[发明专利]L-谷氨酰胺的精制方法

摘要

本发明属于氨基酸衍生物发酵液的提取及精制技术领域，具体涉及一种L-谷氨酰胺提取及精制方法。该方法包括下述的步骤：发酵液的制备：斜面培养、摇瓶菌种、一级种子培养、二级种子培养、继续发酵；发酵产品提取精制：发酵液预处理、离子交换、二次结晶、脱色除杂处理、纳滤膜脱色除杂和浓缩、浓缩结晶、干燥得成品。本发明的有益效果在于，显著降低谷氨酰胺发酵液后续提取、精制液中有机物和无机物杂质含量和色素，提高谷氨酰胺的得率；提高了产品质量，降低了生产成本，很大程度减轻了工人的劳动强度；大大减少了水、酸、碱、活性炭等固液废的排放量，减少了对环境的污染。

主权项

L‑谷氨酰胺的精制方法，其特征在于，该方法包括下述的步骤：（一）发酵液的制备：以黄色短杆菌MQG121菌株为发酵菌株；（1）斜面培养 ：将安焙管菌种接入无菌斜面培养基28‑32℃培养20‑24小时；（2）摇瓶菌种：将培养好的斜面菌种接入无菌摇瓶种子培养基28‑32℃培养16‑20小时；（3）一级种子培养：将培养好的摇瓶种液接入无菌一级种子培养基，1:0.5通风条件下，搅拌转速240rpm，28‑32℃培养12‑16小时；（4）二级种子培养：将培养好的一级种液接入无菌二级种子培养基, 1:0.5通风条件下，搅拌转速220rpm，28‑32℃培养2‑6小时；（5）将培养好的二级种子接种到灭菌的发酵培养基中，1:0.3通风条件下，搅拌转速140rpm，发酵过程用液氨调节pH值至7.0‑7.2，经过0—12小时菌体培养，然后调节pH值至5.5‑5.7，12—44小时产品合成培养,过程用液氨控制PH，流加糖控制糖含量2.0—0%，得到含谷氨酰胺产品的发酵液；上述的发酵培养基为：酵母膏      0.8‑1.4%            豆粕水解液    1.0‑2.0%葡萄糖      12‑16%，            玉米浆        0.5‑3.0%（NH4）SO4   4‑8%,               NaCl          0.2‑0.8%，NaH2PO4          0.1‑0.4%,           MgSO4                 0.01‑0.08%,MnSO4             8‑12mg/L，          CuSO4                0.5‑2mg/L维生素B1    0.5‑2mg/L；上述的黄色短杆菌菌株（Brevibacterium  flavum）于2013年 11月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.8468 ；（二）发酵产品提取精制：陶瓷膜过滤：将常温状态下的发酵液送入陶瓷膜循环过滤得到发酵清液，循环过程中使用循环水为陶瓷膜循环料液降温，使循环发酵液的温度保持在70℃以下，陶滤浓缩液加入反渗透水清洗出残留的产品；通过陶瓷膜过滤除去发酵液中的菌体和大分子杂质，制得陶滤清液；一次结晶：将浓缩后的料液在50℃、80rpm条件下真空浓缩，浓缩液产品含量为60%，真空度为‑0.098Mpa，用循环水以10—15℃/h的降温速度降温至15℃，再养晶4小时，养晶搅拌转速为20rpm，经1200rpm转速的离心机离心得到湿品结晶；粗品回溶：先把反渗透水升温至70℃，搅拌转速为40rpm，将湿品结晶溶解，按产品含量为10%的量投入粗品，用试剂盐酸调至pH3.5，将结晶完全溶解；制得粗品溶解液；离子交换： 将含量为10%、pH为3.5、温度为45℃的料液以1倍树脂体积/小时的流速通过732阳离子交换柱，通过阳离子交换柱的料液以相同的速度流入330阴离子交换柱，通过离子交换树脂除去料液中的有机、无机杂质，制得离交液；纳滤：将经过阳阴离子交换柱除杂后的料液常温状态下进入纳滤设备循环过滤；循环过程中使用循环水为纳滤循环料液降温，使循环料液的温度保持在50℃以下，纳滤浓缩液加入反渗透水清洗出残留的产品；通过纳滤除去料液中的有机小分子杂质，制得到纳滤透析料液；脱色除杂处理：用活性炭对纳滤透析料液进行脱色除杂处理，将料液升温至70℃，加入0.3%药用767活性炭，保温30分钟，搅拌转速为60rpm ，待透过率达到95%以上后通过芬特过滤器循环过滤除去料液中的活性炭，制得脱色液；反渗透浓缩：将脱色后的料液降温至40℃，进入反渗透浓缩器循环浓缩至含量达到15%；循环过程中使用循环水为循环液降温，保持料液温度≤50℃，制得反渗透浓缩液；用H型732阳离子交换树脂调节料液PH至6.0—6.5；二次结晶：将反渗透浓缩液打入单效浓缩结晶罐，保持浓缩温度为≤50℃，真空度为‑0.098Mpa，搅拌转速保持60rpm,当浓缩液产品含量为60%以上，保持搅拌转速20rpm，用循环水已15—15℃/h的降温速度降至15℃，养晶4小时，经离心机离心得到湿品结晶；干燥：将湿品结晶产品经双锥干燥器干燥，其条件是：真空度‑0.098Mpa，使用温度为80℃的热水循环保持干燥温度≤50℃，干燥6h，待产品温度≤40℃包装，包装环境条件为：温度18℃—25℃，湿度≤70%。