利用模拟移动床提取L-异亮氨酸的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种利用模拟移动床提取L

【技术实现步骤摘要】
利用模拟移动床提取L-异亮氨酸的系统


[0001]本技术属于生物发酵领域，涉及一种利用模拟移动床提取L-异亮氨酸的系统。

技术介绍

[0002]L-异亮氨酸是人体必需氨基酸之一，也是三种支链氨基酸之一,被广泛用于药品,食品,饲料等行业。
[0003]L-异亮氨酸生产方法主要有提取法和发酵法，提取法是将蛋白质水解为含有L-异亮氨酸的水解液，再经离子交换树脂分离或者沉淀剂选择性沉淀纯化的方法得到L-异亮氨酸成品；发酵法是通过培养特定的微生物得到含有L-异亮氨酸的发酵液，再经离子交换树脂分离和结晶纯化得到L-异亮氨酸成品。后者在工业生产中使用更加普遍，但常规的离子交换方法分离纯化能力有限，得到的产品纯度偏低，且会使用大量的酸碱导致高盐废水排放量大，如果想得到更高纯度的产品需要经过多次结晶除杂，导致提取收率降低，能耗增大。许多研究机构，企业都在想办法使用其他方法替代传统提取方法：CN109796357介绍了一种色谱分离提取异亮氨酸的方法，但该方法在发酵液经过陶瓷膜过滤后直接进入色谱分离，会导致较多色素和可溶性大分子物质进入并污染色谱系统，影响分离介质的寿命和分离效率。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本技术提供利用模拟移动床提取L-异亮氨酸的系统，采用顺序模拟移动床替代离子交换纯化方式的同时，还在工艺过程中增加其他配套手段，实现高效，低耗的提取。
[0005]本技术的方案：
[0006]一种利用模拟移动床提取L-异亮氨酸的系统，所述系统包括陶瓷膜过滤系统，陶瓷膜过滤系统通过管道与纳滤系统、顺序模拟移动床、反渗透膜系统、脱色吸附器和减压浓缩装置依次连通。
[0007]优选地，所述陶瓷膜过滤系统的陶瓷膜粒径为50～100nm
[0008]优选地，所述纳滤系统的纳滤膜粒径为10～50nm。
[0009]优选地，所述顺序模拟移动床包括物料循环系统和洗提水循环系统，物料循环系统包括进料管，洗提水循环系统包括洗提水进料管，进料管与进料缓冲罐连通，进料缓冲罐通过管道与第一安全过滤器、第一换热器和第一闪蒸罐依次连通，洗提水进料管通过管道与洗提水罐连通，洗提水罐通过管道与第二安全过滤器、第二换热器和第二闪蒸罐依次连通，第一闪蒸罐和第二闪蒸罐的介质出口分别通过管道与冷凝器连通，第一闪蒸罐和第二闪蒸罐通过管道与分离系统连通，分离系统出料口通过管道分别与解析罐和排液罐分别连通。
[0010]进一步优选地，所述分离系统包括第一仓室、第二仓室、第三仓室、第四仓室、第五
仓室、第六仓室和第七仓室，第一仓室、第二仓室、第三仓室、第四仓室、第五仓室、第六仓室和第七仓室内部装有树脂。
[0011]进一步优选地，第一仓室、第二仓室、第三仓室、第四仓室、第五仓室、第六仓室和第七仓室通道管道依次串联和收尾相连。
[0012]优选地，所述冷凝器设有分别冷却水进料管和冷却水出料管。
[0013]具体操作方法为：
[0014]1、将发酵液用稀硫酸调节pH至5.0～6.0；经过滤精度为50～100nm的陶瓷膜过滤系统过滤，过滤温度40～60℃，压力不超过0.3Mpa，陶瓷膜截留菌体蛋白经工艺用水洗涤后排入副产品车间做饲料处理，过滤液进入下工序。
[0015]2、过滤液于不超过50℃、0.3Mpa下进入过滤精度为10～50nm纳滤系统，进一步除去大部分色素和大分子物质，将溶液透光率提高至不低于60%。
[0016]3、纳滤清液进入SSMB系统，该系统由7个仓室组成，正常使用6个，1个备用，使用时装有树脂的仓室分为四个区域，各有不少于1个仓室，按作用分别为慢组分收集一区、各组分混合二区、进料三区、快组分分离四区。各区的仓室串联连接，收尾相连。生产时，去除了大部分色素和蛋白的清液三区进入，洗涤水由一区进入，包含各种杂酸和杂质的残余液由四区流出，异亮氨酸萃取液由一区流出，按程序设定时间由电脑控制切换阀门依次循环，一个周期结束恢复至初始样，通过调整电脑程序中的各区域的BV值来达到分离纯化效果。
[0017]4、将模拟移动床纯化后的提取液升温到60℃以上，进入高温反渗透膜系统进行浓缩，将提取液浓度增加2～5倍。
[0018]5、经反渗透膜浓缩后的提取液加入活性炭，70～90℃下脱色，经两级过滤，减压浓缩结晶，离心分离，干燥筛分得成品，该成品纯度HPLC检测可达99%以上，任一单杂不超过0.5%。
[0019]本技术有益效果：
[0020]采用顺序模拟移动床替代离子交换纯化方式的同时，还在工艺过程中增加其他配套手段，实现高效，低耗的提取将陶瓷膜分离的发酵液进一步纳滤除杂，除去大部分色素和大分子物质，有效的降低了SSMB的负担，保证其使用寿命和分离效率；并在色谱分离之后采用反渗透膜对提取液进行浓缩，减小了后续脱色液的体积，降低结晶浓缩时的蒸汽消耗，这对于降低生产成本有重要意义。
附图说明
[0021]图1本技术装置系统示意图；
[0022]图2本实用顺序模拟移动床系统示意图；
[0023]图3本实用顺序模拟移动床系统中分离系统示意图；
[0024]图4 L-异亮氨酸SSMB提取液有关物质色谱图；
[0025]图5 L-异亮氨酸成品有关物质色谱图；
[0026]其中：陶瓷膜过滤系统1，纳滤系统2，顺序模拟移动床3，进料缓冲罐301，第一安全过滤器302，第一换热器303，第一闪蒸罐304，洗提水罐305，第二安全过滤器306，第二换热器307，第二闪蒸罐308，冷凝器309，分离系统310，第一仓室3101，第二仓室3102，第三仓室3103，第四仓室3104，第五仓室3105，第六仓室3106，第七仓室3107，反渗透膜系统4，脱色吸
附器5，减压浓缩装置6。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术作更清晰、完整的说明。这些实施例仅用于例证的目的，并不限制本专利技术的范围，同时，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动下对本专利技术做出的改变、修饰也包含在本专利技术之内。
[0028]实施例1
[0029]一种利用模拟移动床提取L-异亮氨酸的系统，所述系统包括陶瓷膜过滤系统1，陶瓷膜过滤系统1通过管道与纳滤系统2、顺序模拟移动床3、反渗透膜系统4、脱色吸附器5和减压浓缩装置6依次连通。
[0030]优选地，所述陶瓷膜过滤系统1的陶瓷膜粒径为50～100nm
[0031]优选地，所述纳滤系统2的纳滤膜粒径为10～50nm。
[0032]优选地，所述顺序模拟移动床3包括物料循环系统和洗提水循环系统，物料循环系统包括进料管，洗提水循环系统包括洗提水进料管，进料管与进料缓冲罐301连通，进料缓冲罐301通过管道与第一安全过滤器302、第一换热器303和第一闪蒸罐304依次连通，洗提水进料管通过管道与洗提水罐305连通，洗提水罐305通过管道与第二安全过滤器306、第二换热器307和第二闪蒸罐308依次连通，第一闪蒸罐304本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用模拟移动床提取L-异亮氨酸的系统，其特征在于：所述系统包括陶瓷膜过滤系统（1），陶瓷膜过滤系统（1）通过管道与纳滤系统（2）、顺序模拟移动床（3）、反渗透膜系统（4）、脱色吸附器（5）和减压浓缩装置（6）依次连通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述陶瓷膜过滤系统（1）的陶瓷膜粒径为50～100nm。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述纳滤系统（2）的纳滤膜粒径为10～50nm。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述顺序模拟移动床（3）包括物料循环系统和洗提水循环系统，物料循环系统包括进料管，洗提水循环系统包括洗提水进料管，进料管与进料缓冲罐（301）连通，进料缓冲罐（301）通过管道与第一安全过滤器（302）、第一换热器（303）和第一闪蒸罐（304）依次连通，洗提水进料管通过管道与洗提水罐（305）连通，洗提水罐（305）通过管道与第二安全过滤器（306）、第二换热器（307）和第二闪蒸罐（308）依次连通，第一闪蒸罐（304）和第二闪蒸罐（308）的介质出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛锦文，戴超，邓操，郑炜，王孟华，蔡卫国，张国龙，
申请(专利权)人：宜昌三峡普诺丁生物制药有限公司，
类型：新型
国别省市：