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      一種提取l-異亮氨酸的工藝的制作方法

      文檔序號:9519334閱讀:2462來源:國知局
      一種提取l-異亮氨酸的工藝的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于生物發(fā)酵行業(yè)L-異亮氨酸提取工藝領(lǐng)域,具體提供一種提取L-異亮氨酸的工藝。
      【背景技術(shù)】
      [0002]L-異亮氨酸,又稱L-異白氨酸,屬中性氨基酸,與L-纈氨酸、L-亮氨酸統(tǒng)稱為支鏈氨基酸,作為氨基酸原料藥中的一種,主要用于復(fù)合氨基酸輸液、三支鏈氨基酸輸液、氨基酸口服液等,用于治療肝病、肝昏迷、體弱乏力等疾病,是重要的氨基酸原料藥之一,同時也廣泛應(yīng)用于食品、運動保健品及飼料添加劑等領(lǐng)域,市場前景十分廣闊。
      [0003]L-異亮氨酸基本提取方法有沉淀法、全膜法和離子交換法。沉淀法具有操作簡單、提取廣品純度尚等優(yōu)點,其缺點在于沉淀劑是一種苯類物質(zhì)具有致癌性,易在廣品中殘留,而且操作過程是強酸性提取,具有安全隱患,同時存在污水處理困難的問題。全膜法雖然廢水量少,但是無法分離與L-異亮氨酸分子量相接近的雜氨基酸,導(dǎo)致提取出的產(chǎn)品雜酸高,只能靠重復(fù)結(jié)晶來制備高純度的L-異亮氨酸。離子交換法具有成本低、操作方便、提取效果好、設(shè)備簡單等優(yōu)點,但該法產(chǎn)生的有機廢水造成后期處理成本較高。目前,單一的提取方法已不能滿足L-異亮氨酸生產(chǎn)技術(shù)的要求,需要尋求更為經(jīng)濟有效的方法來解決這一技術(shù)難題。
      [0004]離子交換加膜濾提取法是將陶瓷膜除菌后的濾清液下調(diào)pH值至2-4.5,用強酸樹脂將氨基酸吸附,廢液排出至污水處理,最后用氨水將吸附的氨基酸洗脫下來。L-異亮氨酸提取母液中含有大量菌體,菌體中蛋白質(zhì)的含量高達(dá)80%以上,其氨基酸種類和配比也比較齊全,并且含有豐富的維生素、核酸、多糖等營養(yǎng)物質(zhì),做成營養(yǎng)豐富的菌體蛋白飼料,避免有用物質(zhì)白白排放,造成資源浪費。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005]本發(fā)明的目的是提供一種提取L-異亮氨酸的工藝,該方法發(fā)酵效率高,能一次性去除發(fā)酵液中雜酸及其它雜質(zhì),降低生產(chǎn)成本,減少廢水排放。
      [0006]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
      [0007]—種提取L-異亮氨酸的工藝,其包括以下步驟:
      [0008]1)混合發(fā)酵;2)過濾;3)濃縮重溶;4)離子交換。
      [0009]具體地,所述工藝包括如下步驟:
      [0010]1)混合發(fā)酵:將谷氨酸棒桿菌ATCC14309種子液和乳酸發(fā)酵短桿菌ATCC13869種子液按照2: 1的體積比混合,得到混合種子液,按照5%的接種量轉(zhuǎn)入發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng),溫度30°C,PH值7.2,培養(yǎng)時間60小時,得到L-異亮氨酸發(fā)酵液;
      [0011]2)過濾:將L-異亮氨酸發(fā)酵液采用陶瓷膜過濾,收集菌體蛋白和濾液;
      [0012]3)濃縮重溶:將步驟2)獲得的濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,蒸發(fā)至原體積的五分之一,然后添加與濃縮液相同體積的蒸餾水重溶,制得重溶液;
      [0013]4)離子交換:
      [0014]①調(diào)節(jié)步驟3)所得重溶液的pH值為5,然后通入強酸離子交換樹脂柱,進(jìn)行離子交換;所述強酸離子交換樹脂柱是三個離子交換樹脂柱通過管道和閥門串聯(lián)在一起,并且每一個離子交換樹脂柱底部都有一個收料閥門;
      [0015]②液體從樹脂柱上部進(jìn)入,下部排出;當(dāng)下排液遇茚三酮顯色時,將下排液串入第二個柱,當(dāng)?shù)诙€柱顯色時將第二柱的下排液串入第三個柱;
      [0016]③當(dāng)?shù)谌@色時再繼續(xù)外排2.5小時,排出的顯色液為谷氨酸、丙氨酸為主,此時能去除發(fā)酵液中總雜酸的40% ;
      [0017]④2.5小時后,停止第一柱的進(jìn)料,用純水從第一柱到第三柱串洗至前流罐內(nèi)再重新吸附用;
      [0018]⑤當(dāng)用純水沖洗結(jié)束時,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氨水,將樹脂所吸附的氨基酸解析下來,解析過程中當(dāng)柱下液pH值達(dá)到6.5時,關(guān)閉收料閥門打開串柱閥門,串洗下一柱子,以此類推當(dāng)?shù)谌齻€柱子柱下液pH到達(dá)6.5時繼續(xù)洗脫,不再串柱,當(dāng)pH值達(dá)到8.5時,開始外排尾液3小時,停止洗脫;
      [0019]⑥將離交柱內(nèi)洗脫的料液濃縮,濃縮L-異亮氨酸質(zhì)量濃度為10% ;
      [0020]⑦濃縮后的料液經(jīng)添加3%。的活性炭升溫至70°C,調(diào)節(jié)料液pH值在5.5,脫色35分鐘,然后過濾去除活性炭;
      [0021 ] ⑧脫色后的料液濃縮至原體積的1/6,然后降溫結(jié)晶,當(dāng)溫度降至20 V時,離心機高速離心,得粗品,其水分含量在17% ;
      [0022]⑨將粗品投入脫色罐內(nèi)脫色,然后濃縮、結(jié)晶、離心、干燥、粉碎得到成品。
      [0023]優(yōu)選地,所述谷氨酸棒桿菌ATCC14309種子液和乳酸發(fā)酵短桿菌ATCC13869種子液的濃度均為1 X 10sCFU/mL。
      [0024]優(yōu)選地,所述發(fā)酵培養(yǎng)基組分為:葡萄糖12%、玉米漿5%、牛肉膏1%、七水硫酸鎂 0.2%、磷酸氫二鉀 0.2%、硫酸亞鐵 0.001 %、VB1 0.0001%, pH 7.0。
      [0025]本發(fā)明取得的有益效果:
      [0026]本發(fā)明采用混合菌株發(fā)酵技術(shù),其產(chǎn)率得提高,其菌種之間互相協(xié)同,互不拮抗;本發(fā)明采用膜過濾系統(tǒng)將母液中菌體蛋白等大分子雜質(zhì)進(jìn)行分離,收集發(fā)酵菌體,通過以上條件,高效便捷地將L-異亮氨酸母液中的菌體蛋白分離,膜分離技術(shù)對菌體蛋白的回收率高達(dá)98%,具備操作便捷的優(yōu)點,更適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。L-異亮氨酸提取采用本發(fā)明生產(chǎn)工藝后,避免了為提高L-異亮氨酸的純度而進(jìn)行的重復(fù)地結(jié)晶和離交;其縮短了提取高純度L-異亮氨酸的時間,經(jīng)濟效益顯著。采用膜濾-離交組合法提取發(fā)酵液中的L-異亮氨酸,提取收率達(dá)80%以上,減少損失,從而降低了生產(chǎn)成本。本申請公開了 L-異亮氨酸提取的一系列完整步驟,其優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)又規(guī)范了生產(chǎn)流程。吸附過程產(chǎn)生的廢水為稀酸或無機鹽溶液,回收供樹脂再生時使用,極大的減少了樹脂再生對無機酸或無機鹽的消耗。且本發(fā)明離子交換過程產(chǎn)生廢水量不及傳統(tǒng)工藝的1/2,降低了企業(yè)的環(huán)保壓力。本申請無需加入絮凝劑等化學(xué)試劑,避免了絮凝劑單體存在的飼料安全隱患,獲得的菌體蛋白口味純正,氣味香甜,富含多種發(fā)酵氨基酸。
      【具體實施方式】
      [0027]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本申請具體實施例,對本發(fā)明進(jìn)行更加清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施
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