当前位置: 首页 > 专利查询>乔敏专利>正文

用环保型蒙脱石絮凝剂分离维生素C发酵液中菌丝体的方法技术

技术编号:8732697 阅读:314 留言:0更新日期:2013-05-26 10:53
本发明专利技术涉及一种用环保型蒙脱石絮凝剂分离维生素C发酵液中菌丝体的方法,该方法步骤:(1)将蒙脱石干燥水浸泡,超声分散,(2)调pH,静置,分出上层水分,再补加纯化水水洗,补加量与分出量相同,反复进行3~5次水洗,过滤,收集滤饼,干燥,(3)将滤饼粉碎后过筛,得蒙脱石絮凝剂,(4)将蒙脱石絮凝剂加入到维生素C发酵液中,搅拌并用NaOH滴加调节pH值在7.1~7.8后停止搅拌,静置,分出上层清液,压滤下层物料,滤饼即为富含菌丝体的物料。本发明专利技术环保型蒙脱石絮凝剂分离菌丝体后的维生素C发酵液澄清度较好,方便了维生素C的后续生产过程并为维生素C清洁生产提供了良好的条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用环保型蒙脱石絮凝剂分离维生素C发酵液中菌丝体的方法,属于医药发酵的

技术介绍
维生素C,其通用名称为抗坏血酸(ascorbic acid),为抗坏血酸生物活性化合物的通称,是一种水溶性维生素,水果和蔬菜中含量丰富。在氧化还原代谢反应中起调节作用,缺乏它可引起坏血病。维生素C的主要生理功能有:1、促进骨胶原的生物合成,利于组织创伤口的更快愈合;2、促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢,延长肌体寿命;3、改善铁、钙和叶酸的利用;4、改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢,预防心血管病;5、促进牙齿和骨骼的生长,防止牙床出血;6、增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力;7、预防牙龈萎缩、出血等。维生素C发酵液后处理以及回收技术是关系到维生素C制药行业发展前景的重要因素,是解决环境污染的有效途径。将维生素C发酵液后处理工艺进行改革,是确定维生素C行业实现科技创新的主要目标;就我国维生素C行业而言,由于技术、设备、方法等制约因素,多年来传统维生素C生产工艺没有得到突破性改变,特别是面对日益激烈的环境污染因素,加速技术进步、改造落后工艺,已成为维生素C生产企业参与竞争、赢得市场、不断发展的重要保证。而就 目前来看,维生素C产品是维生素类使用最广泛、产能最大的品种;过去,由于我国环保成本投入较低,吸引着全球维生素类等为代表的化学原料药的龙头企业纷纷向我国转移产能,但随着经济的发展,我国对环保的重视程度提升,维生素生产企业也面临着极大的环保压力。维生素C生产过程中排放含有大量蛋白有机废水,废水中的COD高达10000mg/L左右,并且生物难于降解,如果不加以治理,任意排放,就会对环境造成严重的污染。中国专利文献CN102491560A (申请号201110423558.7)公开了用于维生素C二级生化出水处理及回用的方法及系统。该方法描述了维生素C的排放物采用砂滤、臭氧消毒、活性碳吸附、阳离子树脂交换和过滤作为预处理单元,以及钠滤、一级反渗透和二级反渗透作为处理单元。但该方法存在一定的缺陷,维生素C发酵液中含有大量蛋白质、菌体以及色素类物质,采用过滤、吸附以及反渗透等处理方法在维生素C大生产中无法实现的,特别是钠滤、一级反渗透和二级反渗透设备中的滤膜经常中毒、失效更换,并且处理成本很高,处理发酵液量极小,根本无法实现工业化大规模生产。蒙脱石(Montmorillonite)是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的层状矿物,属于蒙皂石族(smectite)矿物之一,是重要的黏土矿物。蒙脱石的分子式为(Al、Mg) 2[Si4O1J(OH)2.ηΗ20,中间为铝氧八面体,上下为硅氧四面体所组成的三层片状结构的黏土矿物,蒙脱石晶体属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物,在晶体构造层间含水及一些交换阳离子,有较高的离子交换容量以及有较大的吸水膨胀能力。目前利用其吸附性能,广泛用于食油精制脱色除毒、污水处理等方面;蒙脱石在医药中应用广泛,能够做医药载体,起控释剂的作用,并有止泻功效。鉴于蒙脱石的特性,还能作为最优秀的饲料脱霉剂。蒙脱石分别以最大浓度、最大体积的药量一日内连续给小白鼠灌肠给药,每天三次后,小白鼠的急性毒性、最大耐受量,未出现中毒表现,无一例小白鼠死亡,说明蒙脱石作为絮凝剂是基本无毒的物质。维生素C的生产方法主要有2种:莱氏法和二步发酵法。莱氏法是由Reichstein和Grussner研究开发的,是以葡萄糖作为起始原料经催化加氢制得D-山梨醇(又名D-山梨糖醇),再经醋杆菌深层发酵氧化制得L-山梨糖,L-山梨糖经丙酮和硫酸处理生成双丙酮-L-山梨糖,再用苯或甲苯提取,提取液经水法除去单酮山梨糖后去除溶剂后分离出来,用高锰酸钠氧化、水解、酯化、转化和中和便得到维生素C。莱氏法步骤繁琐,现今维生素C的工业生产中很少采用。二步发酵法是D-山梨醇发酵生成L-山梨糖后,又经第二步细菌氧化直接生成2-酮基-L-古龙酸(钠),所制备的2-酮基-L-古龙酸(钠)经过酸转化法或碱转化法转化为维生素C。天津大学2003年耿海义的名称为《维生素C发酵工艺的研究》的硕士论文详细研究了维生素C 二步发酵法;中国专利文献CN1257127A(申请号:99110472.2)公开了一种经过用微生物发酵连续地由D-山梨糖醇成产2-酮基-L-古龙酸或其盐的生产工艺。二步发酵法经过两步发酵以后发酵醪液中除含有2-酮基-L-古龙酸(钠)外,还含有菌丝体、蛋白质、培养基等杂质,需要对2-酮基-L-古龙酸(钠)分离提纯。目前对2-酮基-L-古龙酸(钠)分离提纯的方法主要有加热沉淀法、化学絮凝法和超滤法,加热沉淀法能耗较大,目前很少采用;化学絮凝法通过化学絮凝剂除去菌丝体、蛋白质等杂质,但操作过程中容易产生较多的废物环境污染较严重;超滤法是一种新兴的膜处理技术,此法操作简单,污染少,但成本较高。许多维生素生产厂家投入大量的治理和运行费用对三废进行治理,收到了一定的效果,但是仅着眼于生产过程末端污染物的治理,存在着许多弊端,比如:(1)治理难度较大,(2)环保投资增加,(3)产品成本提高,企业效益降低。为了更好地提高企业生产效益,减少对环境的污染,就得从生产过程中入手,把工业污染控制贯穿到整个生产的全过程,清洁生产是实现持续发展的关键因素和主要途径。而维生素类清洁生产的关键因素是寻找低成本、高效率的绿色环保型的絮凝剂。蒙脱石絮凝剂的研制成功,使得维生素C发酵液分离净化过程应用蒙脱石絮凝剂新 技术,建立新的维生素C后处理生产工艺模式,使传统生产工艺改造并实现突破性进展。目前利用蒙脱石絮凝剂对维生素C发酵液中菌丝体进行分离未见报道。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种用环保型蒙脱石絮凝剂分离维生素C发酵液中菌丝体的方法。专利技术概述:本专利技术的主要目标是通过应用蒙脱石絮凝剂,建立新的维生素C后处理生产工艺模式,改造传统生产工艺并实现突破性进展。本专利技术是建立在国内生产维生素C工艺基础上,有效分离维生素C发酵液菌丝体、蛋白等。维生素C发酵液除去菌丝体后得到澄清的维生素C发酵液溶液,为维生素C后续的转化提取、精制生产过程提供方便。本专利技术节能降耗、维生素C溶液的收率和质量有较大的提高,并且不造成新的环境污染。术语说明:维生素C发酵液:本专利技术所述的维生素C发酵液是指以D-山梨醇(又名D-山梨糖醇)为原料按照现有技术中的维生素C二步发酵法经两步细菌氧化发酵制得的发酵醪液,该发酵醪液中含有2-酮基-L-古龙酸钠,还含有菌丝体、蛋白质、培养基等。维生素C 二步发酵法的工艺路线为:权利要求1.一种用环保型蒙脱石絮凝剂分离维生素C发酵液中菌丝体的方法,其特征在于,该方法步骤如下: (1)将蒙脱石原料130 160°C干燥至含水量为2 10wt%,加入纯化水中浸泡5 IOh后充分搅拌,在20 60°C超声分散10 50min,超声频率为15 40KHz,得悬乳液;所述的蒙脱石原料:纯化水的质量体积比为1:5 10g/ml ; (2)在搅拌条件下用药用盐酸调pH至2.0 4.0,静置2 5h,分出上层水分,然后再补加纯化水水洗,补加纯化水的量与分出的水量相同,继续搅拌10 40min,静置10 20h后,再分出上层水分,然后再补加纯化水水洗,补加纯化水的量与分出本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种用环保型蒙脱石絮凝剂分离维生素C发酵液中菌丝体的方法,其特征在于,该方法步骤如下:(1)将蒙脱石原料130~160℃干燥至含水量为2~10wt%,加入纯化水中浸泡5~10h后充分搅拌,在20~60℃超声分散10~50min,超声频率为15~40KHz,得悬乳液;所述的蒙脱石原料:纯化水的质量体积比为1:5~10g/ml;(2)在搅拌条件下用药用盐酸调pH至2.0~4.0,静置2~5h,分出上层水分,然后再补加纯化水水洗,补加纯化水的量与分出的水量相同,继续搅拌10~40min,静置10~20h后,再分出上层水分,然后再补加纯化水水洗,补加纯化水的量与分出的水量相同,反复进行3~5次水洗,然后过滤,收集滤饼,90~160℃干燥至含水量≤10wt%;(3)将干燥后的滤饼粗粉碎至平均粒度≤5mm后再进行超微粉碎,过400~600目筛,得蒙脱石絮凝剂;(4)在搅拌条件下,搅拌转速为15~30转/min,将蒙脱石絮凝剂按质量体积比为0.01~0.02:1g/ml缓慢加入到维生素C发酵液中,继续搅拌并用10~20wt%浓度的NaOH滴加调节pH值在7.1~7.8后停止搅拌,静置2~5h,分出上层清液,压滤下层物料,滤饼即为富含菌丝体的物料,将上层清液与滤液混合即为分离菌丝体后的澄清维生素C发酵液溶液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:乔敏
申请(专利权)人:乔敏
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1