[发明专利]一种利用色谱技术提取L-异亮氨酸的方法

说明书

本发明属于L‑异亮氨酸提取工艺领域，公开了一种利用色谱技术提取L‑异亮氨酸的方法，其包括如下步骤：步骤1)发酵，步骤2）过滤，步骤3）色谱纯化，步骤4）制备成品。本发明发酵效率高，提取过程中基本实现了L‑异亮氨酸与蛋白质、糖、无机盐、杂酸之间的彻底分离，提取过程全自动化，劳动强度低，生产成本降低，符合节能环保理念。

技术领域

本发明属于L-异亮氨酸提取工艺领域，具体提供一种利用色谱技术提取L-异亮氨酸的方法。

背景技术

L-异亮氨酸，又称异白氨酸，化学名L-2-氨基-3甲基戊酸，1901年，Fischer在由蛋白质水解液分离的L-亮氨酸组分中发现了旋光度较亮氨酸更大的物质，此为有关L-异亮氨酸的最早报道。L-异亮氨酸是生命有机体的重要组成部分，属于必需氨基酸，因为它特殊的结构和功能在人体生命代谢中占有重要作用。人体若长期缺乏L-异亮氨酸，将影响机体的生理功能，导致代谢紊乱、抵抗力下降等。

L-异亮氨酸以其独特的功效，广泛应用于食品保健，生物医药以及医疗美容等行业。

L-异亮氨酸生产方法有提取法、化学合成法和发酵法三种。提取法主要是将大豆蛋白等进行水解，然后加入盐酸以生成并沉淀出L-异亮氨酸-盐酸盐晶体。该法分离效果好，提取操作简单，生产周期短，但是L-异亮氨酸的收率较低，导致生产成本居高不下，致使该法难以在工业化生产中得到推广。化学合成法具有多种合成方式，但是生产成本较高，反应步骤多，反应过程复杂，导致副产物较多，同样很难嫁接于工业化规模生产。

目前，L-异亮氨酸生产方法主要是发酵法，发酵法生产L-异亮氨酸得以工业化生产还依赖于L-异亮氨酸分离提取技术。目前国内外L-异亮氨酸的分离提取几乎都采用以离子交换柱分离法，此法虽然可以进行大规模制备，但是产品成本高，且交换树脂用量庞大，洗脱和再生酸碱消耗太多，造成严重的环境污染，另外L-异亮氨酸在强碱和强酸环境容易导致收率低，纯度不高。

发明内容

为解决L-异亮氨酸提取工艺存在的问题，本发明提供了一种收率高，成本低，节能降耗的高效率L-异亮氨酸提取新工艺。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种利用色谱技术提取L-异亮氨酸的方法，其包括如下步骤：步骤1)发酵，步骤2）过滤，步骤3）色谱纯化，步骤4）制备成品。

进一步地，所述步骤1)发酵，包括如下：将谷氨酸棒杆菌种子液按照10%接种量接种到发酵培养基中，发酵培养72小时，发酵培养条件为：温度30℃，溶氧量为30%，pH为6.5-6.8，得到L-异亮氨酸发酵液。

优选地，所述发酵培养基的组分为：葡萄糖120 g/L，(NH₄)₂SO₄ 20g/L，KH₂PO₄ 2.2g/L，K₂HPO₄ 1.0 g/L，MgSO₄·7H₂O 0.4 g/L，FeSO₄·7H₂O 0.015 g/L， MnSO₄·H₂O 0.015g/L，VH 80μg/L，VB₁ 2.5mg/L，Met 30mg/L，Glu 20mg/L，肌醇20mg/L。

进一步地，所述步骤2）过滤，包括如下：将L-异亮氨酸发酵液经过陶瓷膜得到截留物和过滤液；膜过滤温度为50℃，工作压力差为1.5bar，通过孔径为20-200nm。

进一步地，所述步骤3）色谱纯化，包括如下：

（1）打开色谱柱4进料阀料液由进料阀进入柱4，打开柱1进水阀，同时打开柱5杂质出料阀，此时蛋白质、糖、色素、无机盐、杂氨基酸等杂质从柱5的杂质出料阀流出。