[发明专利]一种发酵产物的提取方法及装置

说明书

本发明公开了一种发酵产物的提取方法及装置，将灭活处理的发酵液进行固液分离，去除悬浮物；所得发酵液中加入有机溶剂进行萃取；萃取分离出的萃取相通过疏水膜进行过滤除杂；萃取分离出的萃余相通过亲水膜进行过滤除杂；最后疏水膜得到的透过液再经过纯化处理后，得到目标产物。本发明中采用的发酵产物提取工艺，能够从萃取分离中得到的有机溶剂萃取相中对发酵产物进行提纯，同时能够去除溶解于萃取体系中的蛋白质等杂质，提高发酵产物纯度；同时，本工艺具有生产连续性好，能够对萃余液进行处理使达标排放的优点。

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，具体涉及一种发酵产物的提取方法及装置。

背景技术

生物发酵通常以谷物、玉米或特定产品等为原料，在特定菌种和发酵条件下获得人类生活、生产所需要的各种产品。随着发酵工业的发展，可以通过发酵的方式获得食品、天然产物、医药中间体和药品等。发酵液中大量的物质是菌体、蛋白、多糖、各种胶体、色素等，从发酵液里面得到出目标产品需要用到多种分离技术。

尤其是医药中间体和药品，因其具有特定的化学结构，目标产物在水中的溶解度较低，必须采用有机溶剂萃取的方式获得发酵产物。在高浓度发酵体系中，发酵产物附着在菌体上或者包含在菌体内，必须通过有机溶剂萃取才能将发酵产物转移出来。在分离过程中采用有机溶剂进行反复的萃取操作，得到的萃取液往往没有较好的提纯手段，导致了从萃取液中进一步获得的目标产物纯度、收率等都受到影响。同时，萃取过程中的萃余液(主要为水相)中含有较多的杂质，也会存在着废水处理难度大的问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中发酵液进行萃取后得到的萃取液和萃余液没有较好的纯化手段的问题，提出了一种新的提纯方法和装置。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种发酵产物的提取方法，包括如下步骤：

(1)将灭活处理的发酵液进行固液分离，去除悬浮物；

(2)向步骤(1)所得发酵液中加入有机溶剂进行萃取；

(3)将步骤(2)萃取分离出的萃取相通过疏水膜进行过滤除杂；萃取分离出的萃余相通过亲水膜进行过滤除杂；

(4)将步骤(3)中疏水膜得到的透过液再经过纯化处理后，得到目标产物。

进一步地，步骤(3)中，亲水膜得到的透过液送入废水处理或者进行发酵产物回收。

具体地，步骤(1)中，所述的固液分离采用膜分离、离心分离、自然沉降中的任意一种方式。

优选地，步骤(3)中，所述的疏水膜的水滴接触角为90-170°；所述的亲水膜的水滴接触角为0-89°。

优选地，所述的疏水膜、亲水膜的材质为聚合物材料或者无机材料；疏水膜、亲水膜的孔径范围为2-2000nm。

优选地，步骤(4)中，纯化处理采用通过蒸发浓缩，再加入溶剂重结晶的方式进行。

进一步地，当进行发酵产物回收时，采用纳滤膜对亲水膜透过液进行发酵产物的截留，将纳滤膜的截留液浓缩结晶后，获得发酵产物粗品，并进行纯化。

更进一步地，本发明还提供了上述发酵产物提取方法的装置，包括：

固液分离器，用于对发酵液进行固液分离处理；

萃取釜，连接于固液分离器，用于对固液分离器中得到的透过液进行有机溶剂萃取；

疏水膜，连接于萃取釜，用于对萃取后产生的萃取液进行过滤去除杂质；

蒸发釜，连接于疏水膜的渗透侧，用于对过滤后的物料进行有机溶剂蒸发处理；