[发明专利]电渗析法替代离心交换法提取L-羟脯胺酸的工艺

说明书

本发明涉及一种电渗析法替代离心交换法提取L‑羟脯胺酸的工艺，包括以下步骤：1)超滤；2)电渗析：超滤液泵入电渗析淡水室，打开电渗析进料泵，调节流量，控制流量在4000L～6000L/h之间，使三个隔室压力基本接近，将电压、电流调到最小，电源模块选择恒压模式，调节电压至160V，盐量逐渐迁移过程中电流会慢慢上升，待电流到达10A后，将电源关闭，电源模块选择恒流模式，然后打开电源开关让电压逐步往下降，等脱盐接近终点时，电压会逐步回升，升到160V时切断电源，切换至恒压模式，继续运行，待运行物料电导从起始的35000～50000us/cm降至≤3000us/cm；3)浓缩；4)脱色；5)浓缩结晶；6)离心分离；7)干燥。

技术领域

本发明属于生物化工生产领域，涉及工业化提取L-羟脯胺酸发酵液，具体涉及一种电渗析法替代离心交换法提取L-羟脯胺酸的工艺。

背景技术

参照图1，现有的工业化提取L-羟脯胺酸发酵液采用离子交换柱技术方案的工艺，这种工艺的离子交换是在物料通过树脂时把目标产物吸附住，然后再通过稀氨水去把目标产物解析下来，这种工艺一是操作时间长，二是使用到氨水(之后对氨水进行回收)，氨水的回收比较耗能源，三是树脂的清洗和活化需要消耗大量的水，从而导致收率偏低，废水量大的缺点。

发明内容

本发明目的是提供一种电渗析法替代离心交换法提取L-羟脯胺酸的工艺，节约了能耗，降低了成本，大大缩短了发酵液的提取周期，提高了提取收率。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种电渗析法替代离心交换法提取L-羟脯胺酸的工艺，包括以下步骤：

1)超滤：对L-羟脯胺酸发酵液超滤，超滤膜清洗合格后开启膜设备对发酵液进行过滤，超滤温度35～40℃，入膜压力≤0.3Mpa，前后压差控制在0.1Mpa，流速60～80L/m²/小时，前期采用全回流式过滤，滤液澄清后切换出料，后期用水顶洗截留液内至目标产物含量在0.02％以下结束超滤；

2)电渗析：超滤液泵入电渗析淡水室，打开电渗析进料泵，调节流量，控制流量在4000L～6000L/h之间，使三个隔室压力基本接近，将电压、电流调到最小，电源模块选择恒压模式，调节电压至160V，盐量逐渐迁移过程中电流会慢慢上升，待电流到达10A后，将电源关闭，电源模块选择恒流模式，然后打开电源开关让电压逐步往下降，等脱盐接近终点时，电压会逐步回升，升到160V时切断电源，切换至恒压模式，继续运行，待运行物料电导从起始的35000～50000us/cm降至≤3000us/cm；

3)浓缩：将电渗析过滤液打入浓缩设备中进行浓缩，浓缩过程采用负压操作，真空度保持在10Kpa以内，物料温度≤80℃，当浓缩体积达到4～5倍时结束浓缩；

4)脱色：按浓缩体积的0.5％加入769活性炭，在60℃温度下脱色30min，除碳过滤；

5)浓缩结晶：脱色液继续浓缩至1～2倍浓缩倍数体积后，夹套通冷冻水迅速降温至0℃～10℃，开搅拌60转/分钟养晶4h±1h左右；

6)离心分离：将养晶液转入离心机甩干，少量冰水淋洗；

7)干燥：将湿晶体入双锥干燥器80摄氏度真空干燥4～6小时。

进一步的，步骤1)中对L-羟脯胺酸发酵液超滤，超滤膜清洗合格后开启膜设备对发酵液进行过滤，超滤温度40℃，入膜压力0.3Mpa，前后压差控制在0.1Mpa，流速60～80L/m²/小时，前期采用全回流式过滤，滤液澄清后切换出料，后期用水顶洗截留液内至目标产物含量在0.02％以下结束超滤。

本发明的技术效果在于：本发明提供一种提取生物法发酵L-羟脯胺酸发酵液的工艺，采用该工艺方法工业化提取L-羟脯胺酸发酵液，大大提高了L-羟脯胺酸的提取收率，提升了产品质量，降低了生产成本，同时大幅度减少了污水污染。