[发明专利]一种γ-谷氨酸的提取方法无效
申请号: | 200710114387.3 | 申请日: | 2007-11-15 |
公开(公告)号: | CN101168516A | 公开(公告)日: | 2008-04-30 |
发明(设计)人: | 徐国华;林永贤;李海燕;计立杰;刘加庆;曹伟锋 | 申请(专利权)人: | 山东阜丰生物科技开发有限公司 |
主分类号: | C07C229/24 | 分类号: | C07C229/24;C07C227/40;C12P13/14 |
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地址: | 276600山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 谷氨酸 提取 方法 | ||
技术领域 本发明属于谷氨酸生产技术领域,涉及一种γ-谷氨酸的提取方法。
背景技术 目前,谷氨酸的提取主要采用“等电结晶+离子交换法”,国内谷氨酸发酵行业的主要生产技术水平和国外相比,具有较大的差距,主要表现在产酸率、转化率和提取收率方面,据统计,国内产酸率为9~11%,而国外的产酸率为12-15%,说明国内外的生产技术水平还存在着相当大的差距。在谷氨酸提取工艺上,国外普遍采用除菌体后浓缩的等电点工艺,提取收率一般为85~90%,而国内“等电-离交”工艺的提取收率一般在95%左右,然而,采用离子交换工艺的过程中,需要消耗大量的硫酸和液氨,加上每年20%树脂需要更换,且洗柱增加了污水量的66%,不仅产生大量的高浓度有机酸性废水,而且离交工艺回收的谷氨酸含有大量的硫酸根,给终端产品的质量带来了极大影响。因此,传统的“等电-离交”提取谷氨酸的工艺具有以下几个缺点:1、酸碱消耗量大,每吨谷氨酸需要消耗硫酸0.8吨,液氨0.45吨;2、洗脱产生的高浓度废液要进行末端处理,而且排放废水量大,每生产1吨谷氨酸大约产生12m3废水,给生态环境带来严重的污染;3、生产过程中耗能较高,致使生产成本很高。所以,“等电-离交”工艺回收母液中的谷氨酸是味精行业的一种技术进步,但不是一种最好的回收工艺。因此,为克服传统的“等电-离交”工艺所存在的上述弊端,急需一种淘汰离子交换的新工艺,以克服传统工艺的不足。
发明内容 本发明的目的是为克服传统的“等电-离交”工艺所存在的上述弊端,淘汰离子交换工艺,提供一种γ-谷氨酸的提取新方法,以克服现有技术的不足。
谷氨酸通常有两种晶体形式存在:α-谷氨酸和β-谷氨酸,其中α-谷氨酸在母液中呈颗粒状的小晶体,为多面棱柱形的六面晶体,并且颗粒较大,而β-谷氨酸呈现分散的针状结晶,薄片状,通常称为轻麸酸。本发明中的技术方案中,经过二次提取得到一种新的谷氨酸-γ-谷氨酸,由于杂质存在而呈棕色或深黄色,纯度一般在60%-80%,从电镜下观察,γ-谷氨酸是一种非常细小的颗粒状,称之为粉状晶体。
为实现上述目的,本发明从谷氨酸等电清液中提取γ-谷氨酸的操作步骤为:
a.将发酵液用硫酸调节至pH3.0-3.2,常温等电提取谷氨酸,离心分离出α-谷氨酸和等电清液;
b.将上述的等电清液利用气浮絮凝法除去菌体蛋白,絮凝后清液采用珍珠岩助滤剂板框过滤,使其透光率达到35-50%;
c.过滤清液转入四效蒸发器中进行减压浓缩,浓缩至15-25波美度;
d.将上述浓缩液经热交换器降温至35-45℃,送至二次等电提取罐,直接搅拌降温至15-20℃,提取γ-谷氨酸,在此过程中,可以添加晶种促进谷氨酸结晶;
e.将步骤a中提取得到的α-谷氨酸和步骤d中提取的γ-谷氨酸按5~6∶1的重量比混合后,经过变晶得β-谷氨酸;
f.将步骤d中的上层等电清液经多效蒸发,浓缩至1 5-25波美度后,喷浆造粒生产有机无机复合肥;
g.将步骤b中的菌体蛋白,作为生产高蛋白饲料的主要原料。
本发明采取两次等电分离技术提取γ-谷氨酸技术,能够代替传统的离子交换工艺从而彻底淘汰了传统的“等电-离交”工艺,与现有技术相比具有以下优点:
1、能够降低酸碱的消耗,每吨谷氨酸仅消耗硫酸0.5吨,液氨0.25吨;
2、减少废水排放量,采用本发明技术,每生产1吨谷氨酸只产生2m3废水,能够减少废水排放量10m3,可以减少后续污染;
3、提取过程中不再使用液氨,使生产成本降低,提高企业的市场竞争力;
4、只采用硫酸调节pH,改善了谷氨酸的品质;
5、其生产的副产品高蛋白菌体饲料和复合肥,具有显著的经济效益。
附图说明 附图是本发明流程示意图。
具体实施方式 从谷氨酸等电清液中提取γ-谷氨酸的工艺步骤实施例:
a.发酵液用硫酸调节pH3.5,在晶核形成后添加晶种,搅拌育晶2h,再继续加硫酸将pH调至3.0,搅拌降温至15℃,继续搅拌4h,然后停止搅拌,静置沉淀6h,分离上层带菌体的等电清液和下层α-谷氨酸;
b.向步骤a等电清液中以体积比为5-6%加入聚丙烯酸钠絮凝剂,喷射器喷射升温至35-45℃,采用气浮法除去菌体蛋白,絮凝后料液添加珍珠岩助滤剂板框压滤,得到清液透光率在35-50%;
c.步骤b中的压滤清液采用四效蒸发器浓缩,出料温度为70℃,波美度15-25;
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