[发明专利]用一步精制法提取发酵液中色氨酸的生产方法

权利要求书

1.一种用一步精制法提取发酵液中色氨酸的生产方法，该方法包括以下步骤：

第一步、对含有L-色氨酸发酵液进行预处理：处理方式为分别加入发酵液体积0.1％～1.0％的明矾和发酵液体积0.1％～1.0％的NaHSO₃后，搅拌并加热到40～80℃，制为处理液；

第二步、将处理液泵入陶瓷微滤膜过滤器，得到除去菌体的色氨酸微滤液以及菌体蛋白；

第三步、将色氨酸微滤液泵入超滤膜过滤器，得到色氨酸超滤液和含有色素及蛋白的浓缩液；

第四步、将色氨酸超滤液泵入纳滤膜过滤器，得到色氨酸浓缩液以及含盐的透过液；

第五步、将经纳滤的色氨酸浓缩液打入脱色罐，加入含酸量的5％～40％的活性炭进行脱色，脱色温度控制在50～80℃保温，脱色时间控制在10～60min；

第六步、将压滤除炭后的脱色液泵入单效蒸发器中，控制温度50～80℃，真空度为-0.06～-0.1MPa，浓缩至有大量晶体析出时停止；

第七步、将浓缩液打入结晶罐，迅速搅拌降温至10～20℃，结晶4～10h，晶体离心脱水烘干后，得L-色氨酸成品；

第八步、将结晶母液泵入纳滤膜过滤器重复步骤四；

第九步、将步骤三的浓缩液和步骤二的菌体蛋白混合，进入单效蒸发器结晶器，控制温度80℃，真空度为-0.08MPa，浓缩约8h后，进入气流烘干，经粉碎机粉碎后，制成高蛋白饲料，蛋白含量在90％以上；

第十步、将步骤四的含盐的透过液直接打入发酵工段代替部分培养基使用或者浓缩后作为肥料使用。

2.根据权利要求1所述的用一步精制法提取发酵液中色氨酸的生产方法，其特征在于：步骤一中所述发酵液是指利用葡萄糖、淀粉水解糖或其他替代物质为原料在L-色氨酸产生菌作用下经过一定的常规工序得到的含有L-色氨酸的发酵液。

3.根据权利要求1所述的用一步精制法提取发酵液中色氨酸的生产方法，其特征在于：步骤二微滤膜器采用陶瓷管式膜分离系统，其材质可以是Al₂O₃或TiO₂或SiO₂或ZrO₂，其孔径为20nm～100nm，截留分子尺寸≥1.0um，pH范围1～14，操作温度为0～80℃，进膜压力与出膜压力差为0.1～1.0Mpa，滤速控制在2～3m³/h，当清液流量小于2m³/h时，分多次，每次泵入1.5～3m³的纯化水顶洗，直至浓液中色氨酸含量低于1.0g/L后停机，得到除去菌体的色氨酸微滤液以及菌体蛋白。

4.根据权利要求1所述的用一步精制法提取发酵液中色氨酸的生产方法，其特征在于：步骤三超滤膜器采用聚酰胺管式膜分离系统，超滤膜孔径为1～20nm，截留分子量为600～1000KDa，其操作条件为pH 2～12，操作温度20～40℃，进膜压力与出膜压力差为0.5～1.5Mpa，滤速控制在4～8m³/h，当清液流量小于2m³/h时，分多次，每次泵入1.5～3m³的纯化水顶洗，直至浓液中色氨酸含量低于0.5g/L后停机，得到色氨酸超滤液和含有色素及蛋白的浓缩液。

5.根据权利要求1所述的用一步精制法提取发酵液中色氨酸的生产方法，其特征在于：步骤四纳滤膜器采用聚酰胺管式膜分离系统，纳滤膜孔径为0.1～1nm，截留分子量为100～150KDa，其操作条件为pH 2～12，操作温度20～40℃，进膜压力与出膜压力差为0.5～1.5Mpa，滤速控制在2.0～4.0m³/h，得到色氨酸浓缩液以及含盐的透过液。

6.根据权利要求1所述的用一步精制法提取发酵液中色氨酸的生产方法，其特征在于：步骤五中所用活性炭为木质粉末状活性炭，加入前必须在温水中完全溶解。

7.根据权利要求1所述的用一步精制法提取发酵液中色氨酸的生产方法，其特征在于：步骤七中离心脱水时用10℃左右的冷纯水进行淋洗，淋洗水量约为母液体积的10％～30％。