[发明专利]从发酵液中提取L-苯丙氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及L-苯丙氨酸的制备领域，特别是指一种从发酵液中提取L-苯丙氨酸的方法。

背景技术

L-苯丙氨酸(L-phenylalanine，简称L-Phe)作为一种重要的芳香族氨基酸，具有重要的生物活性。人和动物自身不能合成，必须从外界摄取所需要的L-Phe，因此它是人和动物必需的八种氨基酸之一。它是一种重要的生化营养物质，可安全地直接添加于任何食品饮料中，又可作为多种药物的合成原料，因而在食品、医药、化工和化妆品等方面都有广泛的应用。鉴于此，仅国内对L-苯丙氨酸的研究和开发的历史就可追溯至上世纪80年代。随着对L-苯丙氨酸应用范围的扩展，特别是近年来氨基酸抗癌药物制剂和氨基酸输液的迅速发展，尤其是低热量、高甜度(大概是蔗糖甜度的150-200倍)的二肽甜味剂阿斯巴甜(Aspartame，一种由天门冬氨酸和L-苯丙氨酸为主要原料形成的天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯)及其衍生物尼尔甜(Neotame)的快速发展，使L-Phe迅速成为氨基酸行业中市场需求增长最快的氨基酸之一。对L-Phe生产方法的研究和开发再次成为研究热点。

L-Phe的工业化生产，依次经历了水解法、化学合成法、酶转化法、和微生物发酵法。前三种方法，由于其生产成本过高(12万元/吨苯丙氨酸)而迅速被微生物发酵法所淘汰。相比之下，微生物发酵法具有成本低、工艺简单、反应条件温和等优点。微生物发酵法是在微生物所固有的L-Phe生物合成途径基础上进行适当的改造，再通过发酵过程的策略化控制实现其对L-Phe的大量合成。

目前，国内生产苯丙氨酸的企业均采用微生物发酵法，但总体而言，与国际先进水平尚存在差距。主要参数比较见表1。

表1.发酵法生产苯丙氨酸国内外水平比较

因此，目前的发酵法生产苯丙氨酸的产酸率低，收率不高，有必要研究一种新的提取工艺。

发明内容

本发明提出一种从发酵液中提取L-苯丙氨酸的方法，解决了现有技术中苯丙氨酸的产酸率低，收率不高，成品质量一次合格率不高的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种从发酵液中提取L-苯丙氨酸的方法，包括：

(1)将L-酪氨酸缺陷型的大肠杆菌的发酵液在温度32.5-36.5℃，pH为6-8，经过40-55小时后，即得到转化液；

(2)将上述转化液在pH为1.5-2.5的条件下酸化，灭菌，之后进行膜过滤，铵离子交换，膜系统，减压浓缩；

(3)将步骤(2)减压浓缩后的物质板框脱色，条件：pH为3.0-4.5，温度为62-65℃，活性炭用量为料液的0.4％～0.8％，板框脱色20-60min；之后结晶，过滤，烘干即得L-苯丙氨酸。

作为优选的技术方案，所述步骤(1)中的L-酪氨酸缺陷型的大肠杆菌选用保藏于中国典型培养保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2010013的菌种。

进一步的，L-酪氨酸缺陷型的大肠杆菌的发酵液的制备方法详见专利201010135604.9，公开日2011.4.13。

作为优选的技术方案，所述步骤(1)中的L-酪氨酸缺陷型的大肠杆菌的发酵液在温度34-35℃，pH＝7的条件下转化。

作为优选的技术方案，所述步骤(2)中pH为2.1-2.3。

进一步的，所述步骤(2)中膜系统包括超滤、脱色和浓缩，其中超滤是除去里面分子量6000以上的蛋白，脱色是脱膜色，除去分子量300以上的蛋白。

有益效果

(1)本发明的提取工艺使得苯丙氨酸的产酸率从以前的6.0％提高到7.0％，收率提高了5％，成品质量一次合格率从以前的96％提高到99％；

(2)本发明的方法简单，成本低，产率高，适合于工业化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明反应流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1