氨酸發酵液進行超級過濾，經半透明膜分離處理后，再加鹽酸中和到等電點，分離出谷氨酸。法國專利8419365中采用的工藝是進行超過濾后再進行濃縮，在濃縮液中用等電點法來提取谷氨酸。

正如上面提到的已有的谷氨酸的提取技術所遇到的問題都在發酵液里，先除掉菌體等固相物質，才有可能得到高純度的谷氨酸，而且無論是從帶菌體或不帶菌體的發酵液中提取谷氨酸，都會遇著提取周期長，有的甚至需要30至40小時，收率較低、耗能量大、產品粒度不均勻等弊端。若需脫除發酵液中的菌體，來提高產品的純度，這就需要購置昂貴的菌體離心機，還需要200-300KW、hr/噸的電力，這是大多數廠家所不能接受的。況且，設備龐大、占地面積多，無疑地增加了成本。

本發明的目的是提供工業上能廣泛采用、工藝過程簡單、耗能量少且能回收冷量、產品純度及收率高的連續化、低溫、低能耗、等電點法的一種從含菌體的谷氨酸發酵液中連續等電點結晶法提取谷氨酸的方法，其特征在于采用連續操作包括：

發酵液的分級冷卻，連續進入結晶器;

鹽酸的連續進入溶晶器;

消晶液連續冷卻并返回結晶器;

含菌體母液連續排出系統;

連續淘洗出料晶漿。和細晶消除、系統冷回收、產品中的菌體排除等技術及一種改進的DTB結晶器所構成。

本發明是一種全連續等電點法直接從帶菌體發酵液中提取谷氨酸的方法。我們所稱的全連續是指原料液的連續進入結晶器，含菌體的母液的連續排出系統及連續出料。

谷氨酸是晶體強度低、碰撞成核速率高、生長速率低及結晶介穩區小為特點的物質，為此我們設計了一種改進型的DTB結晶器。它具有高分散能力的上加料器，如圖2所示，使進入結晶器的發酵液瞬時分散為多股細流，與經溶晶器高倍稀釋后的鹽酸中和時，避免了溶液局部過濃而產生大量初級晶核的現象出現，從而使結晶器內的晶種數量可控。采用了低硬度非金屬船用螺旋槳，如圖三-2所示，并以40～80rpm低速運行，既降低晶體與槳葉的碰撞成核速率，又保證了晶體在結晶器內均勻地懸浮;還有滴狀邊緣的導流筒（圖三-3）、W器底（圖三-4）與螺旋槳結合，保持了谷氨酸晶體在器內的均勻懸浮及充分地內循環，給結晶創造了良好的生長環境。還設計了可調鋸齒堰（圖四），保證了澄清區（圖五-1）全周邊的均勻溢流，使區內上升母液具有均一的流化速率，提高了粒度切割的清晰度，使收率得以提高，由于它具有可調性，給大型結晶器的安裝帶來了方便。還設計了園筒形的底位檔板，如圖三-1所示，用以穩定結晶器澄清區內溢流母液的流型，消除區的返混現象，降低溢流母液中谷氨酸的濃度。與周邊溢流技術相結合，使澄清區具備了流態化結晶區的作用，以盡可能大的衰減耗盡母液中處于過飽和狀態下的部份谷氨酸，從而提高收率。