一种精氨酸精制工艺

摘要

本发明公开了一种精氨酸精制工艺。本提取工艺采用陶瓷膜代替传统的板框过滤，提高了滤液质量；采用膜分离技术代替传统的离子交换分离技术，提高了料液质量和透过，提高了产品质量；采用膜浓缩技术代替传统的减压浓缩技术，减少了对产品的破坏，降低了能耗，提高了产品质量。通过本发明制备方法，成品对于发酵液来说总收率能达到87%以上（相对于除去菌体的净精氨酸含量计算），成品一次合格率达到99.9%。

主权项

一种精氨酸精制工艺，其特征在于，包括发酵液的制备和提取精制步骤，其中发酵液的制备采用黄色短杆菌MQA121，MQA121菌株在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏编号是：CGMCC No.8392，菌种的拉丁文名称是Brevibacterium fLavum，保藏日期是2013年10月25日；其中发酵液制备包括（1）斜面培养，（2）摇瓶菌种，（3）一级种子培养，（4）二级种子培养，（5）发酵；提取精制步骤包括①发酵液预处理；②絮凝、脱色、预浓缩；③浓缩、结晶；④离心得成品步骤；发酵液的制备具体为：（1）斜面培养 ：将MQA121菌种接入灭菌的斜面培养基，在26℃培养，20‑28小时得到斜面菌种；（2）摇瓶菌种：将培养好的斜面菌种接入摇瓶灭菌种子培养基26℃培养16‑20小时得到摇瓶种子液；（3）一级种子培养：将培养好的摇瓶种子液接入灭菌的一级种子培养基，26℃培养12‑16小时得一级种液；（4）二级种子培养：将培养好的一级种子液接入灭菌过的二级种子培养基26℃培养3‑5小时得二级种子液；（5）将培养好的二级种子液接种到灭菌的发酵培养基中，发酵过程补加按重量百分比的5%葡萄糖和玉米浆3.5‑5.0%、(NH₄)₂SO₄2.5‑4.0%、KH₂PO₄0.3‑0.6%、K₂HPO₄·3H₂O0.3‑0.6%，通入无菌风，采用氨水控制pH值7.2，在26℃条件下，经过66‑72小时培养得到含精氨酸产品的发酵液；步骤（1）中斜面培养基包括按重量百分比的：葡萄糖2.5‑5.0%、(NH₄)₂SO₄2.0‑4.5%、KH₂PO₄0.3‑0.5%、K₂HPO₄·3H₂O0.3‑0.6%、MgSO₄·7H₂O0.05‑0.10%、FeSO₄·7H₂O 0.002‑0.006%、MnSO₄·H₂O0.002‑0.006%，琼脂粉2.0%，pH7.0~7.6；摇瓶种子培养基、一级种子培养基、二级种子培养基以及发酵培养基配方为：初糖浓度13.5%，尿素2.0%，玉米浆CSL3.0%,（NH₄）₂SO₄4.5%；步骤（5）中氨水体积浓度为1:1；发酵产品提取精制步骤①具体为：利用陶瓷膜设备除去发酵液中的生产菌和大分子蛋白，陶瓷膜孔径80‑600nm，操作压差0.20‑0.32MPa，膜面流速5m/s，拟稳定通量80‑155L/m².h；发酵液直接经过陶瓷膜循环过滤，过程采用循环水为循环料液降温，循环料液温度控制在60℃以下，浓缩液加入反渗透水清洗出残留的产品，过滤时间为12小时得滤清液；发酵产品提取精制步骤②具体为：将步骤①中得到的滤清液以树脂1倍体积/小时的流速流过弱酸性阳离子树脂吸附产品，用2倍树脂体积的2.0‑3.0N氨水，以1倍树脂体积的流速洗脱得到洗脱液；洗脱液通过通径为800分子量的纳滤膜设备循环脱色，过程使用循环水降温控制循环料液温度低于60℃，用反渗透水清洗浓缩液至产品含量低于0.2%，得到透光为80%以上，含量为6%的纳滤清液；纳滤清液升温至75℃，80rpm搅拌状态下加入1%活性炭脱色，保温45分钟，当清液透光率达到92%以上后经脱碳机除去活性炭得到脱色清液，脱色清液经过反渗透循环，用循环水降温控制循环料液温度低于60℃，浓缩液含量达到14‑18%后得到反渗透浓缩液；反渗透浓缩液以1倍树脂体积/小时的流速流经经过弱碱性阴离子树脂得到含量为13%透光率100%的阴离子树脂交换液；发酵产品提取精制步骤③具体为：将阴离子交换液吸入浓缩结晶罐，在‑0.08Mpa、料液温度控制在55‑60℃、搅拌转速为80rpm的条件下将阴离子交换液浓缩至料液含量达到85%，降低转速至60rpm，用‑5℃冰水将料液降温至5℃养晶8小时；发酵产品提取精制步骤④具体为：将养好晶的结晶液以2000rpm转速的全自动出料离心机将结晶和母液分离，用75%的酒精清洗结晶得到湿品，湿品经双锥干燥在真空度‑0.08Mpa，温度80℃条件下烘干5小时得到含水量0.5%以下的干品，干品在环境为温度22℃—28℃，湿度≤50%，无菌条件下包装得成品。