專利名稱：一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，屬于發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸的技術領域。
(二)
背景技術：
發(fā)酵法是目前國內外應用最廣泛的一種制備谷氨酸的方法，等點離子交換提取工藝是從發(fā)酵液中提取谷氨酸最為重要的方法，該工藝主要是發(fā)酵液經(jīng)等電提取后，將
產(chǎn)生的母液通過離子交換樹脂進行交換，再用氨水洗脫樹脂上的谷氨酸，收集高餾分并與下一批發(fā)酵液混合，重復等電析出。此工藝中谷氨酸的回收率一般在95~97%，雖然提取收率比較理想，但仍存在以下缺點1)硫酸及液氨消耗量大，增加生產(chǎn)成本；2)提取的谷氨酸質量差，硫酸根超標，直接影響味精的質量；3)產(chǎn)生大量高濃度酸性廢水，污染環(huán)境。
(三)

發(fā)明內容
為解決現(xiàn)有技術中存在的上述缺點，本發(fā)明提供了一種清潔低耗的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，使谷氨酸提取工藝更加合理，并有效降低廢水的排放。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的
一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，包括以下步驟(1)提取谷氨酸
a谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)滅菌后采用超濾膜超濾，去除菌體雜蛋白，得到澄清的谷氨酸發(fā)酵液；
b用富馬酸調整上述谷氨酸發(fā)酵液的pH值至3.0~3.2，調整過程中攪拌促溶，然后進入常溫的等電點連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置中結晶，再經(jīng)離心、分離得到谷氨酸晶體和母液，母液中谷氨酸含量為1.5-2.5%;c將母液升溫至50 90。C，加入富馬酸調整pH值至1.7~2.2，制得上柱液；
d將上柱液注入離子交換柱進行離子交換，以氨水進行洗脫，流速為1.0 1.5m"mS樹
月旨，h，收集前后餾分及高餾分；e濃縮高餾分，使其中谷氨酸的質量百分含量達到5~9%，并調pH值至3.0~3.2,結
晶提取谷氨酸；前后餾分用氨水調整pH值至8.0~9.5，作為制備天冬氨酸的轉化液；(2)制備天冬氨酸
f在上述轉化液中加入占其質量的0.05~0.3%的硫酸鎂，然后按3~15%的接種量接入大腸桿菌酶液，轉化制備天冬氨酸。
其中，步驟a中所述的超濾膜為無機陶瓷膜，截留分子量為2000-50000MW;步驟b中的等電點連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置分為3 4級，各級均帶有真空系統(tǒng)；步驟e中高餾分經(jīng)提取谷氨酸后得到的二次母液與步驟c中制得的上柱液合并再進行下面步驟的操作；步驟f中，接種量的范圍優(yōu)選為5~10%。
與現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點
1. 本發(fā)明谷氨酸的提取收率可達94%以上，最高可達97%;
2. 減少了谷氨酸提取過程中硫酸和氨水的使用量，有效降低了生產(chǎn)成本；
3. 提取谷氨酸的母液經(jīng)過簡單處理即可作為天冬氨酸生產(chǎn)的轉化液，變廢為寶，減少了廢水排放，減輕了對環(huán)境的污染，極大地提高了經(jīng)濟效益。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1:
該從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，采用以下步驟
a將滅菌后的谷氨酸發(fā)酵液于8(TC加熱10min，進入超濾膜進行超濾，去除菌體雜蛋白，得到澄清的谷氨酸發(fā)酵液；
b用富馬酸調整上述得到的發(fā)酵液的pH值至3.2，調整過程中以50rpm的轉速進
行攪拌促進富馬酸的溶解和谷氨酸晶體的形成，然后進入常溫的等電點連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置中結晶；采用臥螺離心機分離谷氨酸晶體和母液，
c將母液升溫至75。C，補加富馬酸調pH值至1.9，制得上柱液；d上離子交換柱進行交換、以氨水進行洗脫，控制流速為1.0m"mS樹脂'h，收集
前后餾分和高餾分；
e濃縮高餾分，使其中谷氨酸的質量百分含量達到5%，并調整pH值至3.2，結晶析出谷氨酸，得到的二次母液和上柱液合并重新進行離子交換；
f合并前餾分和后餾分，用氨水調pH值至8.5，補加0.15%的硫酸鎂，按10%的接種量接入大腸桿菌酶液轉化制備天冬氨酸。
谷氨酸的提取收率為96.5%，富馬酸的轉化率為98.7%。
實施例2:
步驟c中母液升溫至65'C，補加富馬酸調？11值至2.2;步驟d中上柱洗脫的流速為1.31113/1113樹脂*11;其余操作同實施例1，谷氨酸提取收率為94.5%，富馬酸的轉化率為99.2%。
實施例3:
步驟e中濃縮高餾分中谷氨酸的質量百分含量為8.5M，再調？!1至3.2結晶析出谷氨酸；步驟f中，合并前后餾分，補加氨水調pH值至8.0，加入0.15%的硫酸鎂，以5%的接種量接種，其他操作同實施例l，谷氨酸提取收率為97.4%，富馬酸的轉化率為98.5%。
實施例4:
步驟c中，將母液升溫至9(TC，補加富馬酸調pH值至1.8;步驟d中，流速為1.5m3/1113樹脂，h，步驟e中濃縮高餾分中谷氨酸的質量百分含量為7。/。，其余操作同實施例l，谷氨酸提取收率為95.3%，富馬酸的轉化率為98.1%。
權利要求
1.一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于包括以下步驟(1)提取谷氨酸a谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)滅菌后采用超濾膜超濾，去除菌體雜蛋白，得到澄清的谷氨酸發(fā)酵液；b用富馬酸調整上述谷氨酸發(fā)酵液的pH值至3.0～3.2，調整過程中攪拌促溶，然后進入常溫的等電點連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置中結晶，再經(jīng)離心、分離得到谷氨酸晶體和母液，母液中谷氨酸含量為1.5～2.5％；c將母液升溫至50～90℃，加入富馬酸調整pH值至1.7～2.2，制得上柱液；d將上柱液注入離子交換柱進行離子交換，以氨水進行洗脫，流速為1.0～1.5m3/m3樹脂·h，收集前后餾分及高餾分；e濃縮高餾分，使其中谷氨酸的質量百分含量達到5～9％，并調pH值至3.0～3.2，結晶提取谷氨酸；前后餾分用氨水調整pH值至8.0～9.5，作為制備天冬氨酸的轉化液；(2)制備天冬氨酸f在上述轉化液中加入占其質量的0.05～0.3％的硫酸鎂，然后按3～15％的接種量接入大腸桿菌酶液，轉化制備天冬氨酸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于 步驟a中所述的超濾膜為無機陶瓷膜，截留分子量為2000~50000MW。
3. 根據(jù)權利要求1所述的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于 步驟b中的等電點連續(xù)蒸發(fā)降溫裝置分為3~4級，各級均帶有真空系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于 步驟e中高餾分經(jīng)提取谷氨酸后得到的二次母液與步驟c中制得的上柱液合并再進行 下面步驟的操作。
5. 根據(jù)權利要求l所述的從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法，其特征在于 步驟f中，接種量的范圍為5~10%。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸的技術領域，具體涉及一種從發(fā)酵液中提取谷氨酸并制備天冬氨酸的方法。該方法主要包括以下步驟谷氨酸發(fā)酵液的過濾除菌、用富馬酸調等電點并結晶析出谷氨酸、離子交換、補氨轉化等，最終得到谷氨酸和天冬氨酸產(chǎn)品，谷氨酸的提取收率大于94％。本發(fā)明的有益效果是減少了谷氨酸提取過程中硫酸和氨水的使用量，有效降低了生產(chǎn)成本，將提取谷氨酸的母液作為天冬氨酸生產(chǎn)的轉化液，變廢為寶，減少了廢水排放，減輕了對環(huán)境的污染，使提取成本大為降低，極大提高了經(jīng)濟效益。
文檔編號C07C227/40GK101514166SQ20091001976
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權日2009年3月31日
發(fā)明者馮志彬, 王東陽, 閆汝東, 杰 高 申請人:王東陽