本发明专利技术公开了一种从发酵液中提取Ｌ－苯丙氨酸的方法，该方法为：将酪氨酸缺陷型Ｌ－苯丙氨酸高产菌株成熟发酵液通过先微滤去除菌体后纳滤脱色的方式或离子交换的方式，将滤清液或洗脱溶液依次进行浓缩、结晶、过滤、脱色、再结晶、干燥，最后冷却得到所述Ｌ－苯丙氨酸产品。采用本发明专利技术能提高Ｌ－苯丙氨酸的收率和纯度；采用强酸性铵型阳离子交换树脂进行吸附，能使树脂利用率提高３０％，单位树脂的提取能力提高３～５倍；采用先微滤后纳滤的方式能使Ｌ－苯丙氨酸的纯度由现有的５０％提高到９９～１００％，收率由现有的４０％提高到８０～９７％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氨基酸的提取方法，具体说是一种从发酵液中提取L-苯丙氨酸 的方法。
技术介绍
苯丙氨酸(Phenylalanine)的化学名称为a -氨基-13 -苯丙酸，分子式为 (^5(^3(朋2)0)211，分子量为165. 19。商品主要有L_苯丙氨酸、D_苯丙氨酸和DL-苯丙氨 酸，主要应用领域为食品与医药部门。L-苯丙氨酸为白色结晶或结晶性粉末，略苦，熔点 283°C (分解)，比旋度-35. 1° (C= 1.94，水中)，减压升华，溶于水，难溶于甲醇、乙醇、乙 醚等。L-苯丙氨酸是8种必须氨基酸之一，同时它也是生物体内合成酪氨酸的重要原料。 苯丙氨酸是某些氨基酸药物和氨基酸营养食品所必需的成份，是合成某些抗癌药物的中间 体，如苯丙氨苄、甲酸溶肉瘤素等。其最重要的用途是与L-天冬氨酸合成二肽产品阿斯巴 甜(Aspartame, APM) ;L-苯丙氨酸的另外一个重要用途是用作营养强化剂、氨基酸输液和 复合氨基酸制剂的成分。 L-苯丙氨酸是人体和动物的必需氨基酸。在医药、食品、保健品等领域有很大用 处，是全球风行的新型甜味剂阿斯巴甜(Aspartame,APM)生产的主要原料。L_苯丙氨酸是 自上世纪八十年代以来市场需求增长最快的氨基酸品种，产品90%用于生产阿斯巴甜甜味 剂，10%用于医药等方面中丄-苯丙氨酸在医药行业主要用于氨酸酸输液和氨基酸类药物， 如抗肿瘤药物对氟苯丙氨酸、苯丙氨苄、甲酸溶肉瘤素等，市场十分紧俏，今后发展前景光 明。目前我国医药行业每年需消耗L-苯丙氨酸约400吨左右，主要依赖进口 。 目前，由于国内氨基酸大输液和抗癌药的开发利用，特别是对糖精生产实行限制、 甜菊糖甜味剂产品遭遇麻烦的情况下，阿斯巴甜需求量激增，大大剌激和推动了 L-苯丙氨 酸的生产与发展。L-苯丙氨酸制备方法主要有直接发酵法、化学合成法和酶法。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L-苯丙氨酸；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；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。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，目前所使用的提取方法主 要是离子交换法，但是所使用的离子交换树脂是大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，这 种树脂很难将L-苯丙氨酸从发酵液中分离出来，而且收率最多能达到40%、纯度最高为 50%。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种能提高产品收率 和纯度的从发酵液中提取L-苯丙氨酸的方法。 技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术所述的一种从发酵液中提取L-苯丙氨 酸的方法，该方法的具体步骤如下3 1)提取将浓度为10 20g/L的酪氨酸缺陷型L-苯丙氨酸高产菌株成熟发酵液 以1 5m3/h的流速进行提取得到含L-苯丙氨酸的溶液； 2)浓縮将步骤1)中所得的溶液进行降膜式真空浓縮，浓縮温度为60 7(TC，真 空度控制在0. 096 0. 098MPa，当浓縮液浓度达到90 100g/L时浓縮结束； 3) —次结晶用质量浓度为10%磷酸或质量浓度为10%氢氧化钠溶液调节浓縮 液的pH值并使pH值为4. 5 4. 8，然后将浓縮液温度降至5°C以下结晶8 14h得到母液 和固体物料； 4)脱色将结晶得到的固体物料加水溶解并将母液回用使溶液的质量浓度为 30 35%，用质量浓度为10%磷酸或质量浓度为10X氢氧化钠溶液调节溶液的pH值并使 pH值为4. 5 4. 8，然后加入活性炭加热至60 70。C，在60 70。C脱色30 45分钟； 5)过滤将脱色得到的溶液过滤，取滤液； 6) 二次结晶将滤液降至5°C以下，结晶8 14h得到固体物料和母液； 7)干燥将二次结晶得到的固体物料在40 6(TC下干燥6 8h，然后在75 8(TC下干燥2 4h，冷却后即得到所述L-苯丙氨酸产品。 步骤1)中所述提取的方式为先微滤去除菌体后纳滤脱色方式。所述先微滤后纳 滤的方式为先将发酵液采用0. 1 10 ii m的膜在0. 7 7kPa操作压力下过滤，得到滤 液和菌体废渣，然后将滤液经0. 3 0. 7MPa操作压力下通过0. 8 lnm的膜过滤后得到 含有L-苯丙氨酸的滤液。采用此吸附方式能使L-苯丙氨酸的纯度由现有的50%提高到 99-100%，收率由现有的40%提高到80 97%。 步骤1)中所述提取方式为先通过离子交换方式进行吸附，然后再用洗脱剂洗脱 含有L-苯丙氨酸的离子交换树脂并收集洗脱液，在此吸附过程中pH值为1 3。所述离子 交换树脂系统由多个离子交换树脂柱串连组成。所述离子交换树脂为强酸性铵型阳离子交 换树脂。所述的洗脱剂为0.5mol/L氨水。将所述洗脱剂以2 4mVh的速度洗脱。 采用强酸性铵型阳离子交换树脂进行吸附，能使树脂利用率提高30%，单位树脂 的提取能力提高3 5倍，L-苯丙氨酸的纯度由现有的50%提高到99 100%，收率由现 有的40%提高到70 97%。 将所述菌体废渣经干燥后得到蛋白饲料；这样可以使得滤渣得到再利用，从而变 废为宝。 为了提高产品收率，将上述步骤中所得的母液再依次进行脱色、过滤、结晶、干燥工序。 有益效果与现有技术相比，采用本专利技术能提高L-苯丙氨酸的收率和纯度；采用 强酸性铵型阳离子交换树脂进行吸附，能使树脂利用率提高30%，单位树脂的提取能力提 高3 5倍；采用先微滤后纳滤的方式能使L-苯丙氨酸的纯度由现有的50%提高到99 100%，收率由现有的40%提高到80 97%，母液回用，能提高产品收率。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本 专利技术而不用于限制本专利技术的范围。 实施例1 :将浓度为10 20g/L的酪氨酸缺陷型L-苯丙氨酸高产菌株成熟发酵液以1 3mVh的流速通过10 ii m的膜并在5 7kPa操作压力下过滤得到滤液和菌体废 渣，将所得滤液在0. 3 0. 7MPa操作压力下通过lnm的膜吸附得到L-苯丙氨酸粗品，此吸 附过程中的pH值为1 3 ;将0. 5mol/L氨水作为洗脱剂并将该洗脱剂以2 4m3/h的速 度洗脱含有L-苯丙氨酸粗品，收集洗脱溶液；将洗脱溶液进行降膜式真空浓縮，浓縮温度 为60 70°C ，真空度控制在0. 096 0. 098MPa，当浓縮液浓度达到90 100g/L时浓縮结 束；用质量浓度为10%磷酸或质量浓度为10X氢氧化钠溶液调节浓縮液的pH值并使pH值 为4. 5 4. 8，然后将浓縮液温度降至5°C以下结晶10 14h得到母液和固体物料，将结晶 得到的固体物料加水溶解并将母液回用使得溶液的质量浓度为30 35%，用质量浓度为 10%磷酸或质量浓度为10%氢氧化钠溶液调节溶液的pH值并使pH值为4. 5 4. 8，然后 加入活性炭加热至60 70°C ，在60 7(TC脱色30 45分钟；将脱色得到的溶液过滤，取 滤液；将滤液降至5t:以下，结晶8 14h得到固体物料和母液；将二次结晶得到的固体物 料在40 6(TC下干燥6 8h，然后在75 8(TC下干燥2 4h，冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从发酵液中提取Ｌ－苯丙氨酸的方法，其特征在于该方法的具体步骤如下： １）提取：将浓度为１０～２０ｇ／Ｌ的酪氨酸缺陷型Ｌ－苯丙氨酸高产菌株成熟发酵液以１～５ｍ↑［３］／ｈ的流速进行提取得到含Ｌ－苯丙氨酸的溶液； ２）浓缩：将步骤１）中所得到的含Ｌ－苯丙氨酸的溶液进行降膜式真空浓缩，浓缩温度为６０～７０℃，真空度控制在０．０９６～０．０９８ＭＰａ，当浓缩液浓度达到９０～１００ｇ／Ｌ时浓缩结束； ３）一次结晶：用质量浓度为１０％磷酸或质量浓度为１０％氢氧化钠溶液调节浓缩液的ｐＨ值并使ｐＨ值为４．５～４．８，然后将浓缩液温度降至５℃以下结晶８～１４ｈ得到母液和固体物料； ４）脱色：将结晶得到的固体物料加水溶解并将母液回用使溶液的质量浓度为３０～３５％，用质量浓度为１０％磷酸或质量浓度为１０％氢氧化钠溶液调节溶液的ｐＨ值并使ｐＨ值为４．５～４．８，然后加入活性炭加热至６０～７０℃，在６０～７０℃脱色３０～４５分钟； ５）过滤：将脱色得到的溶液过滤，取滤液； ６）二次结晶：将滤液降至５℃以下，结晶８～１４ｈ得到固体物料和母液； ７）干燥：将二次结晶得到的固体物料在４０～６０℃下干燥６～８ｈ，然后在７５～８０℃下干燥２～４ｈ，冷却后即得到所述Ｌ－苯丙氨酸产品。...
【技术特征摘要】
一种从发酵液中提取L-苯丙氨酸的方法，其特征在于该方法的具体步骤如下1)提取将浓度为10～20g/L的酪氨酸缺陷型L-苯丙氨酸高产菌株成熟发酵液以1～5m3/h的流速进行提取得到含L-苯丙氨酸的溶液；2)浓缩将步骤1)中所得到的含L-苯丙氨酸的溶液进行降膜式真空浓缩，浓缩温度为60～70℃，真空度控制在0.096～0.098MPa，当浓缩液浓度达到90～100g/L时浓缩结束；3)一次结晶用质量浓度为10％磷酸或质量浓度为10％氢氧化钠溶液调节浓缩液的pH值并使pH值为4.5～4.8，然后将浓缩液温度降至5℃以下结晶8～14h得到母液和固体物料；4)脱色将结晶得到的固体物料加水溶解并将母液回用使溶液的质量浓度为30～35％，用质量浓度为10％磷酸或质量浓度为10％氢氧化钠溶液调节溶液的pH值并使pH值为4.5～4.8，然后加入活性炭加热至60～70℃，在60～70℃脱色30～45分钟；5)过滤将脱色得到的溶液过滤，取滤液；6)二次结晶将滤液降至5℃以下，结晶8～14h得到固体物料和母液；7)干燥将二次结晶得到的固体物料在40～60℃下干燥6～8h，然后在75～80℃下干燥2～4h，冷却后即得到所述L-苯丙氨酸产品。2. 根据权利要求1所述的一种从发酵液中提取L...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈健康，
申请(专利权)人：太仓市欣兰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。