[发明专利]一种赖氨酸的纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种赖氨酸的纯化方法。

背景技术

赖氨酸是20多种氨基酸中的一种，是人和动物不可缺少的而且是人自身不能合成的8种必需氨基酸之一，是组成蛋白质的主要成分。人们生活质量的不断提高和食物结构的改变，加快了赖氨酸的消耗需求总量，现赖氨酸已成为食品、医药、饲料工业和化妆品等行业的重要原料。

目前，普遍采用离子交换的方法分离提纯赖氨酸，该方法包括先将赖氨酸发酵液的pH值调节为3至6，然后将赖氨酸发酵液经过金属膜或陶瓷膜过滤，得到赖氨酸膜滤液（或者将赖氨酸发酵液进行絮凝、过滤，得到除去菌体后的赖氨酸发酵清液），然后用阳离子交换树脂进行吸附交换，水洗涤以漂洗杂质，再用稀氨水对吸附有赖氨酸的阳离子交换树脂进行洗脱，洗脱下来的赖氨酸经浓缩、盐酸调节pH、结晶、烘干后得到赖氨酸盐酸盐产品。

但是，采用现有分离提纯赖氨酸的方法，纯化后的赖氨酸溶液中仍含有大部分杂氨基酸，赖氨酸溶液的纯度较低，并且结晶收率也较低。

发明内容

本发明的目的是克服采用现有技术所得赖氨酸溶液纯度低以及结晶收率低的缺点，提供一种能够提高赖氨酸溶液纯度以及结晶收率的赖氨酸的纯化方法。

本发明的发明人发现，采用现有分离提纯赖氨酸的方法，赖氨酸溶液的纯度较低、结晶收率也较低的主要原因为：现有技术将赖氨酸溶液的pH值调节在3-6之间，大部分杂氨基酸也带有正电荷，阳离子交换树脂在吸附赖氨酸的同时也将杂氨基酸吸附到树脂上，在利用氨水洗脱的过程中同赖氨酸一起进入洗脱液，因此，降低了赖氨酸溶液的纯度，并影响了结晶收率。

本发明的发明人通过分析18种氨基酸的等电点意外地发现：赖氨酸的等电点为9.74，除精氨酸的等电点为10.76高于赖氨酸的等电点之外，其他氨基酸的等电点均低于赖氨酸的等电点，且多集中在5-6之间。因此，可以在现有赖氨酸分离方法的基础上，将赖氨酸洗脱液的pH值调节至大于6至9.7，使赖氨酸与除精氨酸外的杂氨基酸带有正负相反的电荷，再利用离子交换树脂对其进行进一步分离，可有效地去除精氨酸之外的杂氨基酸。

基于以上发现，本发明提供了一种赖氨酸的纯化方法，其中，该方法包括：调节赖氨酸含量为20-70重量%的赖氨酸溶液的pH值至大于6至小于或等于9.7，将调节pH值后的赖氨酸溶液与阴离子交换树脂接触，进行离子交换，并得到含有赖氨酸的流出液；或者，将所述赖氨酸溶液与阳离子交换树脂接触，进行离子交换，并对已吸附到所述阳离子交换树脂上的赖氨酸进行洗脱，得到含有赖氨酸的洗脱液。

优选地，调节所述赖氨酸溶液的pH值至8-9.7。当将赖氨酸溶液的pH值调节至该范围时，赖氨酸溶液中除精氨酸外的杂氨基酸所带的负电荷会进一步增强，从而可以进一步增加杂氨基酸和赖氨酸之间所带电荷的差异性，使得分离效果更好。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明，提供了一种赖氨酸的纯化方法，其中，该方法包括：调节赖氨酸含量为20-70重量%的赖氨酸溶液的pH值至大于6至小于或等于9.7，将调节pH值后的赖氨酸溶液与阴离子交换树脂接触，进行离子交换，并得到含有赖氨酸的流出液；或者，将所述赖氨酸溶液与阳离子交换树脂接触，进行离子交换，并对已吸附到所述阳离子交换树脂上的赖氨酸进行洗脱，得到含有赖氨酸的洗脱液。

根据本发明，所述赖氨酸溶液的制备方法为本领域技术人员所公知。例如，可以通过将赖氨酸发酵清液的pH调节至3-6，使发酵清液中的赖氨酸带正电荷，然后利用阳离子交换树脂将赖氨酸发酵清液中的赖氨酸吸附在树脂上，再利用稀氨水对吸附有赖氨酸的树脂进行洗脱，得到含有赖氨酸的洗脱液。其中，所述赖氨酸发酵清液的制备方法为本领域技术人员所公知，例如，可以将赖氨酸发酵液进行膜过滤，而得到赖氨酸膜滤液，或者将赖氨酸发酵液进行絮凝、过滤，得到除去菌体后的赖氨酸发酵清液，具体操作方法和条件可以按照常规的方法和条件进行，在这里不再赘述。