一种从发酵液中提取色氨酸的工艺

摘要

本发明提供一种色氨酸清洁生产新工艺，本发明以色氨酸发酵液为原料，经酸化、陶瓷膜洗滤、有机膜超滤、间歇浓缩结晶、离心分离和干燥工艺步骤获得高纯度的色氨酸，并采用离子交换除盐技术处理结晶母液循环回收产品，提高产品收率。它不仅打传统的工艺路线长、须用大量有机溶剂进行重结晶的繁琐步骤，而且使该工艺更加有利于工艺化生产，减少生产中环境的污染。

主权项

一种从发酵液中提取色氨酸的工艺，其特征是，包括以下步骤：(1)将色氨酸含量为30‑50g/L，pH值为4.0‑7.0，残糖量为≤0.5g/L的色氨酸发酵液加水稀释1倍，并将发酵液加热至温度为50‑100℃，采用静态混和技术，加入浓度为70‑98％的硫酸，通过控制发酵液及硫酸的流量比例调节pH至3‑6，使色氨酸以溶液状态存在于发酵液中，并使菌体蛋白变性，适宜于菌体分离；(2)将经步骤(1)酸化的发酵液，经陶瓷膜在线过滤，除去发酵液中的全部菌丝体；所述陶瓷膜膜孔径为50nm，控制膜过滤的操作温度为50‑90℃，进膜压力为1.5‑3.0bar，过滤出菌渣，原料液体积浓缩至菌渣体积的8‑15倍，菌渣经浓缩喷干可做菌体蛋白；(3)将经步骤(2)洗滤后的料液经过卷式有机膜除去蛋白、大分子杂质和色素，所述卷式有机膜截流分子量为1000，控制pH 2.0‑5.0，过滤温度为20‑40℃，控制过滤压力10‑20bar；(4)采用三效降膜浓缩，控制一效浓缩温度60‑90℃，控制二效浓缩温度90‑110℃，控制三效浓缩温度50‑80℃，控制真空压力为‑0.08Mpa以上，将经步骤(3)有机膜脱色后的料液浓缩到饱和状态；然后将浓缩液立即送到真空浓缩结晶罐，真空浓缩温度50‑75℃，真空压力‑0.08Mpa以上，继续浓缩至料液比重为1.15‑1.4g/cm3；然后加入氨水调节pH至4.5‑6.8，常压下自然降温结晶，控制结晶过程时间为2‑6小时；当晶体析出后，再补充新的浓缩液到原体积，升温到50‑75℃，真空浓缩至料液比重为1.15‑1.4g/cm3，氨水调节pH至4.5‑6.8，常压下自然降温结晶，如此三次补充浓缩液，最后浓缩至体积为原体积的30‑40％，得到片状色氨酸晶体；(5)采用平板刮刀卸料离心机甩干分离去除结晶母液，收集色氨酸晶体，经干燥得到白色结晶粉末为产品色氨酸；(6)结晶母液利用大孔阳离子树脂进行除盐处理，结晶母液与纯水按1∶0.5比例进行混合，控制pH5.5‑6.5，工作温度35℃，离子交换柱床长径比为6∶1，进料流速为每小时流量柱体积的1.5倍，流出液再回陶瓷膜膜过滤工艺循环处理，回收产品，洗脱的无机盐和杂酸可做无机肥料出售亦可做发酵培养基配料。