[发明专利]从发酵液中分离提取L-精氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及发酵法生产氨基酸的技术领域，特别是涉及一种在发酵法生产L-精氨酸过程中的L-精氨酸提取工艺。

背景技术

L-精氨酸分子式C₆H₁₄N₄O₂，分子量174.20。为白色棱形结晶，含2分子结晶水。溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。L-精氨酸是人体和动物体内的半必需氨基酸，也是生物体尿素循环的一种重要中间代谢物，在医药、食品、饲料领域具有广泛的用途。

精氨酸目前在国内，主要是通过毛发水解和发酵法来生产。发酵法相对成本更有优势。精氨酸发酵液经过菌体分离，离子交换，浓缩结晶可得到精氨酸晶体。常用的菌体分离方法操作繁复，菌体蛋白、色素去除率低。

发明内容

为解决现有分离提取方法中存在的菌体去除率和产品质量不高的问题，本发明的主要目的是提供一种从发酵液中分离提取L-精氨酸的方法，其工艺简单易操作，成本下降，收率高，且大大提高了产品质量。

本发明的目的是这样实现的：一种从发酵液中分离提取L-精氨酸的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将L-精氨酸发酵液通过金属微滤膜进行微滤，除去菌体和蛋白杂质，得到澄清的L-精氨酸发酵液；(2)将上步得到澄清的L-精氨酸发酵液pH调整为3.0～11.0，进行脱色；(3)将脱色后的L-精氨酸发酵液进行减压蒸发，至有结晶析出时停止蒸发；(4)浓缩液pH调整为3.0～11.0，搅拌转速0～300rpm，结晶，过滤、洗涤得到L-精氨酸晶体和母液；(5)将所得晶体溶于蒸馏水中，使L-精氨酸浓度达到30-60％，加入等体积95％乙醇，搅拌转速为0～200rmp，养晶，得精制L-精氨酸结晶。

所述的步骤(1)中，L-精氨酸发酵液进入金属微滤膜前，先用碱将发酵液pH调至6.5±1.0，搅拌加热，加入发酵液体积0.1～0.5％的硅藻土或珍珠岩。

所述的的步骤(1)中，L-精氨酸发酵液通过金属微滤膜错流过滤，操作温度控制在20～90℃，进膜压力与出膜压力差0.2～1.5Mpa，滤速控制在60～200ml/min。

所述步骤(2)中L-精氨酸发酵液pH调整6.0～11。

所述步骤(2)中，加入活性炭进行脱色，活性炭加入量为发酵液体积的0.2～3％，脱色温度为10～80℃。

所述步骤(4)中，转速为100～150rpm，结晶0～15h。

所述步骤(5)中，搅拌转速为100～200rmp，养晶4～15h。

所述步骤(4)中得到的母液经步骤(2)、(3)、(4)得到L-精氨酸晶体和二次母液，所得晶体用步骤(5)处理，得精制L-精氨酸晶体和二次母液。

所述的二次母液脱盐后与金属微滤膜过滤后的发酵液混合循环使用。

所述的脱盐采用离子交换装置、或纳滤装置、或电渗析装置。

本发明工艺简单易行，采用金属膜使用寿命长，耐高温、耐酸碱，易于清洗且装置维护方便，投资少；提取过程全部采用物理分离方法，过程中消耗的酸、碱及蒸汽低，提取成本大为降低，且具有条件温和，操作简便，分离步骤少，废水排放少、收率高、产品质量好等特点，经醇析结晶得到的L-精氨酸产品经分析纯度达99％以上。

具体实施方式

本发明是一种从发酵液中分离提取L-精氨酸的方法，包括以下步骤：