专利名称：一种分离提纯玉米浸泡水发酵生产的γ-聚谷氨酸的方法
技术领域：
本发明属于分离工程技术领域，具体涉及针对玉米浸泡水发酵生产的Y-聚谷氨酸的提取方法，该方法涉及到移动床色谱分离法从玉米浸泡水发酵液中提取和纯化Y -聚谷氨酸。
背景技术：
玉米浸泡水(参照《玉米淀粉工业手册》2009年9月第一版)中几乎包括了玉米粒中可溶性的全部营养成分，加上原来一部分不溶解的物质在浸泡过程中被乳酸水解转化为可溶性物质，玉米浸泡水中含有多种氨基酸、无机盐和维生素。钱东平等人先将玉米浸泡水通过等电点法、超滤法、三氯乙酸法分离蛋白，再经纳 滤膜浓缩进一步分离蛋白，然后用活性炭提取浸泡水中的脂多糖，提纯后的多糖纯度达到
97.4% 以上，专利申请号:200310109680. 2。董得平等人将玉米浸泡水通过亚硫酸中和、板框过滤、交换树脂吸附、洗脱、二次板框过滤后制得菲汀，专利申请号201010549959. 2。模拟移动床树脂分离技术基于溶液中的不同成分在离子交换树脂和流动相构成的体系中具有不同的分配系数，在采用流动相洗脱过程中呈现不同保留时间，从而实现分离。我们把固定相必成一个传送带，把A、B组份分别指快慢不同的两组份，只要使固定相加上一个与洗脱方向相反的驱动力，使传送带运动速度处于A、B组份速度中间，跑的快的A组份比固定相快从前头得到，跑得慢的B组份被传送带带到后面得到。林柄昌等人采用模拟移动床色谱和重结晶结合的方法提纯了银杏内酯B，结果表明银杏内酯B的收率达到了 64%、纯度达90%以上，同时提高了生产的自动化水平，专利申请号:200310104958.7。刘宗利等人通过实验考查了顺序式模拟移动床色谱分离在低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖等功能性低聚糖分离纯化中的应用，扩大了模拟移动床色谱分离技术在功能糖领域的应用。现有的Y-聚谷氨酸的提取工艺中，没有关于玉米浸泡过程中发酵生产Y-聚谷氨酸提取的报道。
发明内容
本发明提供一种分离提纯玉米浸泡水发酵生产的Y-聚谷氨酸的方法。本发明采取的技术方案是包括下列步骤用三氯乙酸对玉米浸泡水发酵液进行酸化处理；再用离心法去除菌体及大分子物质；之后选用孔径为O. 20 Mm的超滤膜，在压力为O. 1-0. 2 MPa、膜面流速为4. 0-5. O m/s下进行分离，PH值控制在6. 0-7. O范围内；最后选用D318型弱碱性阴离子交换树脂为分离介质，将溶液PH调至4. 0-5. O后过移动床色谱分离柱，吸附完的树脂用pH=2的乙酸洗脱谷氨酸；最后对Y-聚谷氨酸进行真空干燥。
本发明所述的玉米浸泡水发酵液采用现有技术按常规定方法获得。下边为一种具体方式(I)玉米浸泡水沉淀新鲜玉米浸泡水(参照《玉米淀粉工业手册》2009年9月第一版)于储罐沉淀24 h或采用板框过滤、离心分离；(2)去除沉淀物打开储罐底阀，排除沉淀物，无絮状物时即为排放完全；(3)输送玉米浸泡水将除沉淀的玉米浸泡水用泵输送到发酵配料岗位的储罐内备用;
(4)配料按照配比，将各种原料称量好，溶解完全配成发酵培养基，发酵培养基原料配比葡萄糖40 g，谷氨酸钠30 g, K2HPO4 20 g，蛋白胨5 g，酵母膏 5 g, MgSO4 · 7H20 O. 25 g, CaCl2 O. 25 g，用 IL 玉米浸泡水配制，pH 7. O ；(5)灭菌将配好的发酵培养基灭菌，采用连消的方式灭菌，121-125 °C，灭菌10-15 min，将连消好的培养基在发酵罐内冷却至37 °C，等待接种；(6)接种发酵枯草芽孢杆菌，5 L发酵罐，装液量3 L，接种量为10%(v/v)，发酵过程中采用5mol/L NaOH和2mol/L H2SO4, pH为6. 0，搅拌转速为150 200 rpm,通气量为
1.0vvm，发酵温度为37 °C，发酵时间为2Γ28 h。该方法是在玉米浸泡初始接入枯草芽孢杆菌，伴随着玉米浸泡的过程积累Y -聚谷氨酸，然后采用移动床色谱分离法为主要分离纯化方法，从发酵液中分离得到Y-聚谷氨酸。本发明模拟移动床过程是连续过程，生产过程通过自动控制提高生产效率，工艺简单、减少环境污染；同时实现了从成分复杂、Y-聚谷氨酸含量较低的玉米浸泡水发酵液中提取了 Y-聚谷氨酸，缩短了 Y-聚谷氨酸的提取时间，萃取率达到了 96%以上。选择移动床色谱分离法为主要纯化手段，从玉米浸泡水发酵液中提取Y-聚谷氨酸。它解决了现有的Y-聚谷氨酸提取方法存在分离与纯化过程复杂、成本高、不能实现连续操作和产品纯度低等问题。
具体实施例方式本发明所述的玉米浸泡水发酵液采用现有技术按常规定方法获得，下边为一种具体方式(I)玉米浸泡水沉淀新鲜玉米浸泡水(参照《玉米淀粉工业手册》2009年9月第一版)于储罐沉淀24 h或采用板框过滤、离心分离；(2)去除沉淀物打开储罐底阀，排除沉淀物，无絮状物时即为排放完全；(3)输送玉米浸泡水将除沉淀的玉米浸泡水用泵输送到发酵配料岗位的储罐内备用;(4)配料按照配比，将各种原料称量好，溶解完全配成发酵培养基，发酵培养基原料配比葡萄糖40 g，谷氨酸钠30 g, K2HPO4 20 g，蛋白胨5 g，酵母膏 5 g, MgSO4 · 7H20 O. 25 g, CaCl2 O. 25 g，用 IL 玉米浸泡水配制，pH 7. O ；(5)灭菌将配好的发酵培养基灭菌，采用连消的方式灭菌，121-125 °C，灭菌10-15 min，将连消好的培养基在发酵罐内冷却至37 °C，等待接种；(6)接种发酵枯草芽孢杆菌，5 L发酵罐，装液量3 L，接种量为10%(v/v)，发酵过程中采用5mol/L NaOH和2mol/L H2SO4, pH为6· 0，搅拌转速为150 200 rpm,通气量为
1.0vvm，发酵温度为37 °C，发酵时间为2Γ28 h。该方法是在玉米浸泡初始接入枯草芽孢杆菌，伴随着玉米浸泡的过程积累Y -聚谷氨酸，然后采用移动床色谱分离法为主要分离纯化方法，从发酵液中分离得到Y-聚谷氨酸。实施例I :分离提纯用三氯乙酸对玉米浸泡水发酵液进行酸化处理；再用离心法去除菌体及大分子物质；之后选用孔径为O. 20 Mm的超滤膜，在压力为O. I MPa、膜面流速为4. O m/s下进行分离，pH值控制在6. O范围内；最后选用D318型弱碱性阴离子交换树脂为分离介质，将溶液PH调至4. O后过移动床色谱分离柱，吸附完的树脂用pH=3的乙酸洗脱谷氨酸； 最后对Y-聚谷氨酸进行真空干燥得到77. 3g Y-聚谷氨酸。实施例2 分离提纯用三氯乙酸对玉米浸泡水发酵液进行酸化处理；再用离心法去除菌体及大分子物质；之后选用孔径为O. 20 Mm的超滤膜，在压力为O. 15 MPa、膜面流速为4. 5 m/s下进行分离，pH值控制在6. 5范围内；最后选用D318型弱碱性阴离子交换树脂为分离介质，将溶液PH调至4. 5后过移动床色谱分离柱，吸附完的树脂用pH=2的乙酸洗脱谷氨酸；最后对Y-聚谷氨酸进行真空干燥得到112.8. g Y-聚谷氨酸。实施例3分离提纯用三氯乙酸对玉米浸泡水发酵液进行酸化处理；再用离心法去除菌体及大分子物质；之后选用孔径为O. 20 Mm的超滤膜，在压力为O. 2 MPa、膜面流速为5. O m/s下进行分离，pH值控制在7. O范围内；最后选用D318型弱碱性阴离子交换树脂为分离介质，将溶液PH调至5. O后过移动床色谱分离柱，吸附完的树脂用pH=2的乙酸洗脱谷氨酸；最后对Y-聚谷氨酸进行真空干燥得到155. Ig Y-聚谷氨酸。
权利要求
1.一种分离提纯玉米浸泡水发酵生产的Y-聚谷氨酸的方法，其特征在于包括下列步骤 用三氯乙酸对玉米浸泡水发酵液进行酸化处理；再用离心法去除菌体及大分子物质；之后选用孔径为0. 20 Mm的超滤膜，在压力为0. 1-0. 2 MPa、膜面流速为4. 0-5. 0 m/s下进行分离，PH值控制在6. 0-7.0范围内；最后选用D318型弱碱性阴离子交换树脂为分离介质，将溶液PH调至4. 0-5. 0后过移动床色谱分离柱，吸附完的树脂用pH=2的乙酸洗脱谷氨酸；最后对Y-聚谷氨酸进行真空干燥。
全文摘要
本发明涉及一种分离提纯玉米浸泡水发酵生产的γ-聚谷氨酸的方法，属于分离工程技术领域。包括酸化处理、离心分离、超滤膜过滤、模拟移动床纯化、真空干燥。工艺简单、减少环境污染；同时实现了从成分复杂、γ-聚谷氨酸含量较低的玉米浸泡水发酵液中提取了γ-聚谷氨酸，缩短了γ-聚谷氨酸的提取时间，萃取率达到了96%以上，它解决了现有的γ-聚谷氨酸提取方法存在分离与纯化过程复杂、成本高、不能实现连续操作和产品纯度低等问题。
文档编号C08G69/10GK102796255SQ20121032749
公开日2012年11月28日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者佟毅, 王宏龄, 金贞花, 陶进, 关阳, 刘跃芹, 曹雪 申请人:吉林中粮生化科技有限公司