[发明专利]一种古龙酸钠发酵液中古龙酸钠的提取方法

说明书

技术领域

 本发明属于维生素C生产技术领域，特别涉及一种古龙酸钠发酵液中古龙酸钠的提取方法。

背景技术

维生素C又名抗坏血酸，是具有六个碳原子的酸性多羟基化合物。维生素C不仅与动物的生长密切相关，而且对其免疫力、抗病力以及抗应激反应都具有重要作用。在动物营养研究中主要用作畜禽动物饲料添加剂。

目前世界维生素C产量的约90%集中在中国，维生素C生产的工艺流程主要分为发酵、提取、转化、精制四大步骤，维生素C生产原料山梨醇经细菌发酵产生古龙酸钠，古龙酸钠经提取、浓缩后再被转化为粗维生素C，粗维生素C经精制后成为成品维生素C。

目前，国内维生素C最主要的生产方式是二步发酵法。二步发酵合成法生产维生素C实验的过程可以分为发酵、提取和转化三大步骤。发酵：二步发酵法的第—步是用假单孢杆菌将山梨醇转化成L-山梨糖。此外，弱氧化醋酸杆菌、生黑葡萄糖酸杆菌、恶臭醋酸杆菌、醋酸化醋酸杆菌、拟胶杆菌等细菌也有此转化功能。发酵第二步采用混合发酵法，即用巨大芽孢杆菌和氧化葡萄糖酸杆菌混合培养，将L-山梨糖转化为古龙酸钠，其中大菌为伴生菌，小菌为产酸菌。此外，在维生素C实验二步发酵法的生产实践中发现，能用作氧化葡萄糖酸杆菌的产酸菌组合的伴生菌还有条纹假单孢菌、蜡状芽孢杆菌和软化芽孢杆菌等。提取：发酵液的提取工艺是维生素C实验生产行业中较为重要的问题。提取是通过分离、离子交换等手段得到维生素C实验的前体2-酮基-L-古龙酸（以下简称古龙酸）。经过二次发酵，发酵液中古龙酸钠含量仅为6％~9％，且残留菌丝体、蛋白质和悬浮微粒等杂质，分离提纯比较困难，后处理的费用占总成本的比例很大。

转化：由古龙酸转化为维生素C，有酸转化和碱转化两种方法。

在维生素C生产流程中，由于采用细菌发酵，发酵液中蛋白胶体及细菌代谢产物与古龙酸钠料液的分离是提取工段的难题。生产上应用的提取法主要有加热沉淀法、化学凝聚法和超滤提取3种。加热会使古龙酸钠部分降解影响收率；絮凝需向发酵液中添加两种絮凝剂，价格较贵，增加了生产成本，遇到严重染菌批号，絮凝效果很差，同时由于絮凝过程中需加入絮凝剂，从而使分离料渣无法再利用，增加了污染排放量。超滤提取具有无相变、节能、操作简便、不造成新的环境污染等优点，现已在生产中获得广泛应用，但是超滤提取存在着膜片使用寿命短、更换费用高、膜清洗费用高等问题。

在《应用超滤技术改进Vc生产工艺》（作者：张林茂、高永涛、李晶，膜科学与技术，第20卷第5期）中提出了一种改进工艺，古龙酸钠发酵液→预处理→膜分离→树脂除盐→浓缩结晶→2-酮-L-古龙酸，该工艺采用超滤技术除去发酵液中蛋白质和胶体。超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜，在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。但是由于超滤膜使用时膜片使用寿命短、更换费用高、膜清洗费用高，并且超滤过滤后的滤渣还含有一定量的古龙酸钠。目前对渣液一般采取絮凝的方法，但是这部分渣液采用絮凝存在着处理效果较差且不稳定，污染物排放严重和生产成本高等问题。因此需要提供一种使用寿命长、运行费用低、环保的提取方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题而提出的一种古龙酸钠发酵液中古龙酸钠的提取方法。该提取方法先对古龙酸钠发酵液进行高速离心分离，然后对清液和渣液采取不同的膜进行分离，解决了单纯采用超滤膜使用寿命短、更换费用高和采用絮凝处理效果较差且不稳定、污染物排放严重和生产成本高等缺陷。

 

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种古龙酸钠发酵液中古龙酸钠的提取方法，先将古龙酸钠发酵液进行高速离心处理，然后对高速离心处理后得到的清液采用超滤系统进行处理，而对高速离心处理后得到的渣液采用陶瓷膜系统进行再次过滤处理。

所述的清液经超滤处理后得到的超滤膜滤渣采用陶瓷膜系统进行再次过滤处理。

所述的采用陶瓷膜系统的过滤处理的工艺包括以下步骤：

（1）将高速离心处理后得到的渣液和超滤膜滤渣输送到预过滤器，进行预过滤处理，得到预过滤液，所述的预过滤液进入原料罐；

（2）将原料罐中的预过滤液通过供料泵打入第一级陶瓷膜系统中，进行浓缩过滤处理，得到第一级滤液和第一级浓缩液，第一级滤液进入下一步离子交换处理，第一级浓缩液进入二级陶瓷膜系统中；