[发明专利]一种从发酵液中提取维生素VB12的分离纯化方法

说明书

本发明涉及生物发酵技术领域，尤其是一种从发酵液中提取维生素VB12的分离纯化方法，现提出如下方案，其包括将经过酸化后pH为2‑5的第一发酵液导入预处理系统得到一级透析液；将一级透析液导入有机管式膜系统得到第一浓缩液和二级透析液；将二级透析液导入纳滤膜系统，除去二级透析液中的一价盐，得到第二浓缩液和三级透析液；将第二浓缩液导入到离子交换树脂系统得到四级透析液，对四级透析液萃取后结晶得到维生素VB12。本发明通过纳滤膜的道南效应去除一价盐，减轻后续的离子交换树脂系统的负荷，纳滤膜透析液浓缩后经过蒸发结晶得到氯化钠结晶盐，大大减轻了环保压力和淡水资源消耗量。

技术领域

本发明涉及生物发酵技术领域，尤其是一种从发酵液中提取维生素VB12的分离纯化方法。

背景技术

VB12即维生素B12又名钴胺素，是一种重要的动物和人类营养因子，广泛应用于饲料、食品和医药卫生领域，其在很多方面都有显著作用，如促进红细胞的发育和成熟，预防恶性贫血；维护神经系统健康；以辅酶的形式存在，可以增加叶酸的利用率，促进碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢；也可促进蛋白质的合成，对婴幼儿的生长发育有重要作用；还能消除烦躁不安、集中注意力、增强记忆及平衡感，而且VB12参与神经组织中一种脂蛋白的形成，是神经系统功能健全不可缺少的维生素；

现有VB12生产工艺的能耗高和药剂消耗大，且产生的污染物量大，对环境影响严重，为此，本发明提出了一种从发酵液中提取维生素VB12的分离纯化方法。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种从发酵液中提取维生素VB12的分离纯化方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种从发酵液中提取维生素VB12的分离纯化方法，包括如下步骤：

S1、将经过酸化后pH为2-5的第一发酵液导入预处理系统得到一级透析液；

S2、将一级透析液导入有机管式膜系统得到第一浓缩液和二级透析液；

S3、将二级透析液导入纳滤膜系统，除去二级透析液中的一价盐，得到第二浓缩液和三级透析液；

S4、将第二浓缩液导入到离子交换树脂系统得到四级透析液，对四级透析液萃取后结晶得到维生素VB12。

进一步地，所述第一浓缩液回流至预处理系统与第二发酵液混合，再依次经过步骤S2、S3和S4。

进一步地，对所述第二浓缩液进行蒸发结晶操作得到氯化钠结晶盐。

进一步地，所述S4中利用丙酮萃取四级透析液，对萃取出的物质进行结晶操作得到维生素VB12。

进一步地，所述预处理系统的功能包括可对在其内的溶液进行混合、离心和压滤，所述预处理系统使用的设备包括碟片式离心机、卧螺离心机、叠螺机和/或板框压滤机。

进一步地，所述有机管式膜系统包括有机管式膜，所述有机管式膜的孔径为10nm～100nm，膜系统操作压力为-100～1000kPa，工作温度在0～40℃。

进一步地，所述纳滤膜系统和有机管式膜系统采用N+1组模式，使得纳滤膜系统和有机管式膜系统各自的清洁模式和工作模式切换不影响各自的处理效率。

进一步地，所述有机管式膜系统的清洗温度在0～65℃，工作pH为2～5，清洗pH在1～13。

进一步地，所述纳滤膜系统包括纳滤膜组件，所述纳滤膜组件能够产生道南效应，所述纳滤膜组件对一价离子具有负截留效应，对二价离子的截留率大于95％。

一种分离纯化系统，包括预处理系统、有机管式膜系统、纳滤膜系统、离子交换树脂系统和蒸发结晶系统；