[发明专利]一种两步结晶从发酵液中提纯Ｌ-谷氨酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物发酵工业技术领域，具体涉及从生物发酵液中提纯有用物质技术方法。

背景技术

Ｌ-谷氨酰胺是人体中不可缺乏的最普遍的条件性必需氨基酸。它广泛地存在于自然界中，如南瓜和向日葵幼苗中就含有游离态的Ｌ-谷氨酰胺。但人体中的Ｌ-谷氨酰胺主要靠人体自身代谢产生。随着人们对它在人体中的生理营养作用的不断认识，其广阔的市场前景也得以显现。人们希望通过技术手段合成该物质。上世纪末人们达成了这个愿望。目前，Ｌ-谷氨酰胺已经实现工业化生产。主要生产方法有两种：即化学合成法和生物合成法（发酵法）。在生物合成法中，对发酵液中Ｌ-谷氨酰胺的提纯方法各种各样，该发明是其中之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两步结晶从发酵液中提纯Ｌ-谷氨酰胺的方法。

本发明的技术方案是：一种两步结晶从发酵液中提纯Ｌ-谷氨酰胺的方法，步骤为：1）对Ｌ-谷氨酰胺发酵液进行预处理，利用超滤膜和絮凝的方法去除发酵液中的固相物质；2）用离子交换的方法去除过滤液中的无机盐、色素杂质以及可溶性蛋白；3）低温真空浓缩，使料液中Ｌ-谷氨酰胺质量百分比含量达到22~24%；4）将浓缩后的物料置于结晶罐中结晶并养晶；5）将结晶物料脱水得Ｌ-谷氨酰胺粗品；6）将所得粗品重新溶解利用活性碳进一步去除色素以及可溶性蛋白；7）将脱色液真空低温浓缩至Ｌ-谷氨酰胺质量百分比含量为25~30%；8）将浓缩后的物料置于结晶罐中结晶并养晶，将结晶物料脱水、烘干得Ｌ-谷氨酰胺精品。

步骤1）具体为：Ｌ-谷氨酰胺发酵液降温至15~20℃，泵入截留分子量≥60000的超滤膜循环过滤，直至浓菌液中Ｌ-谷氨酰胺质量百分比含量≤0.5%为止；往超滤液中流加浓度为0.2%的聚丙烯酰胺溶液，边流加边搅拌，直至出现大量絮凝团时停止流加，停止搅拌，静置30分钟左右，将上清液直接泵入超滤液贮罐，混浊液泵入板框过滤机。

步骤2）具体为：阳离子柱再生至ＰＨ为4.5~5，阴离子柱再生至ＰＨ6.5~7；将滤液贮罐中的料液泵入阳离子柱，边上柱边检测流出液，当检到有Ｌ-谷氨酰胺出现时开始收集流出液，直到检测到有Ｃa、Ｍg离子出现时停止收集；将阳离子柱收集液继续上阴离子柱，边上柱边检测流出液，当检到有Ｌ-谷氨酰胺出现时开始收集，直到检测到有硫酸根离子出现时停止收集。

步骤3）具体为：将离交收集液真空吸入升膜蒸发器，控制温度≤38℃，真空度≤－0.094ＭＰ，ＰＨ调至5.5~6，使浓缩液Ｌ-谷氨酰质量百分比含量为10%±２%，将浓缩液泵入中间贮罐，降温至20℃；再将一级浓缩液真空吸入刮板式浓缩器继续浓缩，控制温度≤38℃，真空度≤－0.094ＭＰ，使浓缩液Ｌ-谷氨酰质量百分比含量≥22%。

步骤4）具体为：将二级浓缩的浓缩液泵入粗结晶罐，保持温度≤5℃，搅拌30分钟后静置16小时以上，中途每隔2小时搅拌10分钟。

步骤5）具体为：将养晶充分的物料用离心机脱水至含水量质量百分比≤20%，得Ｌ-谷氨酰胺粗品。

步骤6）具体为：将粗品重新溶解，控制温度≤40℃，料液Ｌ-谷氨酰胺质量百分比含量为6.5%，加入针剂活性碳适量充分搅拌，待脱色液透光度达到100%时滤去碳渣。

步骤7）具体为：将脱色液真空吸入浓缩结晶锅，控制温度≤38℃，真空度≤－0.094ＭＰ，浓缩至Ｌ-谷氨酰质量百分比含量达25~30%时中止浓缩。

步骤8）具体为：将浓缩液泵入育晶锅，保持温度≤5℃，搅拌30分钟后静置20小时以上，中途每隔2小时搅拌10分钟；将养晶充分的物料用离心机脱水至含水量≤10%，得Ｌ-谷氨酰胺精品；将Ｌ-谷氨酰胺精品精品置于真空干燥机中烘干，控制温度≤50℃，真空度≤－0.094ＭＰ，烘干40分钟。

本发明的优点是：产品品质高，品质稳定，成品率高。

具体实施方式

一种两步结晶从发酵液中提纯Ｌ-谷氨酰胺的方法，其步骤为：

1）对Ｌ-谷氨酰胺发酵液进行预处理，利用超滤膜和絮凝的方法去除发酵液中的固相物质；具体为：Ｌ-谷氨酰胺发酵液降温至15~20℃，泵入截留分子量≥60000的超滤膜循环过滤，直至浓菌液中Ｌ-谷氨酰胺质量百分比含量≤0.5%为止；往超滤液中流加浓度为0.2%的聚丙烯酰胺溶液，边流加边搅拌，直至出现大量絮凝团时停止流加，停止搅拌，静置30分钟左右，将上清液直接泵入超滤液贮罐，混浊液泵入板框过滤机。