[发明专利]一种从发酵液中提取谷氨酸的方法

说明书

本发明涉及一种从发酵液中提取谷氨酸的方法。

与本发明相关的从发酵液中提取谷氨酸的已有技术主要有下列四种：

1、《氨基酸工艺学》（天津轻工业学院等编著，轻工业出版社出版）介绍的低温等电结晶法，该方法是直接将谷氨酸发酵液冷却到3-5℃，加酸将发酵液PH值调到等电点PH3.2附近，使谷氨酸结晶，离心后得到谷氨酸晶体，将结晶母液排放。这种提取方法虽简单易行，但得率较低，且排放的母液中残留大量谷氨酸、菌体细胞和其它有机、无机离子，会对环境造成严重污染。

2、CN88106847.0公开的等电结晶离子交换法，该方法是在上述低温等电点结晶法的基础上再进行一次离交，用调整的发酵液或结晶母液洗脱，以回收结晶母液中的大部份谷氨酸，使这一方法虽能提高提取得率，但要消耗过量的酸碱，对环境的污染更为严重。

3、日本专利59-14794公开的浓缩等电结晶法，该方法先浓缩发酵液，再加酸调浓缩液至PH3.2，使谷氨酸结晶分离，此法还包括浓缩液的超滤。该方法的提取得率高于低温等电结晶法，但低于等电结晶离子交换法。且废水排放量仍较大，污染问题未得到解决。

4、法国专利FR2574-790-A介绍的超滤和残余物水解法从发酵液中提取谷氨酸，将谷氨酸发酵液经超滤后，得到滤液和残留物滤液浓缩，残留物水解过滤并与谷氨酸浓酸液混合后结晶。此法优点是所得谷氨酸纯度高，缺点是工艺繁复，设备投资大，需要超滤装置，酸碱消耗及能耗较多。

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，提供一种既能大幅度提高谷氨酸提取收得率，以降低成本，增加经济效益，又能解决母液排放对环境造成严重污染的谷氨酸提取方法。

本发明的提取方法，如图1所示，包括下列步骤：

A、发酵液常温等电结晶。

B、晶体与母液分离，得到谷氨酸晶体和结晶母液。

C、母液浓缩，得到浓缩液和冷凝液。

D、浓缩液加酸水解并过滤，得到滤饼及酸性过滤液。

E、酸性过滤液加活性炭（或树脂等）脱色、过滤，得到滤渣及酸性脱色液。

F、酸性脱色液全部返回到第一步骤A回调发酵液PH3.0-3.2以下结晶，主体实现闭路循环。

附图1为本发明的工艺流程图。图中实线表示工艺主体部分，工艺主体以外用虚线表示。

以下结合有关设备对本发明进一步阐述：

在等电罐中，将谷氨酸发酵液（可事先除去菌体），先降温到30℃以下，加酸或加前一批循环来的酸性脱色液，调PH3.0-3.2后，搅拌育晶。于离心机中离心分离出晶体，并用自来水将晶体洗涤两次。母液送至浓缩器浓缩，浓缩倍数可以是5-18倍，得到冷凝水和浓缩液。浓缩液在水解锅中加酸水解，以便将浓缩操作时产生的焦谷氨酸水解回复成谷氨酸，有利于提高谷氨酸提取收得率，和破坏对结晶有害的菌体细胞和发酵残糖等物质。过滤得到滤饼和酸性滤液。滤饼是一种很好的腐殖酸肥料。滤饼用晶体洗涤水洗涤两次，洗涤水加入滤液，滤液加活性炭或其它脱色剂脱色，再过滤除去滤渣，该滤渣也用晶体洗涤水洗涤两次。用树脂脱色可不过滤。澄清的酸性脱色液返回调节下一批发酵液PH，等电结晶主体完成一次循环。

本发明第一个优点是谷氨酸提取得率高达95%。因为在本发明的方法中，影响谷氨酸结晶的两个最大的有害因子：菌体和残糖均在酸解过滤时被除去，使得结晶母液中残留谷氨酸得以回收，并且占菌体蛋白量10%左右的谷氨酸在水解时释放出来而得以一并回收。

本发明第二次优点是过程主体实现闭路循环，没有对环境造成很大污染的结晶母液排出，因此可基本解决长期存在的结晶母液（或离交尾液）排放而严重污染环境的问题。

本发明的第三个优点是常温等电结晶可省去，冷冻低温结晶的冷冻装置投资及能耗，克服了浓缩耗能大的缺点。

实施例：

20℃的发酵液3850ml，加工业盐酸调等电结晶，过滤除去晶体后得到谷氨酸等电母液约4002ml，谷氨酸浓度为1.86%，浓缩12倍，加工业盐酸（31%）200ml，110℃下水解4.0小时，过滤。滤饼用上一批谷氨酸晶体洗涤水洗涤，滤饼洗涤水并入过滤液，共得510ml。加10.2克活性炭脱色。滤除活性炭后的酸性脱色液慢慢加入3800ml，谷氨酸浓度为7.1%的谷氨酸发酵液补加16ml工业盐酸调发酵液PH，等电结晶。过滤得到谷氨酸晶体259.5克，母液为4006ml。