专利名称：一种从发酵液中提取谷氨酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种从发酵液中提取谷氨酸的方法。
与本发明相关的从发酵液中提取谷氨酸的已有技术主要有下列四种1、《氨基酸工艺学》(天津轻工业学院等编著，轻工业出版社出版)介绍的低温等电结晶法，该方法是直接将谷氨酸发酵液冷却到3-5℃，加酸将发酵液PH值调到等电点PH3.2附近，使谷氨酸结晶，离心后得到谷氨酸晶体，将结晶母液排放。这种提取方法虽简单易行，但得率较低，且排放的母液中残留大量谷氨酸、菌体细胞和其它有机、无机离子，会对环境造成严重污染。
2、CN88106847.0公开的等电结晶离子交换法，该方法是在上述低温等电点结晶法的基础上再进行一次离交，用调整的发酵液或结晶母液洗脱，以回收结晶母液中的大部份谷氨酸，使这一方法虽能提高提取得率，但要消耗过量的酸碱，对环境的污染更为严重。
3、日本专利59-14794公开的浓缩等电结晶法，该方法先浓缩发酵液，再加酸调浓缩液至PH3.2，使谷氨酸结晶分离，此法还包括浓缩液的超滤。该方法的提取得率高于低温等电结晶法，但低于等电结晶离子交换法。且废水排放量仍较大，污染问题未得到解决。
4、法国专利FR2574-790-A介绍的超滤和残余物水解法从发酵液中提取谷氨酸，将谷氨酸发酵液经超滤后，得到滤液和残留物滤液浓缩，残留物水解过滤并与谷氨酸浓酸液混合后结晶。此法优点是所得谷氨酸纯度高，缺点是工艺繁复，设备投资大，需要超滤装置，酸碱消耗及能耗较多。
本发明的目的是克服上述已有技术的不足，提供一种既能大幅度提高谷氨酸提取收得率，以降低成本，增加经济效益，又能解决母液排放对环境造成严重污染的谷氨酸提取方法。
本发明的提取方法，如
图1所示，包括下列步骤A、发酵液常温等电结晶。
B、晶体与母液分离，得到谷氨酸晶体和结晶母液。
C、母液浓缩，得到浓缩液和冷凝液。
D、浓缩液加酸水解并过滤，得到滤饼及酸性过滤液。
E、酸性过滤液加活性炭(或树脂等)脱色、过滤，得到滤渣及酸性脱色液。
F、酸性脱色液全部返回到第一步骤A回调发酵液PH3.0-3.2以下结晶，主体实现闭路循环。
附图1为本发明的工艺流程图。图中实线表示工艺主体部分，工艺主体以外用虚线表示。
以下结合有关设备对本发明进一步阐述在等电罐中，将谷氨酸发酵液(可事先除去菌体)，先降温到30℃以下，加酸或加前一批循环来的酸性脱色液，调PH3.0-3.2后，搅拌育晶。于离心机中离心分离出晶体，并用自来水将晶体洗涤两次。母液送至浓缩器浓缩，浓缩倍数可以是5-18倍，得到冷凝水和浓缩液。浓缩液在水解锅中加酸水解，以便将浓缩操作时产生的焦谷氨酸水解回复成谷氨酸，有利于提高谷氨酸提取收得率，和破坏对结晶有害的菌体细胞和发酵残糖等物质。过滤得到滤饼和酸性滤液。滤饼是一种很好的腐殖酸肥料。滤饼用晶体洗涤水洗涤两次，洗涤水加入滤液，滤液加活性炭或其它脱色剂脱色，再过滤除去滤渣，该滤渣也用晶体洗涤水洗涤两次。用树脂脱色可不过滤。澄清的酸性脱色液返回调节下一批发酵液PH，等电结晶主体完成一次循环。
本发明第一个优点是谷氨酸提取得率高达95%。因为在本发明的方法中，影响谷氨酸结晶的两个最大的有害因子菌体和残糖均在酸解过滤时被除去，使得结晶母液中残留谷氨酸得以回收，并且占菌体蛋白量10%左右的谷氨酸在水解时释放出来而得以一并回收。
本发明第二次优点是过程主体实现闭路循环，没有对环境造成很大污染的结晶母液排出，因此可基本解决长期存在的结晶母液(或离交尾液)排放而严重污染环境的问题。
本发明的第三个优点是常温等电结晶可省去，冷冻低温结晶的冷冻装置投资及能耗，克服了浓缩耗能大的缺点。
实施例20℃的发酵液3850ml，加工业盐酸调等电结晶，过滤除去晶体后得到谷氨酸等电母液约4002ml，谷氨酸浓度为1.86%，浓缩12倍，加工业盐酸(31%)200ml，110℃下水解4.0小时，过滤。滤饼用上一批谷氨酸晶体洗涤水洗涤，滤饼洗涤水并入过滤液，共得510ml。加10.2克活性炭脱色。滤除活性炭后的酸性脱色液慢慢加入3800ml，谷氨酸浓度为7.1%的谷氨酸发酵液补加16ml工业盐酸调发酵液PH，等电结晶。过滤得到谷氨酸晶体259.5克，母液为4006ml。
权利要求
1.一种从发酵液中提取谷氨酸的方法，其特征在于该方法由以下步骤组成A、发酵液常温等电结晶。B、晶体和母液分离得到谷氨酸晶体和结晶母液。C、母液浓缩，得到浓缩液和冷凝水。D、浓缩液加酸水解后过滤，得到水解过滤液和滤饼。E、水解过滤液脱色，过滤得到酸性脱色液和滤渣。F、酸性脱色液全部返回A，调发酵液pH3.0-3.2，等电点结晶。过程主体形成闭路循环。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，水解过滤液用活性炭脱色，则需过滤除去活性炭，用树脂柱脱色，可以不过滤。
3.按权利要求1的方法，其特征在于母液浓缩倍数为5-18倍。
全文摘要
本发明公开了一种从发酵液中提取谷氨酸的方法，它主要先将常温等电母液浓缩，再酸解过滤后脱色，脱色液循环回调发酵液pH，等电点结晶，过程主体为闭路循环，本发明既可达到95％左右的高提取得率，又基本消除了结晶母液的排放对环境造成的严重污染。
文档编号C07C227/40GK1099746SQ93111730
公开日1995年3月8日 申请日期1993年8月30日 优先权日1993年8月30日
发明者毛贵忠 申请人:无锡轻工业学院