[发明专利]一种利用超滤纳滤技术精制生物发酵液中聚谷氨酸的方法

摘要

本发明公开了一种利用超滤纳滤技术精制生物发酵液中聚谷氨酸的方法，属于生物法合成及提纯技术领域。针对发酵液中目标提取物与杂质分子量的分布特性，结合现代膜分离技术，对不同分子量的γ-PGA进行有效分离，主要步骤为：降低粘度后硅藻土过滤除菌，加热结合超滤除杂蛋白及大分子活性有机物，阳离子交换树脂除金属离子及一些带正电荷杂质，脱色后纳滤除小分子氨基酸、离子杂质，超滤分级提取，得到不同分子量的精制γ-PGA。提取收率稳定在92%以上，高于文献报道最高收率90.6%，超滤纳滤结合技术精制不同分子量的γ-PGA，市场针对性更强，可以做到按需生产，以专业化提高了经济效益。

主权项

一种利用超滤纳滤技术精制生物发酵液中聚谷氨酸的方法，包括如下步骤：发酵液制备：将编号CGMCC3336的地衣芽孢杆菌发酵培养，得发酵液；发酵液提取：（1）除菌体将发酵液PH调至3.0，粘度降低至原来的1/6，加入发酵液体积2%‑3%的硅藻土，上述为质量体积百分比；800目滤布，板框过滤除菌体，0.22MPa压力，流速30～50ml/min；（2）除杂蛋白及大分子活性有机物去除菌体的发酵液调PH6～7，加热升温至90℃保温20min，使蛋白变性，除去热变性蛋白，冷却至室温，过0.45um中空纤维膜进行超滤，除掉80%以上杂蛋白；（3）阳离子交换树脂除金属离子及一些带正电荷杂质按发酵液体积30%的添加量加入阳离子交换树脂，室温下搅拌，进行静态吸附杂质30min，离子交换结束后，回调PH至7，引入少量离子后续纳滤会进行去除；（4）脱色加入1%～2%活性炭，进行常温慢速搅拌，脱色90～120min，抽滤，至液体基本澄清无色；（5）除小分子氨基酸、离子杂质发酵液稀释2～3倍后过纳滤膜；（6）超滤分级提取采用5万～50万超滤膜对上述处理过的清液进行加压循环超滤浓缩，0.1um中空纤维膜分离分子量15万上下的γ‑PGA，500kDa超滤膜分离分子量35万上下的γ‑PGA；分别得到分子量不同的清液：分子量<15万的γ‑PGA清液；分子量在15万～35万的γ‑PGA清液，分子量大于35万的γ‑PGA清液；分子量小于15万的γ‑PGA进行5kDa超滤浓缩进一步除去小分子杂质；分子量大于15万的γ‑PGA清液进行2～3体积倍醇沉，沉淀物溶解于原体积1～2倍的水中；将上述溶液分别喷雾干燥，得到精制γ‑PGA。