一种利用离子交换法提取L-精氨酸的方法技术

本发明专利技术属于L

【技术实现步骤摘要】
一种利用离子交换法提取L
‑
精氨酸的方法


[0001]本专利技术属于L
‑
精氨酸生产提取的
，具体涉及一种利用离子交换法提取L
‑
精氨酸的方法。

技术介绍

[0002]L
‑
精氨酸是含胍基的碱性氨基酸，纯品为白色结晶性粉末，广泛存在于各类生物体内，在人和动物的生长发育和新陈代谢方面起着重要的作用，是人体内蛋白质和肌酸合成的原料，也是生物体尿素循环的重要中间代谢物，其对健康成人而言为非必需氨基酸，但体内合成较慢；对婴幼儿则为必需氨基酸，因此，是一种半必需氨基酸。
[0003]L
‑
精氨酸在人体内不仅参与激素和生理活性物质的合成，还参与了人体神经活动的调节，在生殖方面也具有非常重要的作用。因此，L
‑
精氨酸在医药工业，食品，饲料等领域均有广泛应用。L
‑
精氨酸的生产方法主要有水解法和发酵法，水解法主要以动物毛发、血粉为原料，但成本高，收率低，污染严重。因此，微生物发酵法成为氨基酸生产最有前途的生产技术，在L
‑
精氨酸生产方面，微生物发酵法亦表现出潜在的优势，但在微生物发酵液提取过程中，L
‑
精氨酸表现为收率不高，纯度低，不适合工业化大生产。
[0004]中国专利CN112813115A公开了一种高纯度L
‑
精氨酸的生产工艺，其包括如下步骤：步骤1）精氨酸发酵，步骤2）离心和陶瓷膜过滤，步骤3）过弱酸性阳离子树脂，步骤4）脱氨，步骤5）纳滤膜脱色，步骤6）过强碱性阴离子树脂，步骤7）浓缩结晶，步骤8）干燥包装。本专利技术L
‑
精氨酸收率为75%，纯度为98.5%。中国专利CN107759495A公开了一种提取L
‑
精氨酸的工艺，其包括以下工艺步骤：将发酵液先调节pH值，再用孔径为20nm的陶瓷膜进行微滤；将微滤后得到的膜清液，在搅拌状态下加入0.3
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0.8％活性炭脱色；经过强碱阴离子树脂除去杂质；用三效蒸发器进行浓缩；把浓缩液升温，使其产品晶体完全溶解后，经过膜技术除去杂质，产品纯度最高可达到99%左右。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种利用离子交换法提取L
‑
精氨酸的方法，克服现有技术的不足之处。
[0006]本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的。
[0007]一种利用离子交换法提取L
‑
精氨酸的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1）陶瓷膜过滤；2）强酸性阳离子交换树脂吸附洗脱；3）浓缩脱氨；4）弱碱性阴离子交换树脂过流；5）浓缩结晶；6）离心干燥。
[0008]进一步地，所述方法包括如下步骤：步骤1）陶瓷膜过滤：将L
‑
精氨酸发酵液调pH至4.0
±
0.5，加一定体积的水，搅拌均匀，经陶瓷膜过滤，收集陶瓷膜清液；步骤2）强酸性阳离子交换树脂吸附洗脱：将步骤1）所得陶瓷膜清液使用强酸性阳离子交换树脂进行吸附，用一定浓度的氨水进行洗脱，得L
‑
精氨酸洗脱液；
步骤3）浓缩脱氨：将步骤2）所得L
‑
精氨酸洗脱液真空浓缩至浓度为1.05
±
0.05g/ml，浓缩温度60
‑
65℃，脱氨，收集L
‑
精氨酸浓缩液，回收氨气；步骤4）弱碱性阴离子交换树脂过流：将步骤3）所得L
‑
精氨酸浓缩液使用弱碱性阴离子交换树脂过流，脱色，水洗，得L
‑
精氨酸溶液；步骤5）浓缩结晶：将步骤4）所得L
‑
精氨酸溶液浓缩至L
‑
精氨酸浓度为1.05
±
0.05g/ml，结晶得L
‑
精氨酸湿品；步骤6）离心干燥：将步骤5）所得L
‑
精氨酸湿品离心，经真空干燥得L
‑
精氨酸成品。
[0009]优选地，所述陶瓷膜孔径大小为200nm，过膜温度控制在60
‑
65℃，进膜操作压力为0.25
‑
0.35Mpa，加水量为发酵液体积的100%。
[0010]优选地，所述强酸性阳离子交换树脂型号为：Monojet S1100，吸附量为180
±
50g/L，上柱流速为1/2BV/h，PH为5.0
‑
6.0，氨水浓度为2mol/L，洗脱流速为1/3 BV/h，上柱及洗脱柱温控制在40℃左右。
[0011]优选地，所述步骤3）中，将L
‑
精氨酸溶液浓缩10倍至浓度为1.05
±
0.05g/ml，浓缩温度控制在60
‑
65℃，脱氨至含氨0.02%以下。
[0012]优选地，所述弱碱性阴离子交换树脂型号为：LSI
‑
1，上柱流速1/2BV/h，水洗流速1/2BV/h ，PH为8.0
‑
9.0。
[0013]优选地，所述步骤5）中，浓缩温度≤65℃，浓缩4
‑
5h，真空度≥
‑
0.075Mpa，结晶温度≤50℃，结晶6
‑
8h。
[0014]本专利技术的技术方案具有以下突出优点及独特性 ：本方法先将L
‑
精氨酸发酵液使用强酸性阳离子交换树脂进行吸附，氨水进行洗脱，得到L
‑
精氨酸洗脱液，然后用弱碱性阴离子交换树脂过流，脱色，水洗，得L
‑
精氨酸溶液，最后经浓缩结晶得L
‑
精氨酸成品。引入阴阳离子交换树脂技术，可以有效去除L
‑
精氨酸中的酸性及中性氨基酸杂质，对L
‑
精氨酸选择性更强，易洗脱，洗脱液杂质少，透光率高，保证了产品质量的稳定，同时回收氨气，减少污水的排放，减少对环境的污染，增加了社会效益。
具体实施方式
[0015]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本技术方案进行完整地描述。
[0016]实施例1一种利用离子交换法提取L
‑
精氨酸的方法，其包括如下步骤：步骤1）陶瓷膜过滤：将L
‑
精氨酸发酵液调pH至4.0，加2倍体积的水，搅拌均匀，经陶瓷膜过滤，除去菌体、大分子蛋白和其他颗粒杂质，收集陶瓷膜清液。
[0017]步骤2）强酸性阳离子交换树脂吸附洗脱：将步骤1）所得陶瓷膜清液使用阳离子交
换树脂进行吸附，用25%的氨水洗脱，得L
‑
精氨酸洗脱液。
[0018]步骤3）浓缩脱氨：将步骤2）所得L
‑
精氨酸洗脱液真空浓缩至浓度为1.05g/ml，浓缩温度60℃，脱氨，收集L
‑
精氨酸浓缩液，回收氨气。
[0019]步骤4）弱碱性阴离子交换树脂过流：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用离子交换法提取L
‑
精氨酸的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1）陶瓷膜过滤；2）强酸性阳离子交换树脂吸附洗脱；3）浓缩脱氨；4）弱碱性阴离子交换树脂过流；5）浓缩结晶；6）离心干燥。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1）陶瓷膜过滤：将L
‑
精氨酸发酵液调pH至4.0
±
0.5，加一定体积的水，搅拌均匀，经陶瓷膜过滤，收集陶瓷膜清液；步骤2）强酸性阳离子交换树脂吸附洗脱：将步骤1）所得陶瓷膜清液使用强酸性阳离子交换树脂进行吸附，用一定浓度的氨水进行洗脱，得L
‑
精氨酸洗脱液；步骤3）浓缩脱氨：将步骤2）所得L
‑
精氨酸洗脱液真空浓缩至浓度为1.05
±
0.05g/ml，浓缩温度60
‑
65℃，脱氨，收集L
‑
精氨酸浓缩液，回收氨气；步骤4）弱碱性阴离子交换树脂过流：将步骤3）所得L
‑
精氨酸浓缩液使用弱碱性阴离子交换树脂过流，脱色，水洗，得L
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精氨酸溶液；步骤5）浓缩结晶：将步骤4）所得L
‑
精氨酸溶液浓缩至L
‑
精氨酸浓度为1.05
±
0.05g/ml，结晶得L
‑
精氨酸湿品；步骤6）离心干燥：将步骤5）所得L
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗华，冯世红，崔小红，王利君，王奎智，王飞，
申请(专利权)人：新疆阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：