[发明专利]一种制备、分离和提取L-色氨酸的方法

说明书

本发明属于L‑色氨酸生产技术领域，公开了一种制备、分离和提取L‑色氨酸的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1）发酵，步骤2）陶瓷膜过滤，步骤3）色谱分离，步骤4）脱色，步骤5）浓缩蒸发，步骤6）离心、烘干。本发明L‑色氨酸料液经陶瓷膜过滤、顺序式模拟移动床色谱分离、脱色罐脱色等工序等环节，极大的去除料液杂质，产品纯度与收率大幅上升。

技术领域

本发明属于L-色氨酸生产技术领域，具体涉及一种制备、分离和提取L-色氨酸的方法。

背景技术

L-色氨酸的分子式为C₁₁H₁₂O₂N₂，分子量为204.21，含氮13.72％。L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，呈绢丝光泽、六角片状自色晶体，无臭，有甜味，在水中溶解度1.14g/L(25℃)，溶于稀酸或稀碱，在碱液中较稳定，强酸中分解，微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。

L-色氨酸是人和动物生命活动中八大必需氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要作用，被称为第二必需氨基酸。在生物体内，从L-色氨酸出发可合成5一羟基色胺、吲哚乙酸、烟酸、色素、生物碱和辅酶等生物活性物质。在临床上主要用于医药，它在神经系统中的含量与神经的兴奋和抑制状态有关，从而促进睡眠和精神安定，用做保健食品和安神药。L-色氨酸也是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸，用它强化食品和饲料添加剂对提高植物蛋白的利用率具有重要作用。它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。另外，L-色氨酸还有防霉、消毒以及阻止氧化的作用，可以作为鱼类保鲜剂。

近年来，L-色氨酸作为必需氨基酸，价格一直较高，在工业生产中常常会受到生产成本的制约，而在生产成本的构成中，生产、分离提取等成本占例权重最大。因此研究提高L-色氨酸生产和提取收率的方法具有重要的理论意义和实用价值。

发明内容

申请人之前的专利技术“一种提高L-色氨酸生产效率的方法”对发酵工艺进行了优化，提高了发酵效率。在此基础上，申请人进一步进行了分离和提取，以获得高纯度高收率的L-色氨酸产品。

为解决上述问题，本发明提供了一种制备、分离和提取L-色氨酸的方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的。

一种制备、分离和提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1)发酵，步骤2)陶瓷膜过滤，步骤3)色谱分离，步骤4)脱色，步骤5)浓缩蒸发，步骤6)离心、烘干。

具体地，所述方法包括如下步骤：

步骤1)发酵：以5-12％的接种量将产L-色氨酸的大肠杆菌种子液接入到装有发酵培养基的发酵罐中，培养温度36-37℃，溶氧量为20-30％，通过数控自动流加氨水维持罐内系统pH在6.8-7.2，流加消泡剂消泡；总发酵时间为40-42h，得到发酵液；

步骤2)陶瓷膜过滤：将发酵液加热升温至50℃后，通过陶瓷膜过滤，收集过滤液，截留物经板框压滤、烘干得饲料蛋白粉；

步骤3)色谱分离：将步骤2)所得过滤液经顺序式模拟移动床色谱分离得到提取液，色谱分离过程产生废液统一打往肥料车间进行处理；

步骤4)脱色：色谱分离得到的提取液进入脱色罐进行脱色；

步骤5)浓缩蒸发：将步骤4)所得脱色液进入双效蒸发器，得到浓缩液；

步骤6)离心、烘干：将浓缩液结晶离心、烘干得到高纯度的L-色氨酸。

优选地，所述步骤1)发酵，还包括如下步骤：

当发酵至12h时，将营养液A流加进发酵罐内，直至发酵结束；

当发酵至24h时，将营养液B流加进罐内，直至发酵结束；