β-丙氨酸母液中产物的分离方法技术

本发明专利技术公开了一种β

【技术实现步骤摘要】
β
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丙氨酸母液中产物的分离方法


[0001]本专利技术涉及生物
，具体而言，涉及一种β
‑
丙氨酸母液中产物的分离方法。

技术介绍

[0002]β
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丙氨酸是自然界中唯一存在的一种β
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型氨基酸，其广泛存在于动植物体内。目前，β
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丙氨酸仍以化学合成法为主，不仅原料丙烯腈毒性较大，而且整个生产工艺步骤繁琐、能耗较高，并且伴随有大量的酸碱废液排放，影响环境，处理三废增加生产成本。同化学合成工艺相比，生物酶法转化工艺具有反应条件温和、能耗低、收率高等优点。
[0003]《生物转化法生产β
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丙氨酸的研究》(楼坚，D，2006)公开了一种丙烯酸加氨直接合成β
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丙氨酸的方法，该方法具有反应路线短、能耗低等优势。然而在该反应过程中，副产物亚氨基二丙酸(以下简称IDPA)对β
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丙氨酸的收率影响较大()。为了提高β
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丙氨酸的收率，CN108383742A公开了一种在管道反应器内进行丙烯酸加氨合成β
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丙氨酸的方法，其底物转化率约为95％，但仍会生成副产物IDPA。
[0004]专利CN 1285730 C、CN109385415A、CN 110923272 A等公开了生物酶法催化丙烯酸加氨合成β
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丙氨酸的方法。相比于化学合成工艺，生物酶法转化收率可达到98％以上，但其提取工艺末道母液中仍含有大量的β
>‑
丙氨酸和一定含量的亚氨基二丙酸(IDPA)，还含有大量的磷酸盐、铵盐等。末道母液直接作为液废处理存在污染环境且资源浪费等问题。为此，如何将β
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丙氨酸末道母液中的主要产物β
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丙氨酸和IDPA有效分离，是提高整条工艺β
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丙氨酸收率和副产物IDPA价值最大化的关键。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种β
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丙氨酸母液中产物的分离方法，以提高整条工艺β
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丙氨酸收率和副产物IDPA的价值。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种β
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丙氨酸母液中产物的分离方法。该β
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丙氨酸母液中产物的分离方法包括以下步骤：1)将β
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丙氨酸母液依次经过调pH值、膜过滤、色谱分离后，获得AD液和BD液；2)将AD液依次经过脱色、蒸发浓缩、降温、固液分离后得到β
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丙氨酸结晶和β
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丙氨酸二次母液，β
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丙氨酸二次母液回用至步骤1)中进行再处理；3)将BD液蒸发浓缩至IDPA浓度为300～600g/L，调pH值，梯度降温至20～40℃、固液分离后，获得IDPA结晶和IDPA母液，IDPA结晶经过干燥后获得IDPA成品。
[0007]进一步地，β
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丙氨酸结晶经过干燥后获得β
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丙氨酸成品，IDPA结晶经过干燥后获得IDPA成品。
[0008]进一步地，步骤1)中，β
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丙氨酸母液调节pH至7.0～8.5；优选的，β
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丙氨酸母液调节pH所用的酸碱物质选自氢氧化钠、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸中的一种或多种。
[0009]进一步地，膜过滤中膜采用有机膜；优选的，所用的有机膜的材质为聚醚砜；优选的，膜为孔径为500～2000Da膜元件。
[0010]进一步地，色谱分离中所选用的树脂为钠型或钾型树脂；优选的，树脂为
AMBERLITE CR1310Na钠离子型树脂；优选的，AMBERLITE CR1310Na钠离子型树脂的陶氏粒径为0.2～0.4mm。
[0011]进一步地，色谱分离过程中色谱运行条件为温度45～65℃，进料流量0.30～0.45BV/h，洗脱水流量0.40～1.0BV/h，AD液出料量0.35～0.60BV/h，BD液出料量0.40～0.8BV/h；优选的，采用多根色谱柱串联的模拟移动床设备，运行过程中根据模拟移动床技术切换进料口、洗脱水进口、AD液出口和BD液出口。
[0012]进一步地，AD液的脱色为采用活性炭进行脱色；优选的，活性炭的添加量以活性炭质量/AD液体积计，为0.05～0.5％，脱色温度为45～65℃，脱色时间为30～60min，获得脱色清液。
[0013]进一步地，脱色清液蒸发浓缩至β
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丙氨酸浓度850～950g/L，然后降温至30～45℃，得到浓缩晶浆1；优选的，浓缩晶浆1固液分离方式为离心分离。
[0014]进一步地，BD液蒸发浓缩至IDPA浓度450～550g/L，得到浓缩晶浆2。
[0015]进一步地，浓缩晶浆2经调pH、阶梯降温、析晶、分离和干燥，即得IDPA成品。
[0016]进一步地，浓缩晶浆2调节pH范围至1.9～2.3，优选pH值调至2.0～2.1；优选的，浓缩晶浆2调节pH所用的酸碱物质选自磷酸、硫酸、盐酸、硝酸中的一种或多种，更优选为硝酸；优选的，阶梯降温方式为80℃降至70℃时，维持1.0h，再降至60℃，维持1.0h，再降至50℃，维持1.0h，再降至40℃，维持1.0h，再降至30℃，维持1.0h。
[0017]进一步地，分离采用过滤、离心分离的任一种或其组合；优选的，过滤所得的滤饼用甲醇洗涤。
[0018]进一步地，IDPA母液添加氢氧化钠调节pH至5.0～7.0，作为有机肥原料处理。
[0019]本专利技术的方法实现了β
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丙氨酸母液中β
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丙氨酸和IDPA的有效分离，所制备的β
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丙氨酸纯度可以达到99％以上，IDPA纯度可以达到95％以上。本专利技术的方法实现了β
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丙氨酸母液价值最大化应用，解决了液废处理难问题，实现变废为宝和资源的综合利用。
附图说明
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1示出了实施例1色谱分离效果图。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0023]名词解释
[0024]AD液：指经色谱分离后主要成分为产品β
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丙氨酸的料液。
[0025]BD液：指经色谱分离后主要成分为杂质的料液。
[0026]针对本专利技术
技术介绍
中技术问题，本申请提出了下列技术方案。
[0027]根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种β
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丙氨酸母液中产物的分离方法。该分离方法包括以下步骤：1)将β
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丙氨酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种β
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丙氨酸母液中产物的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将β
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丙氨酸母液依次经过调pH值、膜过滤、色谱分离后，获得AD液和BD液；2)将所述AD液依次经过脱色、蒸发浓缩、降温、固液分离后得到β
‑
丙氨酸结晶和β
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丙氨酸二次母液，所述β
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丙氨酸二次母液回用至步骤1)中进行再处理；3)将所述BD液蒸发浓缩至IDPA浓度为300～600g/L，调pH值，梯度降温至20～40℃、固液分离后，获得IDPA结晶和IDPA母液，所述IDPA结晶经过干燥后获得IDPA成品。2.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述β
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丙氨酸结晶经过干燥后获得β
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丙氨酸成品，所述IDPA结晶经过干燥后获得IDPA成品。3.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述β
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丙氨酸母液调节pH至7.0～8.5；优选的，所述β
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丙氨酸母液调节pH所用的酸碱物质选自氢氧化钠、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，所述膜过滤中膜采用有机膜；优选的，所述有机膜的材质为聚醚砜；优选的，所述膜为孔径为500～2000Da膜元件。5.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，所述色谱分离中所选用的树脂为钠型或钾型树脂；优选的，所述树脂为AMBERLITE CR1310Na钠离子型树脂；优选的，所述AMBERLITE CR1310Na钠离子型树脂的陶氏粒径为0.2～0.4mm。6.根据权利要求5所述的分离方法，其特征在于，所述色谱分离过程中色...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志成，田禾旺，刘鼎，
申请(专利权)人：安徽华恒生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：