一种L-鸟氨酸盐酸盐的提纯方法技术

一种提纯L-鸟氨酸盐酸盐的方法，步骤为：A、用无机膜过滤鸟氨酸发酵液，去除绝大部分菌体；B、在发酵滤液中加入絮凝剂，使固体杂质迅速沉淀从而滤液被分为沉渣和上清液，过滤上清液后得一次滤液；C、在步骤B的一次滤液中加入活性炭，加入的活性炭的占滤液的重量百分含量可以是1％，在60±5℃下搅拌脱色，然后过滤得二次滤液，过滤可以用板框压滤机；D、将步骤C的二次滤液中进行浓干结晶后，加药用炭浆液进一步溶解脱色处理，再经过二级过滤器逐级过滤，得三次滤液；E、将步骤D的三次滤液冷冻结晶，最后干燥。该方法具有耗时短、安全可靠、环保、过程简单的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从发酵液中提取、分离、纯化L-鸟氨酸盐酸盐的方法。
技术介绍
鸟氨酸，分子式H2NCH2CH2CH2CH(NH2) C00H,是一种碱性氨基酸。虽在普通蛋白质中不能找到(不属于组成蛋白质的20种氨基酸)，但存在于短杆菌酪肽、短杆菌肽S等的抗菌性肽中，另外从深山紫堇根中发现了 S-N-乙酰鸟氨酸。在生物体内，鸟氨酸有激活鸟氨酸循环、促进肝脏解氨毒作用。鸟氨酸在医药上除作为试剂与注射液外，通常与精氨酸一起用于配置恢复疲劳的发泡饮料。近年来，鸟氨酸在食品工业和医药工业上的应用日益广泛。纯净的鸟氨酸难以结晶，一般以鸟氨酸盐酸盐的形式作为产品。目前L-鸟氨酸盐 酸盐的生产主要有三种方法化学法、酶(包括菌体)法和微生物发酵法。本专利技术针对微生物发酵法生产的L-鸟氨酸进行提纯。鸟氨酸发酵液主要含有色素类，糖类，其他氨基酸类，有机酸类以及无机盐等成分，因此，为了获得高纯度的鸟氨酸，必须对其进行提取、分离、纯化。现有的L-鸟氨酸盐酸盐的纯化方法包括离子交换树脂法、无水乙醇重结晶法等。离子交换树脂法存在费工费时，效率低等问题，无水乙醇重结晶法存在不能去无机盐，操纵过程中易吸潮，而且无水乙醇价格贵、难回收和储存存在安全隐患等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种耗时短、安全可靠、环保型、过程简单的提纯L-鸟氨酸盐酸盐的方法。本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的一种提纯L-鸟氨酸盐酸盐的方法，步骤为A、用无机膜过滤鸟氨酸发酵液，去除绝大部分菌体；B、在发酵滤液中加入絮凝剂，降低滤液的粘度，使固体杂质迅速沉淀从而滤液被分为沉渣和上清液，过滤上清液后得一次滤液，杂质是菌体类杂质；C、在步骤B的一次滤液中加入活性炭，加入的活性炭的占滤液的重量百分含量可以是I %，在60±5°C下搅拌脱色，然后过滤得二次滤液，过滤可以用板框压滤机；D、将步骤C的二次滤液中进行浓干结晶后，加药用炭浆液进一步溶解脱色处理，再经过二级过滤器逐级过滤，得三次滤液；E、将步骤D的三次滤液冷冻结晶，先降温搅拌，搅拌速度40 50rpm，当降温至6 22°C时，停止降温即得湿精品，将湿精品继续离心甩干10 40分钟后干燥。进一步步骤A中所用无机膜是截留孔径为O. 2 μ m的陶瓷膜，它所截留分子量是三十万道尔顿；步骤B中所加的絮凝剂是聚合氯化铝，2 3分钟后再加入阳离子聚丙烯酰胺助凝剂，使胶体杂质形成大的絮体颗粒迅速沉降分离。加入的聚合氯化铝占发酵液的重量百分含量是O. 01 O. I%，加入的阳离子聚丙烯酰胺助凝剂是10 50PPM。在步骤B中，需用酸调节PH值为4. O 5. O。所述的步骤C后，还包括加热二次滤液至80±5°C，浓缩二次滤液至原体积的2/3，冷却过滤除盐和杂质的过程。在步骤D中，所述的炭浆液是药用炭与浓度为90%乙醇完全混合后的混合物，其中药用炭是乙醇重量的5 10%，所述的混合物呈稀浆状，再按I. O I. 5 I体积比例投入滤液中。在步骤D中，加药用炭浆液进一步溶解脱色处理是用蒸汽加热结晶物至75 80°C，结晶物完全溶解，进行脱色处理。所述的步骤D中，过滤时压力控制在O. 08 O. 15Mpa，温度控制在75 80°C。所述的步骤E中是在真空旋转干燥混合机中干燥，真空度-O. I -O. 08Mpa，干燥温度65 70°C。本专利技术从微生物发酵液中提纯L-鸟氨酸盐酸盐的方法，不需要进行离子交换树脂工序，仅通过固液分离，结晶工序就可以生出能够作为食品添加剂的L-鸟氨酸盐酸盐制品，由于没有经过离子交换树脂工序，从而可以使在净化工序中废液、废水的产生量及作为溶离剂/再生剂使用的酸、碱之类的化学药品的使用量大时减少。从而该提纯鸟氨酸的方法是耗时短、安全可靠、环保型、过程简单。所得的L-鸟氨酸盐酸盐结晶物性能好，即结晶物的透光度> 98%。具体实施例方式本专利技术的主旨是通过从微生物发酵液提纯L-鸟氨酸盐酸盐，该方法耗时短、安全可靠、环保型、过程简单。所得的L-鸟氨酸盐酸盐结晶物性能好。下面结合实施例对本专利技术的内容作进一步详述，实施例中所提及的内容并非对本专利技术的限定，其中方法各个原材料、压力、温度的选择可因地制宜而对结果并无实质性影响。首先，简述本专利技术方法的基本方案一种提纯L-鸟氨酸盐酸盐的方法，步骤为A、鸟氨酸发酵液用无机膜过滤除菌；B、在发酵滤液中加入絮凝剂，降低滤液的粘度，使固体杂质迅速沉淀从而滤液被分为沉渣和上清液，过滤上清液后得一次滤液；C、在步骤B的一次滤液中加入活性炭，在60±5°C下搅拌脱色，然后过滤得二次滤液；D、将步骤C的二次滤液中进行浓干结晶后，加药用炭浆液进一步溶解脱色处理，再经过二级过滤器逐级过滤，得三次滤液；E、将步骤D的三次滤液冷冻结晶，先降温搅拌，搅拌速度40 50rpm，当降温至6 22°C时，停止降温即得湿精品，将湿精品继续离心甩干10 40分钟后干燥。实施例I取发酵液3L于混凝器中，该发酵液鸟氨酸盐酸盐含量为6. 57%，无机膜过滤后的固悬物含量为I. 38g/L，得滤液3. 4L，鸟氨酸盐酸盐含量为5. 69%，折算鸟氨酸盐酸盐收率为98. 19%。滤液调节PH值至4. 0-5. 0，在分钟200转的搅拌速度下，先加入5%的聚合氯化铝絮凝剂150ml，2 3分钟后再加入O. 5%阳离子聚丙烯酰胺助凝剂15ml，继续搅拌I分钟，然后在每分钟50转的速度下慢搅3分钟，沉降10分钟，倾出上清液，用3L水分两次洗涤沉渣，冼水与上清液混合，过硅藻土预涂层的板框压滤机，得到一次滤液6. 7L，一次滤液鸟氨酸盐酸盐含量2. 81%，固悬物O. 0172g/L，折算鸟氨酸收率为97. 32%，固悬物去除率99. 75%。所述鸟氨酸检测为纸层析法；固悬物检测为重量法。实施例2将实施例I获得的一次滤液取4L，添加I %的活性炭，并保持其温度为60°C和200转/分钟的条件下搅拌I小时，然后过滤，将活性炭分离出来，得到二次滤液3. 5L，加热二次滤液的温度至80°C，浓缩至原体积的2/3，冷却过滤除盐和其它杂质，得精二次滤液2. 4L。实施例3在将除去活性炭以及盐和其它杂质的精二次滤液2. 4L注入到浓干炉之后，保持其温度为70°C，出现结晶后，开动搅拌继续浓缩，以视镜观察结晶干爽为止，然后冷却。往浓干炉加入药用炭浆液，即投入前药用炭先与90%乙醇完全混合成稀浆状，90%以上溶解，用85%乙醇及洗液，并用蒸汽加热至75 80°C，让炉内结晶完全溶解，进行脱色。实施例4将实施例3中最后得的已溶解的溶液经一级过滤器过滤，循环至清后，再经二级过滤，循环回流，过滤压力控制在O. 08 O. 15Mpa，过滤炉内温度控制在75 80°C，得三次滤液。将三次滤液放入结晶罐，用冷冻水进行冷冻结晶，降温速度< 20°C /小时，边降温边搅拌，搅拌速度40 50rpm，当降至6 22°C时，停止降温，即得湿精品。将湿精品继续离心甩干10 40分钟后出机，待旋转干燥机预热10 20分钟，将湿精品投入真空旋转干燥 混合机，在真空度-O. I -O. 08Mpa pa,干燥温度65 70°C的条件下进行烘干混合,时间4 4. 5小时，冷却降温至28 36°C，最后得L-鸟氨酸盐酸盐结晶物。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种L？鸟氨酸盐酸盐的提纯方法，步骤为：A、用无机膜过滤鸟氨酸发酵液，去除菌体；B、在去除菌体后的鸟氨酸发酵液中加入絮凝剂，使固体杂质迅速沉淀，发酵液被分为沉渣和上清液，过滤上清液后得一次滤液；C、在步骤B的一次滤液中加入活性炭，在60±5℃下搅拌脱色，然后过滤得二次滤液；D、将步骤C的二次滤液中进行浓干结晶后，加药用炭浆液进一步溶解脱色处理，再经过二级过滤器逐级过滤，得三次滤液；E、将步骤D的三次滤液冷冻结晶，先降温搅拌，搅拌速度40～50rpm，当降温至6～22℃时，停止降温即得湿精品，将湿精品继续离心甩干10～40分钟后干燥。

【技术特征摘要】
1.一种L-鸟氨酸盐酸盐的提纯方法，步骤为 A、用无机膜过滤鸟氨酸发酵液，去除菌体； B、在去除菌体后的鸟氨酸发酵液中加入絮凝剂，使固体杂质迅速沉淀，发酵液被分为沉渣和上清液，过滤上清液后得一次滤液； C、在步骤B的一次滤液中加入活性炭，在60±5°C下搅拌脱色，然后过滤得二次滤液； D、将步骤C的二次滤液中进行浓干结晶后，加药用炭浆液进一步溶解脱色处理，再经过二级过滤器逐级过滤，得三次滤液； E、将步骤D的三次滤液冷冻结晶，先降温搅拌,搅拌速度40 50rpm,当降温至6 22°C时，停止降温即得湿精品，将湿精品继续离心甩干10 40分钟后干燥。2.根据权利要求I所述的L-鸟氨酸盐酸盐的提纯方法，其特征在于步骤A中所用无机膜是截留孔径为O. 2 μ m的陶瓷膜。3.根据权利要求I所述的L-鸟氨酸盐酸盐的提纯方法，其特征在于步骤B中所加的絮凝剂是聚合氯化铝，2 3分钟后再加入阳离子聚丙烯酰胺助凝剂。4.根据权利要求3所述的L-鸟氨酸盐酸盐的提纯方法，其特征在于加入的聚合氯化铝占发酵液的重量百分含量是O. 01 O. 1%，加入的阳离子聚丙烯酰胺助凝剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑，徐达，尹子建，郑凝坚，
申请(专利权)人：广东肇庆星湖生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：