[发明专利]一种精氨酸精制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及氨基酸生产技术领域，特别是涉及一种精氨酸精制工艺。 

背景技术

精氨酸在医药、营养保健、食品等领域应用广泛，需求量大，被称之为氨基酸中最重要的品种之一。L-精氨酸是生物体尿素循环的重要中间代谢产物，所有的机体组织都利用L- 精氨酸合成细胞浆蛋白和核蛋白。在生理活性方面，除了与生长激素、胰岛素、胰高血糖素等激素诱导有关外，近年来，又作为血管舒张因子而引起关注，有望成为营养疗法的新材料。由于L- 精氨酸不仅拥有重要的科学研究、实际生产及应用价值，同时L- 精氨酸在生理功能重要性的作用，而且现在国内传统生产方法依旧污染严重、产能产值较低，因此，经国务院和全国人大代表批准，发酵法生产精氨酸列入国家“十一五”重点攻关科技项目。

目前国内主要依靠蛋白质水解法来生产精氨酸，该法操作费时、收率低，工艺稳定性不好且环境污染严重，不适于大规模生产。国外特别是欧盟国家十分强调非动物来源性（non-animal），使得毛发水解精氨酸产品受到很大发展限制。因此，建立我国发酵法生产精氨酸工业十分紧迫，也有良好发展前景。

精氨酸提取主要有两种生产工艺：即蛋白质水解提取工艺；生物发酵工艺。生物发酵工艺中发酵液中含有大量的有机和无机杂质，传统的后提取处理工艺对产品质量没有保障，而且费工费时。现有技术提取时采用了板框过滤，时间长，收率低，损失大。 

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种精氨酸精制工艺。本提取工艺采用陶瓷膜代替传统的板框过滤，提高了滤液质量；采用膜分离技术代替传统的离子交换分离技术，提高了料液质量和透过，提高了产品质量；采用膜浓缩技术代替传统的减压浓缩技术，减少了对产品的破坏，降低了能耗，提高了产品质量。通过本发明制备方法，成品对于发酵液来说总收率能达到87%以上（相对于除去菌体的净精氨酸含量计算），成品一次合格率达到99.9%。

本发明的一种精氨酸精制工艺技术方案为，包括发酵液的制备和提取精制步骤，其中发酵液的制备采用黄色短杆菌MQA121。

MQA121菌株在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编：100101，其保藏编号是：CGMCC No.8392，菌种的拉丁文名称是Brevibacterium fLavum，参据的微生物（株）：MQA121，保藏日期是2013年10月25日。

本发明所述的MQA121菌株特征为：产酸能力强、糖酸转化率高、性能稳定。

发酵液的制备包括下述的步骤：

（1）斜面培养 ：将MQA121菌种接入灭菌的斜面培养基，在26℃培养，20-28小时得到斜面菌种；

（2）摇瓶菌种：将培养好的斜面菌种接入摇瓶灭菌种子培养基26℃培养16-20小时得到摇瓶种子液；

（3）一级种子培养：将培养好的摇瓶种子液接入灭菌的一级种子培养基，26℃培养12-16小时得一级种液；

（4）二级种子培养：将培养好的一级种子液接入灭菌过的二级种子培养基26℃培养3-5小时得二级种子液；

（5）将培养好的二级种子液接种到灭菌的发酵培养基中，发酵过程补加按重量百分比的5%葡萄糖和玉米浆3.5-5.0%、(NH₄)₂SO₄2.5-4.0%、KH₂PO₄0.3-0.6%、K₂HPO₄·3H₂O0.3-0.6%，通入无菌风，采用氨水控制pH值7.2，在26℃条件下，经过66-72小时培养得到含精氨酸产品的发酵液。

步骤（1）中斜面培养基包括按重量百分比的：葡萄糖2.5-5.0%、(NH₄)₂SO₄2.0-4.5%、KH₂PO₄0.3-0.5%、K₂HPO₄·3H₂O0.3-0.6%、MgSO₄·7H₂O0.05-0.10%、FeSO₄·7H₂O 0.002-0.006%、MnSO₄·H₂O0.002-0.006%，琼脂粉2.0%，pH7.0~7.6。