一种氨基酸发酵醪液的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种氨基酸发酵醪液的处理方法，该方法包括用超声波对氨基酸发酵醪液中的菌体进行变性处理后进行固液分离。利用本发明专利技术提供的方法对氨基酸发酵醪液进行处理，获得的发酵清液的浊度与利用通透性良好的滤膜的滤膜法获得的发酵清液的浊度相近，本发明专利技术所提供的方法能够有效的去除氨基酸发酵醪液中的菌体。而且本发明专利技术提供的方法无需对发酵醪液进行调酸、调温和过滤，简化了操作过程，减少了成本投入，另外由于本发明专利技术所用的超声波不会对环境产生危害，相比于由于清洗滤膜而产生大量富含有机物废水的现有技术更加节能环保。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，该方法包括用超声波对氨基酸发酵醪液中的菌体进行变性处理后进行固液分离。利用本专利技术提供的方法对氨基酸发酵醪液进行处理，获得的发酵清液的浊度与利用通透性良好的滤膜的滤膜法获得的发酵清液的浊度相近，本专利技术所提供的方法能够有效的去除氨基酸发酵醪液中的菌体。而且本专利技术提供的方法无需对发酵醪液进行调酸、调温和过滤，简化了操作过程，减少了成本投入，另外由于本专利技术所用的超声波不会对环境产生危害，相比于由于清洗滤膜而产生大量富含有机物废水的现有技术更加节能环保。【专利说明】
本专利技术涉及氨基酸发酵醪液的处理方法。
技术介绍
用于生产氨基酸的氨基酸发酵醪液中通常含有0. 5-1. 5重量％的发酵菌体，现有 技术普遍采用滤膜法去除发酵菌体获得氨基酸发酵清液进而提取氨基酸，以目前赖氨酸 发酵醪液的处理中普遍使用的方法为例，其主要步骤包括：加酸调节赖氨酸发酵醪液的PH 至3. 0左右，将发酵醪液加热至75°C，使发酵醪液通过陶瓷膜，滤除发酵醪液中的菌体获 得发酵清液，用活性炭对获得的发酵清液进行脱色后再采用浓缩结晶的方法获得赖氨酸产 品。该方法存在以下几点缺陷：（1)获得的氨基酸发酵清液的浊度通常在10NTU至199NTU (199NTU为仪器能够检测出的最大浊度值）的大的范围内波动，造成利用该方法获得的氨 基酸发酵清夜的质量不稳定；（2)用于滤除菌体的陶瓷膜极易被菌体堵塞，需要对其进行 周期性的清洗，以使陶瓷膜始终保持良好的通透性；（3)在清洗陶瓷膜的过程中会产生含 有大量有机物的洗膜废水，提高了生产成本和环保处理成本；（4)发酵醪液的调酸过程需 要在发酵醪液中加酸，并且将氨基酸发酵醪液从氨基酸发酵结束的温度37°C升高到75°C 左右的过滤温度需要消耗能源，增加了生产成本的投入。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的氨基酸发酵醪液的处理方法中存在的产品质量不稳 定、生产操作过程复杂、能耗高并且污染大的缺陷，提供一种产品质量稳定、菌体去除效果 好、操作简便，成本投入少，节能环保的氨基酸发酵醪液的处理方法。 为了实现上述目的，本专利技术提供，其中，该方法包 括用超声波对氨基酸发酵醪液中的菌体进行变性处理后进行固液分离。 优选地，所述超声波的频率为70-120KHZ。 优选地，所述变性处理的条件包括：所述超声波维持的时间为10-60min，相对于 IOOm3的氨基酸发酵醪液，所述超声波的功率为180-360W。 本专利技术中采用超声波对发酵醪液中的菌体进行变性处理的原理可能为：在超声 波的作用下，菌体蛋白质中的氢键发生断裂，导致菌体蛋白质变性，蛋白质变性后溶解度降 低、彼此抱团在重力的作用下发生沉降，由于菌体沉降至发酵罐底部，使得菌体和发酵清液 分开。另外，由于热为蛋白质变性的条件之一，当用超声波对发酵醪液进行处理时，超声波 对发酵醪液的增热作用使得部分蛋白质变性也可能为菌体发生沉降的原因之一。 利用本专利技术提供的方法对氨基酸发酵醪液进行处理，获得的发酵清液的浊度与利 用通透性良好的滤膜的滤膜法获得的发酵清液的浊度相近，说明本专利技术所提供的方法能够 有效的去除氨基酸发酵醪液中的菌体。而利用本专利技术提供的方法处理氨基酸发酵醪液提取 氨基酸，无需对发酵醪液进行调酸、调温和过滤，简化了操作过程，减少了成本投入，另外由 于本专利技术所用的超声波不会对环境产生危害，相比于由于清洗滤膜而产生大量富含有机物 废水的现有技术更加节能环保。 【具体实施方式】 以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术提供，其中，该方法包括用超声波对氨基 酸发酵醪液中的菌体进行变性处理后进行固液分离。 本专利技术中，氨基酸发酵醪液指采用发酵法制备氨基酸，发酵一定时间后得到的 发酵产物。本专利技术优选每IOOg氨基酸发酵醪液中菌体的含量通常为0. 5-1. 5g，酸度为 10-20g/100ml。本专利技术中氨基酸发酵醪液的酸度表示每IOOml氨基酸发酵醪液中所含有的 总的氨基酸的重量，酸度的单位为g/l〇〇ml。 在本专利技术的变性处理过程中，尽管用超声波对氨基酸发酵醪液中的菌体进行变性 处理后进行固液分离即能够达到显著减少氨基酸发酵醪液中的菌体、降低发酵醪液的浊度 的目的，但优选情况下，当所述超声波的频率为70-120KHZ时可以进一步显著减少氨基酸 发酵醪液中的菌体、降低发酵醪液的浊度。最为优选的情况下所使用的超声波的频率为 80-lOOKHz时，降低氨基酸发酵醪液的浊度和菌体含量的效果最好。 本专利技术中，尽管只要在超声波存在下进行超声波变性处理即可达到本专利技术的目 的，但优选情况下，为了获得更好的效果，优选的变性处理的条件包括：所述超声波维持的 时间为10-60min，相对于IOOm 3的氨基酸发酵醪液，所述超声波的功率为180-360W。进一 步优选的变性处理的条件包括：所述超声波维持的时间为20-50min，相对于IOOm 3的氨基 酸发酵醪液，所述超声波的功率为200-340W。本专利技术所述的方法对氨基酸发酵醪液的pH值 和温度没有特别的限制，即本专利技术所述的氨基酸发酵醪液的处理方法适用于任何本领域氨 基酸发酵过程结束后获得的赖氨基酸发酵醪液的PH值和温度，因此，在对发酵醪液进行超 声波处理时无需对发酵醪液的pH值和温度进行调整。但同时应当注意的是，虽然本专利技术对 发酵醪液的PH值和温度没有特别的限制，但一定的pH和温度为蛋白质变性的条件之一是 本领域的公知常识，在本专利技术所述方法的前提下通过适当的调节发酵醪液的pH和温度使 菌体的蛋白质变性沉降的方法同样也应视为没有脱离本专利技术的保护范围。 本专利技术中，对于固液分离的方法没有特殊要求，可以采用本领域常用的各种方法， 例如可以采用沉降、离心等方法进行。从降低能耗并且获得更好的固液分离效果方面考虑， 优选采用沉降方法进行固液分离。本专利技术中，沉降即是指自然沉降。通过自然沉降使得经超 声波处理后溶解度降低的蛋白质通过重力的作用沉降于容器底部，达到固液分离的目的。 一般来说在不影响生产效率的前提下，适当的延长自然沉降的时间有助于固液分 离效果的提高，优选地，所述自然沉降的时间为10-60min，更为优选地，所述自然沉降的时 间为 15-55min。 本专利技术也可以通过检测自然沉降获得的上清液中菌体含量的方法来判断自然沉 降的结束时间，优选情况下，当上清液中的菌体含量不高于〇. 01重量％时可以结束自然沉 降过程。 本专利技术中，当自然沉降过程结束后，自然沉降获得的上清液可以从发酵罐中排出 用于生产纯度较高的氨基酸，本专利技术对上清液排出的方法没有特别的限制，可以通过上排 或在略高于固液分界面的罐体处开口的方式将上清液排出，其中，所述开口的高度要能够 使得排出的上清液中的平均的菌体含量不高于0. Ol重量％。 通过本专利技术所述方法获得的上清液在经过后续的活性炭脱色以及再浓缩结晶过 程后可以用于生产高纯度的氨基酸产品，例如可以用于生产纯度不低于98重量％的氨基 酸。 本专利技术中，自然沉降得到的菌体液可以直接按照对产品纯度的不同需要生产纯度 低于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨基酸发酵醪液的处理方法，其特征在于，该方法包括用超声波对氨基酸发酵醪液中的菌体进行变性处理后进行固液分离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周勇，卢宗梅，顾宗池，陈静文，
申请(专利权)人：中粮生物化学安徽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34