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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轻工行业微生物发酵,具体涉及一种连续离子交换技术提取苯丙氨酸的方法。
技术介绍
1、苯丙氨酸(l-phenylalanine)是人体必需的八种氨基酸之一,是一种重要的药品和食品化学品的中间体,参与合成动物体内重要的神经递质与激素,在医药、食品领域均有广泛应用。苯丙氨酸作为食品添加剂合成原料,如用于甜味剂阿斯巴甜的合成;(2)作为医药原料,如氨基酸输液、综合氨基酸制剂,同时还是某些氨基酸类抗癌药物的中间体,也是生产肾上腺素、甲状腺素和黑色素的原料。近年来,由于阿斯巴甜已成为国际市场最为流行的甜味剂产品,在食品、饮料行业得到了广泛的应用,故成为促进l-苯丙氨酸需求激增的最大推动力。
2、目前苯丙氨酸制备方法主要有直接发酵法、化学合成法和酶法。化学合成法路线长、副产物多,且产物为光学消旋体,需进行光学拆分,成本高,合成法制备苯丙氨酸通常从天然产物中提取,收率低;酶法生产是利用l-苯丙氨酸的合成前体如苯丙酮酸或肉桂酸经过微生物细胞内酶系催化合成l-苯丙氨酸;直接发酵法是利用葡萄糖等原料经微生物发酵直接生产出苯丙氨酸,用发酵法生产l-苯丙氨酸的过程中需要对发酵液进行提取才能得到l-苯丙氨酸。因此选择经济合理的l-苯丙氨酸的提取工艺对提高l-苯丙氨酸的市场竞争力十分重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为提高产品的提取收率和降低提取成本,采用离子交换工艺实现苯丙氨酸的高效提取。该工艺可以提高树脂的利用率、减少洗脱剂的消耗,同时避免了树脂的活化、再生,节约了酸碱的
2、本专利技术是通过如下技术方案来实现的。
3、一种离子交换技术提取苯丙氨酸的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤1)发酵液预处理,步骤2)强酸性阳离子交换树脂吸附,步骤3)氨水洗脱,步骤4)超滤浓缩,步骤5)结晶离心,步骤6)烘干。
4、具体地,所述方法包括如下步骤:
5、步骤1)发酵液预处理:将苯丙氨酸发酵液调ph至4左右,通过陶瓷膜进行过滤,除去菌体、大分子蛋白和其他颗粒杂质,收集滤液;
6、步骤2)强酸性阳离子交换树脂吸附:将步骤1)所得滤液使用强酸性阳离子交换树脂进行吸附,ph出现反弹后水洗,得到清液;
7、步骤3)氨水洗脱:将步骤2)所得清液以浓度为0.5-0.7%的氨水作为洗脱剂进行洗脱,收集洗脱液;
8、步骤4)超滤浓缩:将步骤3)所得洗脱液进行超滤后,将超清液打入浓缩锅进行浓缩,浓缩至饱和状态,得到浓缩液;
9、步骤5)结晶离心:将步骤4)得到的浓缩液在在结晶罐中低温搅拌结晶,将所得晶体进行离心处理,得苯丙氨酸湿品;
10、步骤6)烘干:将步骤5)所得苯丙氨酸湿品真空干燥,得到苯丙氨酸成品。
11、优选地,
12、所述陶瓷膜孔径大小为50nm,截流分子量为10000da。
13、优选地,
14、所述强酸性阳离子交换树脂型号为732,吸附量132.8kg/m3,上柱流速1/2 bv/h,洗脱速度为1-2ml/min。
15、优选地,
16、所述0.5-0.7%浓度的氨水包含:0.20mol/l naoh+0.05mol/l nacl。
17、优选地,
18、所述超滤压力为0.30~0.60mpa,温度为30~60℃。
19、优选地,
20、所述浓缩温度控制在50-80℃,结晶温度为4-10℃,结晶时间为15-30h。
21、优选地,
22、所述浓缩温度控制在60℃,结晶温度为4℃,结晶时间为20h。
23、本专利技术的技术方案具有以下突出优点及独特性:
24、本专利技术技术方法所得产品纯度高,提取收率高,实现了生产过程的自动化,降低了生产成本,适合大规模工业化生产。
25、2、本专利技术工艺采用离子交换技术,树脂利用率大幅提高,降低苯丙氨酸提取成本。
26、3、本专利技术工艺可以提高树脂的利用率、减少洗脱剂的消耗,同时避免了树脂的活化、再生,节约了酸碱的消耗,减少了废液的排放。
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1.一种离子交换技术提取苯丙氨酸的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤1)发酵液预处理,步骤2)强酸性阳离子交换树脂吸附,步骤3)氨水洗脱,步骤4)超滤浓缩,步骤5)结晶离心,步骤6)烘干。
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:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述陶瓷膜孔径大小为50nm,截流分子量为10000Da。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述强酸性阳离子交换树脂型号为732,吸附量132.8kg/m3,上柱流速1/2 BV/h,洗脱速度为1-2ml/min。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述0.5-0.7%浓度的氨水包含:0.20mol/LNaOH+0.05mol/L NaCl。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述超滤压力为0.30~0.60MPa,温度为30~60℃。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述浓缩温度控制在50-80℃,结晶温度为4-10℃,结晶时间为15-30h。
8.根据权利
...【技术特征摘要】
1.一种离子交换技术提取苯丙氨酸的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤1)发酵液预处理,步骤2)强酸性阳离子交换树脂吸附,步骤3)氨水洗脱,步骤4)超滤浓缩,步骤5)结晶离心,步骤6)烘干。
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:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述陶瓷膜孔径大小为50nm,截流分子量为10000da。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述强酸性阳离子交换树脂型号为732,吸附量132.8kg/m3,上柱流速1/2 bv/h,洗脱...
【专利技术属性】
技术研发人员:李学朋,王奎智,周龙龙,冯世红,王飞,刘福玲,
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:
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