[发明专利]一种利用膜分离技术提取透明质酸钠的方法

说明书

本发明公开了一种利用膜分离技术从透明质酸发酵液中提取透明质酸钠的方法，即将透明质酸发酵液经过预处理、微滤过滤、超滤过滤、反渗透浓缩、活性炭脱色和乙醇沉淀及干燥等步骤，得到透明质酸钠成品。本发明从根本上解决了透明质酸钠提取过程中的环境污染问题，而且降低了生产成本，提高了经济效益，提升了产品档次，促进了透明质酸钠生产工艺的可持续性发展。

技术领域

本发明属于透明质酸提取领域，具体涉及一种利用膜分离技术从透明质酸发酵液中提取透明质酸钠的方法。

背景技术

透明质酸是当前发酵行业中颇具有重要商业价值的产品，同时也是我国新型生物技术产业中一种极有发展潜力的食品添加剂，有极高商业利润和市场前景。透明质酸的水溶液所形成凝胶的独特网状结构和分子内羟基氢键，使其具有极好的保水性和流变特性，因而被广泛应用于医学、化妆品等领域。在工业化大规模生产的过程中，透明质酸产品通常以透明质酸钠的形式存在，且透明质酸钠具有透明质酸的性质、功能及其在化妆品中的应用。近几十年来，随着透明质酸生理作用的开发利用，其应用越来越广泛，市场需求量越来越大。随着国际市场透明质酸研究利用技术的成熟，透明质酸各类产品已经得到大量的市场推广和认可，这为国内发酵生产透明质酸产品的推广和发展奠定了市场基础，国产透明质酸的发展前景非常看好。

当前国内生产透明质酸钠的主要问题有：(1)生产菌株发酵产酸水平低较低，易发生溶血；(2)发酵方法复杂；(3)分离纯化技术水平参差不齐；这直接导致其生产成本提高，损害了企业生产的积极性，从而限制了透明质酸产品的应用。

通过对生产性能良好的菌种进行发酵工艺优化，探索适合于工业化生产的分离纯化工艺，并对透明质酸在医药、化妆品及食品等领域的应用展开探索，使产品更加安全、环保，缩短生产周期，降低成本，将有效提升企业的经济效益，这也对我国透明质酸未来的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用膜分离技术从透明质酸发酵液中制备高品质、高得率的透明质酸的方法，制备的透明质酸以透明质酸钠的形式作为产品，本方法既提高了透明质酸钠的纯化效果和经济效益，又减少了废水的排放，增加了环保效益。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种利用膜分离技术提取透明质酸钠的方法，其包括如下步骤：1)预处理，2)微滤过滤，3)超滤，4)反渗透浓缩，5)活性炭脱色，6)絮凝除杂，7)沉淀和干燥。

所述方法包括如下步骤：

1)预处理：利用三氯乙酸溶液将透明质酸发酵液调pH4.5，之后用NaOH溶液调pH至7-8，然后加入1.2％(w/w)的混合硅藻土，进行抽滤，抽滤温度为33℃，得抽滤液；

2)微滤过滤：将抽滤液通过微滤过滤，微滤过滤所用的膜材料是孔径为1μm的陶瓷膜，操作温度为33℃，得到透明质酸钠的微滤液和菌体蛋白，菌体蛋白经干燥后做成饲料；

3)超滤：将微滤液通过超滤过滤，得超滤液和超滤浓缩液；

4)反渗透浓缩：将超滤液通过反渗透过滤，反渗透过滤所用的膜材料是PVDF反渗透膜，操作温度为33-35℃，进压为18bar，出压为17bar，得反渗透液和纯水，纯水回用生产；

5)活性炭脱色：向反渗透液中添加活性炭，以60rpm的速度搅拌脱色2h，待料液无色透明时，抽滤除去料液中的活性炭，制得脱色液；

6)絮凝除杂：往脱色液中添加占脱色液0.5％(w/w)的絮凝剂，200转/min搅拌10min，然后静置90min，微滤膜过滤，去除沉淀，收集清液；

7)沉淀和干燥：向步骤6)所得清液中加入1％(w/w)的NaCl，之后添加2.5倍体积的已醇，不断搅拌，静置，弃去上清液，继续添加乙醇，静置2h，弃上清液，收集沉淀，干燥即得。