[发明专利]氨基酸的回收

说明书

                   发明的背景技术

本发明涉及从含有氨基酸和各种杂质的溶液中回收L-赖氨酸之类氨基酸的方法，所说的各种杂质包括钾离子、镁离子、其它阳离子、氨和其它氨基酸。

氨基酸L-赖氨酸一般是通过大规模的发酵方法制备的，这会产生不纯的含有L-赖氨酸的溶液，我们称之为“发酵液”，其浓度为8～110g/l。生产的L-赖氨酸一般呈稳定的非吸湿性盐酸盐的形式，其化学式为H₂N-(CH₂)₄-CHNH₂COOH·HCl。所谓“食品级”赖氨酸一般具有的纯度是其中L-赖氨酸盐酸盐的总含量不低于98.5％，水分的总含量不多于1％。

常用的L-赖氨酸提纯路线中，首先是在通过过滤或离心除去菌体之前或之后，使发酵液通过阳离子交换树脂。在低pH条件下，L-赖氨酸吸附在树脂上，然后在高pH条件下用氢氧化铵之类的洗脱液使L-赖氨酸从树脂上解吸。此洗脱液含有L-赖氨酸和氨，还含有杂质如钾离子、镁离子和其它氨基酸，然后通过蒸发使之浓缩。同时，大量的氨也从溶液中抽提出。然后用盐酸将该溶液酸化，在此之后，L-赖氨酸以盐酸盐二水合物的形式结晶出来，这可通过间歇冷却结晶器或蒸发结晶器进行，这道工序称为“结晶”。用离心机或过滤器将湿的L-赖氨酸晶体与母液分离，然后一般用流化床干燥器进行干燥。母液可以循环使用，而至少有一部分需要当作废水排掉，这就会损失掉一些赖氨酸。

因此需要有一种改进的回收如赖氨酸之类氨基酸的方法。

发明的简要说明

本发明的第一个方面提出了一种从含有所需氨基酸和杂质的水溶液中回收所需氨基酸的方法，该方法包括如下步骤：

(i)将该水溶液通过一级阳离子交换树脂，在低于所需氨基酸等

   电离点的pH值下将所需氨基酸吸附在树脂上；

(ii)使用pH值高于所需氨基酸的等电离点的适当的洗脱液，从

    树脂上洗脱下该所需氨基酸，得到一种第一溶液；

(iii)将第一溶液通过二级阳离子交换树脂，吸附一种或多种杂质，

     并产生离开树脂的第二溶液；

(iv)收集第二溶液，直至选择的杂质与所需氨基酸的浓度比达到

    一个选定值为止，这样就得到了其杂质含量低于第一溶液的

    第三溶液；以及

(v)从第三溶液中回收所需氨基酸。

要回收的氨基酸可以是有足够水溶性的任何氨基酸，比如赖氨酸、甘氨酸、苏氨酸、脯氨酸、精氨酸和蛋氨酸。

优选的氨基酸是L-赖氨酸，为此本发明提出了一种从含有L-赖氨酸和杂质的水溶液中回收L-赖氨酸的方法，该方法包括：

(i)将该水溶液通过一级阳离子交换树脂，在1.5～4(含)的

   pH值下将L-赖氨酸吸附在树脂上：

(ii)用pH值高于9.59的适当的洗脱液从树脂上洗脱L-赖基酸，

    得到第一溶液；

(iii)将第一溶液通过二级阳离子交换树脂，吸附掉一种或多种杂

     质，得到离开树脂的第二溶液；

(iv)收集第二溶液，直至选定的杂质与L-赖基酸的浓度比达到

    了选定值，得到了其杂质含量低于第一溶液的第三溶液；以

    及

(v)从第三溶液中回收L-赖基酸。

本发明的第二个方面提出了一种从第一溶液中回收所需氨基酸的方法，该第一溶液的制法是将含有所需氨基酸的水溶液通过一级阳离子交换树脂，将所需氨基酸吸附在树脂上，然后用pH值高于所需氨基酸的等电离点的适当洗脱液从树脂上洗脱所需氨基酸，此外，第一溶液中还含有杂质包括比如K⁺、Ca⁺⁺、Na⁺和Mg⁺⁺离子和可能存在的其它氨基酸，该方法包括：

(iii)将第一溶液通过二级阳离子交换树脂，吸附掉一种或几种杂

     质，并得到离开树脂的第二溶液；

(iv)收集第二溶液，直至选择的杂质与所需氨基酸的浓度比达到

    选定的值，得到其杂质含量低于第一溶液的第三溶液；以及

(v)从第三溶液中回收所需氨基酸。