[发明专利]一种从赖氨酸发酵醪液中提取出理论酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物发酵工程技术领域，尤其是涉及一种从赖氨酸发酵醪液中提取出理论酸的方法。

背景技术

在赖氨酸的生产过程中，发酵结束后，需要对发酵醪液中代谢出来的赖氨酸进行提取回收，现在的提取方法是酸化澄清，将澄清液上离交柱交换的方法。具体的作法是将发酵液放入沉淀罐加硫酸调PH至3.0-3.2低温澄清24小时，用上清液上离交柱，用强酸性树脂吸附赖氨酸，吸附饱和压水清洗，用20％氨水进行解脱。提取收率最高94％，该工艺用水量大，废水排放量大对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺独特、使膜分离赖氨酸收率达到98.5％以上、分离后的赖氨酸清液中胶体、PEE、色素等大大削减的一种从赖氨酸发酵醪液中提取出理论酸的方法。

本发明通过如下方式实现：

一种从赖氨酸发酵醪液中提取出理论酸的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：将发酵结束后的发酵醪液依次酸化、加热、粗滤、膜分离、经过分离循环后，加入低浓度清液继续分离直至菌体中赖氨酸含量低于1％以下、分离出来的赖氨酸浓度达16％以上时清液直接上离交柱即可；

所述酸化是将发酵结束后的发酵醪液放入调酸罐中加入H₂SO₄调PH值至3.0-3.2；

所述加热是将所述调酸后的醪液加温至52-58℃；

所述膜分离是将酸化后发酵醪液经粗滤后的滤液，用超滤有机板膜分离，膜分离的流量为2.83L/m₂·S、温度为52-58℃，流量170L/m²·h；

在所述膜分离后浓缩15倍，得浓缩液和滤清液，然后将滤清液打入清液罐中；

在所述膜分离过程中菌体浓度超过2g/L时，采用加水稀释，用含量低的赖氨酸清液直接稀释；

所述离子交换柱吸附的流量为35m³/h，交换介质为阳离子树脂，单柱吸附量3.9-4.2吨；

上述进有机板膜分离时温度为保持在55℃。

本发明有如下效果：

发酵液采用膜分离加离交方法

1)工艺独特：本发明提供的从赖氨酸发酵醪液中提取出理论酸的方法，包括物理方法和化学方法，该方法可以除去赖氨酸发酵醪液中的菌体蛋白、无机盐、色素、PEE、胶体等物质，该方法采用膜分离加离交方法，其特征是在用膜分离技术将发酵醪液中的菌体蛋白和赖氨酸有机分离开来，并分离掉发酵醪液中的色素、PEE及胶体物质，使赖氨酸清液纯度、含量提高，进入下游离交工艺。经下游离交工艺再次提取。

2)综合收率达98％以上：本发明分离后的赖氨酸清液杂质少色泽清，上离交柱对树脂污染少，使树脂寿命延长降低成本。且树脂吸附当量大，每个离交柱能吸附赖氨酸3.9-4.2吨。

3)本发明针对现有技术提取赖氨酸存在的问题提出一种新的膜分离提取赖氨酸的方法，将发酵醪液酸化澄清工艺改进缩短了提取时间，并且使提取收率提高到98.5％。

4)显著的提高了经济效益：本发明不必对过滤后的清液调PH，而应在未过滤前对发酵醪液进行调酸，通过膜分离后的清液，上柱树脂吸附量增大，减少树脂损失，延长了树脂的寿命，且减少了酸、碱用量，同时减少了废水量，提高了经济效益。每提取万吨赖氨酸比其它方法综合收率提高3个百分点，可产生经济效益360万元。

5)膜的选型是美国超滤有机板膜，膜过滤通量170L/m²·h。

6)本发明必须对调酸后的发酵醪液进行恒温52-58℃。因有机超滤膜在这个温度段分离效果最好。

具体实施方式

从赖氨酸发酵醪液中提取出理论酸的方法，该方法包括如下步骤：将发酵结束后的发酵醪液依次酸化，酸化是将发酵结束后的发酵醪液放入调酸罐加入H₂SO₄调PH值至3.0-3.2，调酸后的醪液加温至52℃-58℃，将酸化后发酵醪液经粗滤后的滤液，进有机板膜分离，膜分离的流量为2.83L/m²·S、温度为52-58℃，流量170L/m²·h，膜分离后浓缩15倍，然后将清液和浓缩液分离，经过分离循环后，加入低浓度清液继续分离直至菌体中赖氨酸含量低于1％以下，分离出来的赖氨酸浓度达16％以上时清液直接上离交柱，离子交换柱吸附的流速为35m³/h，交换介质为阳离子树脂，即可得产品。