[发明专利]发酵液或发酵废液中提取菌体蛋白的方法

说明书

发酵废液中提取菌体蛋白的方法，是对经发酵成熟的液体，在分离产品后，在发酵液的废液中提取菌体蛋白。主要用于味精行业，也可用于生物制药、酶制剂、各种氨基酸、柠檬酸、酿造及淀粉行业。

中国发明专利申请公开说明书CN1060870A(申请号91109689.2)记载了絮凝气浮法除菌后提取谷氨酸的方法。其絮凝气浮法除菌工艺是，将30-40℃、PH值为4.5-6.5的谷氨酸发酵液首先送入溶气塔溶气，溶气压力为0.3-0.4MPa，然后再送入气浮槽，同时加入絮凝剂。絮凝的菌体上浮，从气浮槽上排出，清液从气浮槽下部溢流口流返回到上部流出。得到的菌体浮渣(或称浓缩液)经压榨脱水，得到压榨饼。压榨饼的湿菌体含水还达60％以上。压榨脱水的生产能力小，不能连续操作，而且设备投资高，达几百万元一台，造成生产成本也很高。如用一般的过滤，则很难过滤，过滤时间长，一次要十几个小时，而且过滤脱水率很低，过滤后的含水量都还在80％以上，不利于下步的干燥，干燥能耗较大。特别是在干燥过程，菌体粘稠，在干燥设备上粘结，不易分散而结块，使干燥难以进行，也使干燥能耗增大，工作效率低，成本过高，不适应大工业规模的生产。所用的絮凝剂为高聚铝铁溶液和有机高分子聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺，所用材料品种多，总用量大，而且絮凝的效果不是最好，有些絮凝体也不全部上浮分离，上浮的不好。刮除分离的菌体浮渣含水也比较大(85％左右)，不利于下步的过滤脱水和干燥，处理的工作量较大。该工艺只适用于提取发酵液，其工艺要求PH值为4.5-6.5，而制取产品后的废液PH值多在3.5以下，有的在1.5，所以要用此工艺处理废液，还要调制其PH值。

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足之处；提供一种操作简单、生产效率高、设备投资少、成本低的发酵液或发酵废液中提取菌体的工艺方法。

本发明的发酵液或发液废液中提取菌体蛋白的工艺方法，仍是在发酵液或发酵废液中加入絮凝剂混合，使菌体絮凝。将絮凝的菌体分离，分离得到菌体浓缩液或菌体浮渣。其工艺特点是对菌体浓缩液或菌体浮渣进行加热后再进行过滤脱水和干燥，制成菌体蛋白。对菌体浓缩液或菌体浮渣加热，使菌体变性，变得不粘稠而松散，便于过滤和干燥。只使用一般的过滤设备就可以使其过滤脱水率提高，而且过滤操作时间大大减少，过滤脱水效率提高，更适于连续工业化生产。由于过滤脱水得好，减少了干燥过程的能耗，更主要是加热的菌体浮渣或浓缩液比较松散，有利于干燥时蒸发水份，不粘结干燥设备、不结块，能达到快速干燥的效果，有利于连续工业化生产，而且进一步降低了干燥的能耗。

絮凝沉淀分离出的菌体浓缩液通常在常温，而漂浮或气浮分离的菌体浓缩液或菌体浮渣有时是高于常温，可以在30～50℃。只要加温使菌体温度升高，粘稠度都有所下降。随着温度升的越高，粘稠度下降的越低。一般加热达到的温度可在70-100℃，过滤的时间就可以减少到常温的十分之一，脱水率可提高5％。在此温度范围内，随着温度的提高，粘度还有所下降。在80-100℃温度范围内，菌体变性到几乎没有粘稠度，过滤时间可减少了95％以上，最好是控制在90-95℃，更便于过滤及干燥的工业化操作。絮凝的菌体可以是沉淀分离，分离出菌体浓缩液；也可以使其漂浮分离，得到菌体浓缩液或浮渣；还可以采用气浮分离，形成菌体浮渣而分离，分离后得到浮渣状的湿菌体。为了形成连续的生产过程，絮凝菌体的分离最好是采取漂浮分离或气浮分离。气浮可以是将发酵液或发酵废液溶气，释放后并加入絮凝剂混合，再送入气浮槽气浮分离。为了使漂浮分离或气浮分离的更好，最好是发酵液或发酵废液的温度T为大于40℃、小于55℃(40℃＜T＜55℃)，而絮凝剂为聚丙烯酸钠。最佳温度T为大于45℃、小于50℃(45℃＜T＜50℃)。只用聚丙烯酸钠为絮凝剂，不仅减少了絮凝剂的品种和用量，而且使得菌体凝聚效果好。聚丙烯酸钠特有能使菌体凝聚上浮能力好，能使上浮的菌体浮渣高于液面堆集，便于刮落分离，分离的菌体浮渣含水量有所下降。所选用的絮凝剂及温度对PH值无特殊要求，可以选择在1.5-4.0范围。为了使絮凝剂与发酵液或发酵废液混合均匀，便于絮凝充分，对于溶气的发酵液或发酵废液释放后，在发酵液或发酵废液节流过程产生的紊流中加入絮凝剂进行混合。