[发明专利]一种L‑亮氨酸的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种L-亮氨酸的提取方法，尤其涉及采用膜过滤与传统工艺相结合提取L-亮氨酸的方法。

背景技术

L-亮氨酸，学名为2-氨基-4-甲基戊酸，分子式为(CH₃)₂CHCH₂CH(NH₂)COOH，相对分子量131.18。一种含有6个碳原子的脂肪族支链非极性的α氨基酸。L-亮氨酸是组成蛋白质的常见20种氨基酸之一，是哺乳动物的必需氨基酸和生酮生糖氨基酸。它和异亮氨酸互为同分异构体。在营养学上，亮氨酸是在蛋白质内最常出现的氨基酸，而且对于婴儿与孩童时期的正常发育和成年人身体内的氮平衡起到重要的作用。据推测，亮氨酸可能在以平衡蛋白质的生化和分解的方法来维持肌肉上起重要作用。

目前，L-亮氨酸生产工艺落后，产品收率低、纯度低。现有技术中，有一种工艺是将L-亮氨酸发酵液的陶瓷膜过滤液混合后经离交树脂吸附，解吸后将解吸液直接经行蒸发浓缩，后将浓缩液进行两次活性炭脱色，脱色液进行降温结晶。该生产工艺中将发酵液的陶瓷超滤膜过滤液全部经离交树脂吸附，离交树脂工作负荷大，树脂柱的清洗及再生使用的酸、碱、水量大。将离交解吸液浓缩后需进行两次活性炭脱色，活性炭用量大且产品收率较低。树脂柱吸附、解吸以及活性炭脱色工序造成L-亮氨酸收率较低，结晶后得粗品中杂质含量高。专利申请201210260546.1中介绍了利用膜分离与电渗析组合技术从发酵液中除盐的提取分离L-亮氨酸的方法，该方法中将L-亮氨酸发酵液膜过滤液直接经电渗析除盐，因L-亮氨酸膜过滤液中仍含有大量蛋白等杂质，导致电渗析脱盐速率低，且电渗析工艺对膜过滤液无脱色效果。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中工艺复杂、能耗高、L-亮氨酸收率低等问题，提供一种工艺简单、操作简便、可明显降低生产成本又可提高产品质量和收率的L-亮氨酸提取方法。

技术方案：

L-亮氨酸的提取方法，包括如下步骤：将L-亮氨酸发酵液用超滤膜过滤，得到第一滤液；然后将第一滤液送入分离工序；所述的分离工序是指用先纳滤膜进行过滤，再将纳滤膜透过液通过浓缩、结晶后得到L-亮氨酸。

根据本发明的一个实施方式，在超滤膜过滤之后，用水对超滤膜的滤饼进行渗析，得到第二滤液，再将第二滤液送入所述的分离工序。

根据本发明的一个实施方式，第二滤液是需要经过离子交换树脂进行吸附、解吸处理后，再送入所述的分离工序。

根据本发明的一个实施方式，所述的纳滤膜的截留分子量是500～1000Da。

有益效果：

本发明中将陶瓷超滤膜过滤液经有机纳滤膜过滤脱色，明显减少了离交树脂用量，减少了酸、碱、水用量，生产工艺更加简单，产品收率明显提高，投资量更少。另外，通过对超滤膜的滤饼进行渗析、离交树脂纯化，可以提高产率，减轻纳滤膜的工作负荷。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件(例如参考徐南平等著的《无机膜分离技术与应用》，化学工业出版社，2003)或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

本文使用的近似语在整个说明书和权利要求书中可用于修饰任何数量表述，其可在不导致其相关的基本功能发生变化的条件下准许进行改变。因此，由诸如“约”的术语修饰的值并不局限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语可与用于测量该值的仪器的精度相对应。除非上下文或语句中另有指出，否则范围界限可以进行组合和/或互换，并且这种范围被确定为且包括本文中所包括的所有子范围。除了在操作实施例中或其他地方中指明之外，说明书和权利要求书中所使用的所有表示成分的量、反应条件等等的数字或表达在所有情况下都应被理解为受到词语“约”的修饰。

本发明首先对L-亮氨酸发酵液先用超滤膜进行过滤，去除其中的杂质、蛋白、胶体、菌体等，再用纳滤膜进行超滤的滤液进行纯化处理，纳滤膜可以去除掉超滤透过液中的一些色素、杂质以及一部分的无机盐，使L-亮氨酸透过，可以起到对产物分离提纯的作用，接下来，通过对纳滤膜浓缩、再结晶的步骤可以获得L-亮氨酸。