一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法技术

本发明专利技术属于膜分离技术领域，具体公开了一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法，本发明专利技术通过超滤膜进行过滤，过滤后的清液澄清透亮，且能够去除所有菌体、不溶性杂质和部分大分子物质；纳滤膜能分离小分子物质和40

【技术实现步骤摘要】
一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法


[0001]本专利技术涉及膜分离
，具体为一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法，包括如下步骤：
[0007]S1、将大肠杆菌种子液接种到装有发酵底物的发酵罐中，进行发酵培养，发酵培养的时间为发酵50
‑
70h，控制发酵培养的温度为37℃，获得发酵液；
[0008]S2、将发酵液采用碟片离心机进行过滤，除去大颗粒杂质，离心后的残渣用水洗涤2
‑
3次，将洗涤液与离心液混合即得到原料液；
[0009]S3、将上一步的原料液，用超滤膜过滤除杂，去除料液中所有菌体、不溶物和部分大分子物质，过滤快结束之前，向剩余料液中加入透析用纯水，然后将加入纯水的料液通过超滤膜进行过滤；
[0010]S4、将原料液通过超滤膜过滤后的清液，再用纳滤膜进行浓缩，依次通过三级纳滤膜进行分别浓缩，最终浓缩液固形物含量20
‑
30％，灰分去除率40
‑
60％；
[0011]S5、将制得的浓缩液放入器皿中，进行蒸发浓缩；
[0012]S6、将上述制备的浓缩后的物体，采用适当干燥方法干燥后即为丙氨酸粗品。
[0013]优选的，步骤S1中发酵底物为发酵培养基，发酵培养基的原料为：葡萄糖、磷酸二氢钾、柠檬酸、微量元素浓缩液、维生素B1、磷酸氢二铵、硫酸镁。
[0014]优选的，发酵过程中，通过发酵罐中的搅拌马达进行搅拌，发酵培养基的PH值为5.5
‑
6.5，发酵罐中空气流量为2
‑
3L/min。
[0015]优选的，步骤S2中发酵液通过碟片离心机过滤时，发酵液降温至20
‑
25℃，碟片离心机的离心转速4000
‑
5000rpm。
[0016]优选的，步骤S3超滤膜为陶瓷超滤膜、管式超滤膜和卷式超滤膜中的一种。
[0017]优选的，步骤S3中加入透析用纯水的质量占原料液重量的10
‑
30％，超滤膜的运行
压力为0.1
‑
0.5MPa。
[0018]优选的，步骤S4纳滤膜为有机卷式纳滤膜，三级纳滤膜为通过三次纳滤膜进行浓缩，第一级纳滤膜的切割分子量为250
‑
350Da，第二级纳滤膜的切割分子量为200
‑
300Da，第三级纳滤膜的切割分子量为150
‑
250Da，三级纳滤膜的运行压力均为1
‑
3MPa。
[0019]优选的，三级纳滤膜的有效膜面积均为25
‑
35m2，三级纳滤膜依次浓缩时的温度为10
‑
60℃。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1.通过超滤膜进行过滤，过滤后的清液澄清透亮，且能够去除所有菌体、不溶性杂质和部分大分子物质；纳滤膜能分离小分子物质和40
‑
60％灰分，提高产品纯度；
[0022]2.通过超滤膜以及纳滤膜浓缩的能耗约为传统加热浓缩能耗的1/5
‑
1/4，通过纳滤浓缩对料液进行减量化后，大大降低后续干燥能耗；
[0023]3.通过超滤膜以及纳滤膜浓缩后无相变，无添加剂，无化学变化，产品质量放心；
[0024]4.整个操作流程简单，设备设计紧凑，工人操作容易，劳动强度低；
[0025]5.设备占地小，投资小，运行成本低，投资回收期短；
[0026]6.采用全封闭管道式运行，外部环境清洁，完全满足FDA生产规范要求。
具体实施方式
[0027]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本专利技术提供一种技术方案：一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法，包括如下步骤：
[0029]S1、将大肠杆菌种子液接种到装有发酵底物的发酵罐中，进行发酵培养，发酵培养的时间为发酵50
‑
70h，控制发酵培养的温度为37℃，获得发酵液；
[0030]S2、将发酵液采用碟片离心机进行过滤，除去大颗粒杂质，离心后的残渣用水洗涤2
‑
3次，将洗涤液与离心液混合即得到原料液；
[0031]S3、将上一步的原料液，用超滤膜过滤除杂，去除料液中所有菌体、不溶物和部分大分子物质，过滤快结束之前，向剩余料液中加入透析用纯水，然后将加入纯水的料液通过超滤膜进行过滤；
[0032]S4、将原料液通过超滤膜过滤后的清液，再用纳滤膜进行浓缩，依次通过三级纳滤膜进行分别浓缩，最终浓缩液固形物含量20
‑
30％，灰分去除率40
‑
60％；
[0033]S5、将制得的浓缩液放入器皿中，进行蒸发浓缩；
[0034]S6、将上述制备的浓缩后的物体，采用适当干燥方法干燥后即为丙氨酸粗品。
[0035]进一步的，步骤S1中发酵底物为发酵培养基，发酵培养基的原料为：葡萄糖、磷酸二氢钾、柠檬酸、微量元素浓缩液、维生素B1、磷酸氢二铵、硫酸镁。
[0036]进一步的，发酵过程中，通过发酵罐中的搅拌马达进行搅拌，发酵培养基的PH值为5.5
‑
6.5，发酵罐中空气流量为2
‑
3L/min。
[0037]进一步的，步骤S2中发酵液通过碟片离心机过滤时，发酵液降温至20
‑
25℃，碟片
离心机的离心转速4000
‑
5000rpm。
[0038]进一步的，步骤S3超滤膜为陶瓷超滤膜、管式超滤膜和卷式超滤膜中的一种。
[0039]进一步的，步骤S3中加入透析用纯水的质量占原料液重量的10
‑
30％，超滤膜的运行压力为0.1
‑
0.5MPa。
[0040]进一步的，步骤S4纳滤膜为有机卷式纳滤膜，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、将大肠杆菌种子液接种到装有发酵底物的发酵罐中，进行发酵培养，发酵培养的时间为发酵50
‑
70h，控制发酵培养的温度为37℃，获得发酵液；S2、将发酵液采用碟片离心机进行过滤，除去大颗粒杂质，离心后的残渣用水洗涤2
‑
3次，将洗涤液与离心液混合即得到原料液；S3、将上一步的原料液，用超滤膜过滤除杂，去除料液中所有菌体、不溶物和部分大分子物质，过滤快结束之前，向剩余料液中加入透析用纯水，然后将加入纯水的料液通过超滤膜进行过滤；S4、将原料液通过超滤膜过滤后的清液，再用纳滤膜进行浓缩，依次通过三级纳滤膜进行分别浓缩，最终浓缩液固形物含量20
‑
30％，灰分去除率40
‑
60％；S5、将制得的浓缩液放入器皿中，进行蒸发浓缩；S6、将上述制备的浓缩后的物体，采用适当干燥方法干燥后即为丙氨酸粗品。2.根据权利要求1所述的一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法，其特征在于：步骤S1中发酵底物为发酵培养基，发酵培养基的原料为：葡萄糖、磷酸二氢钾、柠檬酸、微量元素浓缩液、维生素B1、磷酸氢二铵、硫酸镁。3.根据权利要求2所述的一种基于膜分离工艺的丙氨酸生产方法，其特征在于：发酵过程中，通过发酵罐中的搅拌马达进行搅拌，发酵培养基的PH值为5.5
‑
6.5，发酵罐中空气流量为2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈传云，梁远争，李胜明，李爱珍，
申请(专利权)人：合肥信达膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：