一种酶法转化制备l-色胺酸的方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明属于氨基酸生产领域，尤其涉及一种以L-半胱氨酸为原料，通过酶法转化制备L-色胺酸的方法。
[0002]【背景技术】:
L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，为白色或略带黄色叶片状结晶或粉末，水中溶解度1.14g(25°C )。它是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用，被称为第二必需氨基酸，广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在医药上，L-色氨酸在人体内可合成羟基色胺等激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质，可预防和治疗糙皮病。作为芳香族氨基酸，L-色氨酸具有衍生出其他生物学活性物质的的特点，作为神经递质和激素的前体，参于动物的神经生理活动的调节，具有消除精神紧张、调节精神节律、改善睡眠效果等功效。在临床上有使用L-色氨酸改善胃肠道健康的报道，在给患有胃酸返流、胃炎和十二指肠溃疡的病人服用L-色氨酸后，病人的肠胃功能得到恢复。L-色氨酸代谢失调会引起糖尿病和神经错乱，因此在医学上常用L-色氨酸为主要原料制造的氨基酸注射液或复合氨基酸制剂作为糖尿病、神经错乱、烟酸缺乏症的治疗药。在食品和饲料方面，L-色胺酸可作为人的营养增补剂、孕妇营养补剂、乳幼儿特殊奶粉和抗氧化剂来使用。另外，由于L-色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸，用它强化食品和做饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用，它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸，作为饲料添加剂，对动物有促进采食、削弱应激反应、改善动物睡眠，还可以增加胎儿和幼仔的抗体、提高乳畜泌乳，降低日粮优质蛋白用量，节约饲料成本等作用。L-色氨酸的生产最早主要依靠化学合成法和蛋白质水解法，但是随着科学技术的不断进步，微生物法生产L-色氨酸已经显示出极大的优势。酶法是利用微生物中色氨酸生物合成酶系的催化功能生产L-色氨酸，这些酶包括色氨酸酶、色氨酸合成酶等，酶法生产L-色氨酸具有产物浓度高、收率高、纯度高、副产物少、精制操作容易的优点，是一种成本较低的生产L-色氨酸的工业化生产方法。本发明是酶转化法的一种，是以工业级的L-半胱氨酸粉剂和浓缩色氨酸酶培养液为底料，在35?40°C的温度下进行酶促反应，得到高纯度L-色氨酸。
[0003]
【发明内容】
:
本发明提供了一种酶法转化制备L-色胺酸的方法，该方法效率高，成本低，转化时间短，能生产出合格的L-色氨酸产品，生产该产品使用的原料重量配比为:工业级的L-半胱氨酸粉剂15%、活性碳1.5%、浓缩色氨酸酶培养液0.5%、纯水65%、余量为浓度为30%的盐酸、浓度为20%的氨水，65%与95%乙醇适量。
[0004]本发明可以通过以下技术方案来实现:
一种酶法转化制备L-色胺酸的方法，其特征是由以下步骤构成:
(1)将配方量的纯水加入反应釜中，随即加入配方量的工业级L-半胱氨酸粉剂，搅拌使L-半胱氨酸全部溶解后，使用浓度为30%的盐酸调节料液的pH值为2.0，使用循环恒温系统加热，使得料液温度保持在35°C -40°C之间，此时向反应釜中加入配方量的浓缩色氨酸酶培养液，并搅拌反应10-12小时，反应结束后，使用循环恒温系统加热料液至65°C，力口入配方量的活性炭，搅拌脱色0.5小时。
[0005](2)将料液通过料浆泵和管道送入压滤机压滤使得固液分离得到精制清液，将精制清液通过离心泵和管道打入中和釜，使用浓度为30%的氨水调节釜中料液的pH值至5.89，这时候有大量L-色氨酸结晶出现，搅拌0.5小时后结晶完毕。
[0006](3)将结晶液送入离心机进行固液分离，得到的固体为L-色氨酸粗品，用65%与95%乙醇先后洗涤L-色氨酸结晶体，(因L-色氨酸基本不溶于乙醇)洗去杂质后送入真空干燥机在45-55 V的温度真空干燥7.5-8.5小时，得L-色氨酸成品。
[0007]步骤(1)中所述的酶转化温度为37.5°C，酶转化时间为11小时。
[0008]步骤(3)中所述的真空干燥机的干燥温度为50 °C，干燥时间为8小时。
[0009]本发明的有益效果是:提供了一种酶法转化制备L-色胺酸的方法，该方法具有工艺简单、原料来源广、操作简便，生产成本低等优点，可得到高纯度的L-色氨酸成品。
【具体实施方式】
[0010]实施例1:
将占总量为65%的纯水加入反应釜中，随即加入占总量为15%的的工业级L-半胱氨酸粉剂，搅拌使L-半胱氨酸全部溶解后，使用浓度为30 %的盐酸调节料液的pH值为2.0，使用循环恒温系统加热，使得料液温度保持在35°C，此时向反应釜中加入占总量为0.5%的浓缩色氨酸酶培养液，并搅拌反应12小时，反应结束后，使用循环恒温系统加热料液至65°C，加入活性炭总量的2 / 3，搅拌脱色0.5小时；将料液通过料浆泵和管道送入压滤机压滤使得固液分离得到精制清液，将精制清液通过离心泵和管道打入中和釜，使用浓度为30 %的氨水调节釜中料液的pH值至5.89，这时候有大量L-色氨酸结晶出现，搅拌0.5小时后结晶完毕；将结晶液送入离心机进行固液分离，得到的固体为L-色氨酸粗品，用65%与95%乙醇先后洗涤L-色氨酸结晶体，(因L-色氨酸基本不溶于乙醇)洗去杂质后送入真空干燥机在45°C的温度真空干燥8.5小时，得L-色氨酸成品。
[0011]实施例2:
将占总量为65%的纯水加入反应釜中，随即加入占总量为15%的的工业级L-半胱氨酸粉剂，搅拌使L-半胱氨酸全部溶解后，使用浓度为30 %的盐酸调节料液的pH值为2.0，使用循环恒温系统加热，使得料液温度保持在37.5°C，此时向反应釜中加入占总量为0.5%的浓缩色氨酸酶培养液，并搅拌反应11小时，反应结束后，使用循环恒温系统加热料液至65°C，加入活性炭总量的2 / 3，搅拌脱色0.5小时；将料液通过料浆泵和管道送入压滤机压滤使得固液分离得到精制清液，将精制清液通过离心泵和管道打入中和釜，使用浓度为30%的氨水调节釜中料液的pH值至5.89，这时候有大量L-色氨酸结晶出现，搅拌0.5小时后结晶完毕；将结晶液送入离心机进行固液分离，得到的固体为L-色氨酸粗品，用65%与95%乙醇先后洗涤L-色氨酸结晶体，(因L-色氨酸基本不溶于乙醇)洗去杂质后送入真空干燥机在50 V的温度真空干燥8.0小时，得L-色氨酸成品。
[0012]实施例3:
将占总量为65%的纯水加入反应釜中，随即加入占总量为15%的的工业级L-半胱氨酸粉剂，搅拌使L-半胱氨酸全部溶解后，使用浓度为30 %的盐酸调节料液的pH值为2.0，使用循环恒温系统加热，使得料液温度保持在40°C，此时向反应釜中加入占总量为0.5%的浓缩色氨酸酶培养液，并搅拌反应10小时，反应结束后，使用循环恒温系统加热料液至65°C，加入活性炭总量的2 / 3，搅拌脱色0.5小时；将料液通过料浆泵和管道送入压滤机压滤使得固液分离得到精制清液，将精制清液通过离心泵和管道打入中和釜，使用浓度为30%的氨水调节釜中料液的pH值至5.89，这时候有大量L-色氨酸结晶出现，搅拌0.5小时后结晶完毕；将结晶液送入离心机进行固液分离，得到的固体为L-色氨酸粗品，用65%与95%乙醇先后洗涤L-色氨酸结晶体，(因L-色氨酸基本不溶于乙醇)洗去杂质后送入真空干燥机在55 V的温度真空干燥7.5小时，得L-色氨酸成品。
【主权项】
1.一种酶法转化制备L-色胺酸的方法，其使用的原料包括:工业级的L-半胱氨酸粉剂15%、活性碳1.5%、浓缩色氨酸酶培养液0.5%、纯水65%、余量为浓度为30%的盐酸、浓度为20%的氨水，65%与95%乙醇适量，其特征是: 步骤(1)将配方量的纯水加入反应釜中，随即加入配方量的工业级L-半胱氨酸粉剂，搅拌使L-半胱氨酸全部溶解后，使用浓度为30%的盐酸调节料液的pH值为2.0，使用循环恒温系统加热，使得料液温度保持在35°C -40°C之间，此时向反应釜中加入配方量的浓缩色氨酸酶培养液，并搅拌反应10-12小时，反应结束后，使用循环恒温系统加热料液至65°C，加入配方量的活性炭，搅拌脱色0.5小时； 步骤(2)将料液通过料浆泵和管道送入压滤机压滤使得固液分离得到精制清液，将精制清液通过离心泵和管道打入中和釜，使用浓度为30%的氨水调节釜中料液的pH值至5.89，这时候有大量L-色氨酸结晶出现，搅拌0.5小时后结晶完毕； 步骤(3)将结晶液送入离心机进行固液分离，得到的固体为L-色氨酸粗品，用65%与95%乙醇先后洗涤L-色氨酸结晶体，(因L-色氨酸基本不溶于乙醇)洗去杂质后送入真空干燥机在45-55 1:的温度真空干燥7.5-8.5小时，得L-色氨酸成品。2.根据权利要求1所述的一种酶法转化制备L-色胺酸的方法，其特征是:步骤(1)中所述的酶转化温度为37.5°C，酶转化时间为11小时。3.根据权利要求1所述的一种酶法转化制备L-色胺酸的方法，其特征是:步骤(3)中所述的真空干燥机的干燥温度为50 °C，干燥时间为8小时。
【专利摘要】本发明公开了一种酶法转化制备L-色胺酸的方法，该方法属于氨基酸生产领域；本发明是以工业级的L-半胱氨酸粉剂15％、活性炭1.5％、浓缩色氨酸酶培养液0.5％、纯水65％、余量为浓度为30％的盐酸、浓度为20％的氨水，适量的65%与95%的乙醇为原料，在35～40℃的温度下进行酶促反应，得到高纯度L-色氨酸产品。该方法生产L-色氨酸具有产物浓度高、收率高、纯度高、副产物少、粗品精制操作容易的优点。
【IPC分类】C12P13/22
【公开号】CN105296563
【申请号】CN201410265617
【发明人】陈士安, 陈徐
【申请人】新沂市汉菱生物工程有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年6月16日