[发明专利]丙氨酸生产膜法提取系统及其提取工艺

说明书

技术领域

本发明丙氨酸提取工艺，尤其涉及丙氨酸生产膜法提取系统及其提取工艺。

背景技术

目前氨基酸生产工艺有酶法转化和发酵法两种，其中酶法转化生产氨基酸成本较高，而发酵法生产氨基酸则成本较低。随着发酵技术的不断发展、成熟，在氨基酸生产上越来越被生产厂家所青睐、推崇。目前丙氨酸的生产基本采用酶转化法制取，而发酵法生产丙氨酸时，其发酵液中含有大量菌体、蛋白、色素以及多种离子、盐分等，严重制约了生产丙氨酸成品的品质，若采用原始的板框过滤以及活性炭进行吸附脱色的方法，则成本较高、产品收率低，且处理吸附效果不是很理想。

因此，有必要发明一种生产工艺来解决丙氨酸生产的难题，从而提高丙氨酸产品产量、收率、品质，并降低生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供丙氨酸生产膜法提取工艺，针对背景的技术中缺点，使用有机超滤膜和有机脱色膜组合工艺生产设备应用于丙氨酸发酵液的后续除菌、除杂、脱色、除盐工艺，来提高丙氨酸产品产量、收率、品质，并降低生产成本。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：丙氨酸生产膜法提取系统,它包括有循环罐，循环罐出口处设有供料泵，且供料泵一端依次设有过滤器、、有机超滤膜、有机脱色膜。

所述的有机超滤膜与有机脱色膜一端上分别设有增压泵、管路阀门、压力表、温度计、液位仪、流量计。

所述的过滤器为布袋过滤器，过滤滤布为PE或尼龙材质，且过滤精度100目-300目。

所述的有机超滤膜为改性PVDF材料，且有机脱色膜为PPTE和芳香聚酰胺高分子复合材料。

丙氨酸生产膜法提取工艺方法，具体操作流程如下：

1)将含量为8％-12％的丙氨酸发酵液由供料泵抽入到过滤器进行预过滤，过滤掉较大颗粒的杂质；

2)将预处理的丙氨酸发酵液通入有机超滤膜系统中，运行压力在2-5bar内，运行温度为50℃内，经过过滤器预处理后丙氨酸发酵液进入有机超滤膜系统中，经过循环泵循环过滤，将菌体、菌落、菌丝体、不可溶型蛋白以及可溶性大分子蛋白等杂质去除，其中发酵液经过有机超滤膜过滤后，剩余滤渣液为总过滤液总量的3-10％，透析用纯水量为每批发酵液总量的3％-10％；

3)将有机超滤膜过滤后的丙氨酸溶液由增压泵输送至有机脱色膜系统中，在运行温度在45℃内，运行压力在15-25bar内进行过滤、分离，使可溶性小分子蛋白、离子盐分、色素，其中剩余浓缩渣液为总过滤液量的5-10％，其中透析用纯水量为每批有机脱色膜过滤液总量的3％-10％。

4)待有机脱色膜处理后，再经过后续的结晶、烘干工艺最终生产出的丙氨酸晶体。

本发明的工作原理如下:将待处理的丙氨酸发酵液由供料泵抽入，经过过滤器预处理后进入有机超滤膜系统，利用循环泵进行循环过滤，将菌体、菌落、菌丝体以及不可溶型蛋白等杂质去除达到99％以上，然后经过封闭管路管件系统，由脱色膜供料泵输入过滤器过滤后，再由增压后输送至有机脱色膜系统中，过滤、分离，可溶性小分子蛋白、离子盐分、色素等杂质去除率达40-90％，最终丙氨酸液体透光率达80-90％，这样再经过后续的结晶、烘干工艺后最终生产出的丙氨酸晶体品质。

利用的有机超滤膜系统的错流过滤替代传统板框的盲端过滤，大大提高了过滤效果和速度，且有机超滤膜采用在线CIP清洗再生，操作简单、易清洗恢复，可长期稳定运行；而板框过滤的过滤时间有限，其起主要过滤作用的滤布属于耗材，且每次需要拆卸清洗，劳动强度较大，操作环境较超滤膜系统恶劣；

利用有机脱色膜系统替代传统的活性炭吸附脱色，在常温下即可进行过滤脱色、除盐，无需像传统活性炭吸附工序需升温至80℃才可进行吸附脱色，操作更为节能、环保，降低了活性炭用量成本，同时也提高了产品的收率；

有机超滤膜运行温度在50℃内，运行压力在5bar以内，有机脱色膜运行温度在45℃以内，运行压力在30bar以内，每天可连续生产20小时，使用寿命长，减少企业的生产成本。

本工艺发明是一种能长期安全、高效能使用和方便维护的组合膜生产工艺，使丙氨酸发酵液经过膜法组合生产工艺处理后，最终生产出的丙氨酸晶体品质完全符合市场需求；既替代了板框过滤、同时大大节约了活性炭的用量成本，降低了生产成本为企业带来直接、明显的经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图。