专利名称：一种从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法，属于发酵法生产氨基酸的技术领域。
(二)
背景技术：
发酵法是目前国内外应用最广泛的一种制备谷氨酸的方法，等点离子交换提取工艺是从发酵液中提取谷氨酸最为重要的方法，该工艺主要是发酵液经等电提取后，将
产生的母液通过离子交换树脂进行交换，再用氨水洗脱树脂上的谷氨酸，收集高馏分并与下一批发酵液混合，重复等电析出。此工艺中谷氨酸的回收率一般在95~97%，虽然提取收率比较理想，但仍存在以下缺点1)硫酸及液氨消耗量大，增加生产成本；2)提取的谷氨酸质量差，硫酸根超标，直接影响味精的质量；3)产生大量高浓度酸性废水，污染环境。
(三)
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺点，本发明提供了一种清洁低耗的从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法，使谷氨酸提取工艺更加合理，并有效降低废水的排放。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法，包括以下步骤(1)提取谷氨酸
a谷氨酸发酵液经灭菌后采用超滤膜超滤，去除菌体杂蛋白，得到澄清的谷氨酸发酵液；
b用富马酸调整上述谷氨酸发酵液的pH值至3.0~3.2，调整过程中搅拌促溶，然后进入常温的等电点连续蒸发降温装置中结晶，再经离心、分离得到谷氨酸晶体和母液，母液中谷氨酸含量为1.5-2.5%;c将母液升温至50 90。C，加入富马酸调整pH值至1.7~2.2，制得上柱液；
d将上柱液注入离子交换柱进行离子交换，以氨水进行洗脱，流速为1.0 1.5m"mS树
月旨，h，收集前后馏分及高馏分；e浓縮高馏分，使其中谷氨酸的质量百分含量达到5~9%，并调pH值至3.0~3.2,结
晶提取谷氨酸；前后馏分用氨水调整pH值至8.0~9.5，作为制备天冬氨酸的转化液；(2)制备天冬氨酸
f在上述转化液中加入占其质量的0.05~0.3%的硫酸镁，然后按3~15%的接种量接入大肠杆菌酶液，转化制备天冬氨酸。
其中，步骤a中所述的超滤膜为无机陶瓷膜，截留分子量为2000-50000MW;步骤b中的等电点连续蒸发降温装置分为3 4级，各级均带有真空系统；步骤e中高馏分经提取谷氨酸后得到的二次母液与步骤c中制得的上柱液合并再进行下面步骤的操作；步骤f中，接种量的范围优选为5~10%。
与现有工艺相比，本发明的方法具有以下优点
1. 本发明谷氨酸的提取收率可达94%以上，最高可达97%;
2. 减少了谷氨酸提取过程中硫酸和氨水的使用量，有效降低了生产成本；
3. 提取谷氨酸的母液经过简单处理即可作为天冬氨酸生产的转化液，变废为宝，减少了废水排放，减轻了对环境的污染，极大地提高了经济效益。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
该从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法，采用以下步骤
a将灭菌后的谷氨酸发酵液于8(TC加热10min，进入超滤膜进行超滤，去除菌体杂蛋白，得到澄清的谷氨酸发酵液；
b用富马酸调整上述得到的发酵液的pH值至3.2，调整过程中以50rpm的转速进
行搅拌促进富马酸的溶解和谷氨酸晶体的形成，然后进入常温的等电点连续蒸发降温装置中结晶；采用卧螺离心机分离谷氨酸晶体和母液，
c将母液升温至75。C，补加富马酸调pH值至1.9，制得上柱液；d上离子交换柱进行交换、以氨水进行洗脱，控制流速为1.0m"mS树脂'h，收集
前后馏分和高馏分；
e浓縮高馏分，使其中谷氨酸的质量百分含量达到5%，并调整pH值至3.2，结晶析出谷氨酸，得到的二次母液和上柱液合并重新进行离子交换；
f合并前馏分和后馏分，用氨水调pH值至8.5，补加0.15%的硫酸镁，按10%的接种量接入大肠杆菌酶液转化制备天冬氨酸。
谷氨酸的提取收率为96.5%，富马酸的转化率为98.7%。
实施例2:
步骤c中母液升温至65'C，补加富马酸调？11值至2.2;步骤d中上柱洗脱的流速为1.31113/1113树脂*11;其余操作同实施例1，谷氨酸提取收率为94.5%，富马酸的转化率为99.2%。
实施例3:
步骤e中浓縮高馏分中谷氨酸的质量百分含量为8.5M，再调？!1至3.2结晶析出谷氨酸；步骤f中，合并前后馏分，补加氨水调pH值至8.0，加入0.15%的硫酸镁，以5%的接种量接种，其他操作同实施例l，谷氨酸提取收率为97.4%，富马酸的转化率为98.5%。
实施例4:
步骤c中，将母液升温至9(TC，补加富马酸调pH值至1.8;步骤d中，流速为1.5m3/1113树脂，h，步骤e中浓縮高馏分中谷氨酸的质量百分含量为7。/。，其余操作同实施例l，谷氨酸提取收率为95.3%，富马酸的转化率为98.1%。
权利要求
1.一种从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法，其特征在于包括以下步骤(1)提取谷氨酸a谷氨酸发酵液经灭菌后采用超滤膜超滤，去除菌体杂蛋白，得到澄清的谷氨酸发酵液；b用富马酸调整上述谷氨酸发酵液的pH值至3.0～3.2，调整过程中搅拌促溶，然后进入常温的等电点连续蒸发降温装置中结晶，再经离心、分离得到谷氨酸晶体和母液，母液中谷氨酸含量为1.5～2.5％；c将母液升温至50～90℃，加入富马酸调整pH值至1.7～2.2，制得上柱液；d将上柱液注入离子交换柱进行离子交换，以氨水进行洗脱，流速为1.0～1.5m3/m3树脂·h，收集前后馏分及高馏分；e浓缩高馏分，使其中谷氨酸的质量百分含量达到5～9％，并调pH值至3.0～3.2，结晶提取谷氨酸；前后馏分用氨水调整pH值至8.0～9.5，作为制备天冬氨酸的转化液；(2)制备天冬氨酸f在上述转化液中加入占其质量的0.05～0.3％的硫酸镁，然后按3～15％的接种量接入大肠杆菌酶液，转化制备天冬氨酸。
2. 根据权利要求1所述的从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法，其特征在于 步骤a中所述的超滤膜为无机陶瓷膜，截留分子量为2000~50000MW。
3. 根据权利要求1所述的从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法，其特征在于 步骤b中的等电点连续蒸发降温装置分为3~4级，各级均带有真空系统。
4. 根据权利要求1所述的从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法，其特征在于 步骤e中高馏分经提取谷氨酸后得到的二次母液与步骤c中制得的上柱液合并再进行 下面步骤的操作。
5. 根据权利要求l所述的从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法，其特征在于 步骤f中，接种量的范围为5~10%。
全文摘要
本发明属于发酵法生产氨基酸的技术领域，具体涉及一种从发酵液中提取谷氨酸并制备天冬氨酸的方法。该方法主要包括以下步骤谷氨酸发酵液的过滤除菌、用富马酸调等电点并结晶析出谷氨酸、离子交换、补氨转化等，最终得到谷氨酸和天冬氨酸产品，谷氨酸的提取收率大于94％。本发明的有益效果是减少了谷氨酸提取过程中硫酸和氨水的使用量，有效降低了生产成本，将提取谷氨酸的母液作为天冬氨酸生产的转化液，变废为宝，减少了废水排放，减轻了对环境的污染，使提取成本大为降低，极大提高了经济效益。
文档编号C07C227/40GK101514166SQ20091001976
公开日2009年8月26日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者冯志彬, 王东阳, 闫汝东, 杰 高 申请人:王东阳