[发明专利]一种提取L-异亮氨酸的工艺

说明书

本发明公开了一种提取L‑异亮氨酸的工艺，其包括：1)混合发酵；2)过滤；3)浓缩重溶；4)离子交换。本发明工艺发酵效率高，提取技术简便、高效，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于生物发酵行业L-异亮氨酸提取工艺领域，具体提供一种提取L-异亮氨酸的工艺。

背景技术

L-异亮氨酸，又称L-异白氨酸，属中性氨基酸，与L-缬氨酸、L-亮氨酸统称为支链氨基酸，作为氨基酸原料药中的一种，主要用于复合氨基酸输液、三支链氨基酸输液、氨基酸口服液等，用于治疗肝病、肝昏迷、体弱乏力等疾病，是重要的氨基酸原料药之一，同时也广泛应用于食品、运动保健品及饲料添加剂等领域，市场前景十分广阔。

L-异亮氨酸基本提取方法有沉淀法、全膜法和离子交换法。沉淀法具有操作简单、提取产品纯度高等优点，其缺点在于沉淀剂是一种苯类物质具有致癌性，易在产品中残留，而且操作过程是强酸性提取，具有安全隐患，同时存在污水处理困难的问题。全膜法虽然废水量少，但是无法分离与L-异亮氨酸分子量相接近的杂氨基酸，导致提取出的产品杂酸高，只能靠重复结晶来制备高纯度的L-异亮氨酸。离子交换法具有成本低、操作方便、提取效果好、设备简单等优点，但该法产生的有机废水造成后期处理成本较高。目前，单一的提取方法已不能满足L-异亮氨酸生产技术的要求，需要寻求更为经济有效的方法来解决这一技术难题。

离子交换加膜滤提取法是将陶瓷膜除菌后的滤清液下调pH值至2-4.5，用强酸树脂将氨基酸吸附，废液排出至污水处理，最后用氨水将吸附的氨基酸洗脱下来。L-异亮氨酸提取母液中含有大量菌体，菌体中蛋白质的含量高达80％以上，其氨基酸种类和配比也比较齐全，并且含有丰富的维生素、核酸、多糖等营养物质，做成营养丰富的菌体蛋白饲料，避免有用物质白白排放，造成资源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种提取L-异亮氨酸的工艺，该方法发酵效率高，能一次性去除发酵液中杂酸及其它杂质，降低生产成本，减少废水排放。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种提取L-异亮氨酸的工艺，其包括以下步骤：

1)混合发酵；2)过滤；3)浓缩重溶；4)离子交换。

具体地，所述工艺包括如下步骤：

1)混合发酵：将谷氨酸棒杆菌ATCC14309种子液和乳酸发酵短杆菌ATCC13869种子液按照2∶1的体积比混合，得到混合种子液，按照5％的接种量转入发酵培养基中培养，温度30℃，PH值7.2，培养时间60小时，得到L-异亮氨酸发酵液；

2)过滤：将L-异亮氨酸发酵液采用陶瓷膜过滤，收集菌体蛋白和滤液；

3)浓缩重溶：将步骤2)获得的滤液进行蒸发浓缩，蒸发至原体积的五分之一，然后添加与浓缩液相同体积的蒸馏水重溶，制得重溶液；

4)离子交换：

①调节步骤3)所得重溶液的pH值为5，然后通入强酸离子交换树脂柱，进行离子交换；所述强酸离子交换树脂柱是三个离子交换树脂柱通过管道和阀门串联在一起，并且每一个离子交换树脂柱底部都有一个收料阀门；

②液体从树脂柱上部进入，下部排出；当下排液遇茚三酮显色时，将下排液串入第二个柱，当第二个柱显色时将第二柱的下排液串入第三个柱；

③当第三柱显色时再继续外排2.5小时，排出的显色液为谷氨酸、丙氨酸为主，此时能去除发酵液中总杂酸的40％；

④2.5小时后，停止第一柱的进料，用纯水从第一柱到第三柱串洗至前流罐内再重新吸附用；