本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种从发酵液中分离提取干贝素的方法。
背景技术：
琥珀酸二钠是无色至白色结晶或结晶性粉末，易溶于水。水溶液呈中性至微碱性，由于有类似贝类的海鲜气味，又称干贝素，是鲜味剂类食品添加剂。琥珀酸二钠在食品中主要用作增味剂，与谷氨酸钠并用，可以起到鲜味相乘的作用。传统的琥珀酸二钠的制作方法是将琥珀酸与碳酸钠或者氢氧化钠进行反应后分离获得。公布号为CN102603511A的中国发明专利公开了一种琥珀酸二钠的制作方法，主要是将碳酸钠溶液或者氢氧化钠溶液与琥珀酸进行反应，然后加入适量活性炭进行脱色，趁热过滤，最后将所得滤液喷雾干燥成粉末成品。公开号为CN101357885A公开了一种合成琥珀酸钠的方法，该方法是利用琥珀酸和氢氧化钠和/或碳酸钠为原料，将原料混合研磨，在固体状态下直接进行化学反应生成琥珀酸钠的方法。上述两种公开的琥珀酸钠的生产方法均是以琥珀酸为原料再与碱进行反应所得，琥珀酸的来源较为单一，主要是以石化法生产得到为主。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种新的制备琥珀酸二钠的方法，该方法是将琥珀酸钠从发酵液中分离纯化出来。
为实现本发明的技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种干贝素的制备方法，其步骤如下：
(1)生物发酵法培养得到琥珀酸钠发酵液；
(2)调节含有琥珀酸钠发酵液的pH值，pH为8～9，将琥珀酸钠发酵液进行固液分离及部分蛋白和色素的去除，得到澄清的发酵液，将所得的发酵液进行脱色，脱色后的发酵液进行浓缩，浓缩液进行冷却结晶，所得的固液混合物进行热过滤，干燥即得到干贝素。
步骤(2)中的固液分离采用膜过滤的方式，即采用超滤的方式。超滤膜的截留分子量控制在2000～5000；
步骤(2)中所述的脱色为活性炭柱脱色，脱色温度控制在60～70℃，活性炭优选为颗粒活性炭；
步骤(2)浓缩步骤采用减压蒸发，温度控制在55～65℃，真空度控制在80～200mbar，
浓缩的琥珀酸钠浓度控制在500～650g/L；
步骤(2)冷却结晶的温度控制在0～4℃；
本发明所指的干贝素是琥珀酸二钠。生物发酵法培养得到琥珀酸钠发酵液，由于琥珀酸钠发酵液pH为偏酸性，需要采用碱对发酵液进行pH值的调节将发酵液中的琥珀酸钠盐(主要为琥珀酸一钠和部分琥珀酸二钠)全部转化为琥珀酸二钠，pH值的调节范围为8～9，pH调节剂为氢氧化钠。
有益效果：
本发明采用全新的生物发酵法首先生产出含有琥珀酸钠的发酵液，然后直接从含有琥珀酸钠的发酵液中将其进行分离纯化，最终获得琥珀酸二钠。由于采用的是生物发酵法，生产琥珀酸钠的原料主要是糖类物质例如葡萄糖、木糖、果糖等，原料来源更为广泛而不一定是琥珀酸。目前暂无从生物发酵液中分离纯化琥珀酸钠的方法的报道与专利。
从技术手段来讲，本发明生产琥珀酸钠的原料较现有方法不一样，现有技术的主要成本在于琥珀酸，而琥珀酸的获得途径目前主要有两种，一种是石化法，一种是生物发酵法，本发明采用的是生物发酵法，现有技术采用的生物发酵法是先分离得到琥珀酸，进而获得琥珀酸钠，本发明是直接获得琥珀酸钠，在生产成本上将明显低于现有方法。具体的以生物发酵法获得的琥珀酸生产琥珀酸二钠的方法与本发明专利进行比较，生物发酵法获得琥珀酸需要两步，一步是通过发酵法获得含有琥珀酸盐的发酵液，以含有琥珀酸钠的发酵液为例，要获得琥珀酸产品，一般需要经过固液分离，浓缩，酸化，结晶等步骤，随后用琥珀酸根据现有技术CN102603511A的方法进行生产琥珀酸二钠。采用先制备琥珀酸再制备琥珀酸二钠的方法，以葡萄糖为原料，消耗1吨葡萄糖，浓盐酸1.2t，氢氧化钠400kg，可以获得琥珀酸二钠产品约800kg。而采用本发明方法进行物料计算消耗1吨葡萄糖，氢氧化钠约40kg，不需要消耗盐酸，获得琥珀酸二钠950kg。生产1吨琥珀酸二钠的产品，光氢氧化钠就可节省约90％，且不需要消耗浓盐酸，生产成本大大降低。
具体实施方式
用以下的实施例对本发明作进一步说明，但有必要指出以下实施例只用于对发明内容的进一步说明，并不构成对本发明保护范围的限制。
实施例1
采用公开号：CN 101712970 B的琥珀酸钠的制备方法进行制备。
发酵采用的菌种：产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes NJ113。
种子培养基(g/L)：葡萄糖10，酵母膏5，NaHCO3 10，NaH2PO4·2H2O 2，K2HPO4·3H2O 3蛋白胨2。
发酵培养基(g/L)：葡萄糖80，酵母膏10，玉米浆5，乙酸钠1，KH2PO 3，MgCl2·6H2O 0.3，无水CaCl2 0.3。
发酵罐培养：将活化好的种子液和灭好的葡萄糖接入发酵罐中，接种量为7％，(v/v)，搅拌转速为100rpm，37℃发酵培养，CO2通气量为0.1vvm，整个发酵过程中pH控制在6.2。
以葡萄糖为碳源，碳酸钠为pH调节剂采用产琥珀酸放线杆菌进行生物发酵获得的丁二酸钠发酵液，其中丁二酸浓度为60g/L，甲酸浓度为5g/L，乙酸浓度为11g/L，无残糖，发酵液pH 6.0。
将获得的丁二酸发酵液调节pH值至8.0，随即进行超滤膜的膜过滤，超滤膜选用的截留分子量为3000，将获得的澄清发酵液进行脱色步骤，脱色选用活性炭柱进行，脱色温度控制在60℃，浓缩采用减压蒸发操作，温度控制在55℃，真空度控制在80mbar，琥珀酸钠浓度控制在500g/L，最后将浓缩液进行冷却结晶，结晶温度控制在0℃，离心干燥后即得到琥珀酸钠产品，结晶后的结晶母液返回至微滤超滤工段与下一批物料进行混合后重复使用。
实施例2
发酵采用的菌种：产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes NJ113。
种子培养基(g/L)：葡萄糖10，酵母膏5，NaHCO3 10，NaH2PO4·2H2O 2，K2HPO4·3H2O 3蛋白胨2。
发酵培养基(g/L)：葡萄糖80，酵母膏10，玉米浆5，乙酸钠1，KH2PO 3，MgCl2·6H2O 0.3，无水CaCl2 0.3。
发酵罐培养：将活化好的种子液和灭好的葡萄糖接入发酵罐中，接种量为7％，(v/v)，搅拌转速为200rpm，37℃发酵培养，CO2通气量为0.1vvm，整个发酵过程中pH控制在6.8。
以葡萄糖为碳源，碳酸钠为pH调节剂进行生物发酵获得的丁二酸钠发酵液，其中丁二酸浓度为60g/L，甲酸浓度为5g/L，乙酸浓度为11g/L，无残糖，发酵液pH 6.0。
将获得的丁二酸发酵液调节pH值至8.5，随即进行超滤膜的膜过滤，超滤膜选用的截留分子量为2000，将获得的澄清发酵液进行脱色步骤，脱色温度控制在65℃，浓缩采用减压蒸发操作，温度控制在55℃，真空度控制在80mbar，琥珀酸钠浓度控制在500g/L，最后将浓缩液进行冷却结晶，结晶温度控制在0℃，离心干燥后即得到琥珀酸钠产品，结晶后的结晶母液返回至微滤超滤工段与下一批物料进行混合后重复使用。
实施例3
发酵采用的菌种：产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes NJ113。
种子培养基(g/L)：葡萄糖10，酵母膏5，NaHCO3 10，NaH2PO4·2H2O 2，K2HPO4·3H2O 3蛋白胨2。
发酵培养基(g/L)：葡萄糖80，酵母膏10，玉米浆5，乙酸钠1，KH2PO 3，MgCl2·6H2O 0.3，无水CaCl2 0.3。
发酵罐培养：将活化好的种子液和灭好的葡萄糖接入发酵罐中，接种量为7％，(v/v)，搅拌转速为300rpm，37℃发酵培养，CO2通气量为0.1vvm，整个发酵过程中pH控制在7.0。
碳酸钠为pH调节剂进行生物发酵获得的丁二酸钠发酵液，其中丁二酸浓度为56g/L，甲酸浓度为4g/L，乙酸浓度为11g/L，无残糖，发酵液pH 7.0。
将获得的丁二酸发酵液调节pH值至9.0，随即进行超滤膜的膜过滤，超滤膜选用的截留分子量为5000，将获得的澄清发酵液进行脱色步骤，脱色温度控制在70℃，浓缩采用减压蒸发操作，温度控制在55℃，真空度控制在80mbar，琥珀酸钠浓度控制在500g/L，最后将浓缩液进行冷却结晶，结晶温度控制在0℃，离心干燥后即得到琥珀酸钠产品。
实施例4
采用实施例2中的发酵方法，以葡萄糖为碳源，碳酸钠为pH调节剂进行生物发酵获得的丁二酸钠发酵液，其中丁二酸浓度为60g/L，甲酸浓度为5g/L，乙酸浓度为11g/L，无残糖，发酵液pH 6.8。
将获得的丁二酸发酵液调节pH值至8.5，取2L含有丁二酸钠的发酵液(其中含丁二酸质量为120克，即琥珀酸钠的质量则为164.75克)随即进行超滤膜的膜过滤，超滤膜选用的截留分子量为3000，将获得的澄清发酵液进行脱色步骤，脱色温度控制在60℃，浓缩采用减压蒸发操作，温度控制在55℃，真空度控制在80mbar，琥珀酸钠的浓度控制在600g/L，最后将浓缩液进行冷却结晶，结晶温度控制在0℃，离心干燥后即得到琥珀酸钠产品，得到的琥珀酸钠产品为120克，单次的琥珀酸钠回收率为73％。
实施例5
采用实施例2中的发酵方法，碳酸钠为pH调节剂进行生物发酵获得的丁二酸钠发酵液，其中丁二酸浓度为60g/L，甲酸浓度为5g/L，乙酸浓度为11g/L，无残糖，发酵液pH 6.8。
将获得的丁二酸发酵液调节pH值至8.5，取2L含有丁二酸钠的发酵液(其中含丁二酸质量为120克，即琥珀酸钠的质量则为164.75克)随即进行超滤膜的膜过滤，超滤膜选用的 截留分子量为3000，将获得的澄清发酵液进行脱色步骤，脱色温度控制在60℃，浓缩采用减压蒸发操作，温度控制在60℃，真空度控制在150mbar，琥珀酸钠的浓度控制在650g/L，最后将浓缩液进行冷却结晶，结晶温度控制在2℃，离心干燥后即得到琥珀酸钠产品，得到的琥珀酸钠产品为130克，单次的琥珀酸钠回收率为67％。
实施例6
采用实施例2中的发酵方法，碳酸钠为pH调节剂进行生物发酵获得的丁二酸钠发酵液，其中丁二酸浓度为60g/L，甲酸浓度为5g/L，乙酸浓度为11g/L，无残糖，发酵液pH 6.8。
将获得的丁二酸发酵液调节pH值至8.5，取2L含有丁二酸钠的发酵液(其中含丁二酸质量为120克，即琥珀酸钠的质量则为164.75克)随即进行超滤膜的膜过滤，超滤膜选用的截留分子量为3000，将获得的澄清发酵液进行脱色步骤，脱色温度控制在60℃，浓缩采用减压蒸发操作，温度控制在65℃，真空度控制在200mbar，琥珀酸钠的浓度控制在500g/L，最后将浓缩液进行冷却结晶，结晶温度控制在0℃，离心干燥后即得到琥珀酸钠产品，得到的琥珀酸钠产品为110克。
实施例7
发酵采用的菌种：产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes NJ113。
种子培养基(g/L)：葡萄糖10，酵母膏5，NaHCO3 10，NaH2PO4·2H2O 2，K2HPO4·3H2O 3蛋白胨2。
发酵培养基(g/L)：木糖40，酵母膏10，玉米浆5，乙酸钠1，KH2PO 3，MgCl2·6H2O0.3，无水CaCl2 0.3。
发酵罐培养：将活化好的种子液和灭好的葡萄糖接入发酵罐中，接种量为7％，(v/v)，搅拌转速为200rpm，37℃发酵培养，CO2通气量为0.1vvm，整个发酵过程中pH控制在6.8。
碳酸钠为pH调节剂进行生物发酵获得的丁二酸钠发酵液，其中丁二酸浓度为30g/L，甲酸浓度为2g/L，乙酸浓度为4g/L，无残糖，发酵液pH 6.8。
将获得的丁二酸发酵液调节pH值至8.0，随即进行超滤膜的膜过滤，超滤膜选用的截留分子量为3000，将获得的澄清发酵液进行脱色步骤，脱色选用活性炭柱进行，脱色温度控制在60℃，浓缩采用减压蒸发操作，温度控制在55℃，真空度控制在80mbar，琥珀酸钠浓度控制在500g/L，最后将浓缩液进行冷却结晶，结晶温度控制在0℃，离心干燥后即得到琥珀酸钠产品，结晶后的结晶母液返回至微滤超滤工段与下一批物料进行混合后重复使用。
实施例8
采用公开号为：CN 103320367 B的琥珀酸的制备方法进行制备，菌种为大肠杆菌，碳酸钠为pH调节剂进行生物发酵获得的丁二酸钠发酵液，其中丁二酸浓度为25g/L，无残糖。将获得的丁二酸发酵液调节pH值至9.0，随即进行超滤膜的膜过滤，超滤膜选用的截留分子量为5000，将获得的澄清发酵液进行脱色步骤，脱色温度控制在70℃，浓缩采用减压蒸发操作，温度控制在55℃，真空度控制在80mbar，琥珀酸钠浓度控制在500g/L，最后将浓缩液进行冷却结晶，结晶温度控制在0℃，离心干燥后即得到琥珀酸钠产品。