本發(fā)明涉及生物化工技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種羥脯氨酸的提取工藝。
背景技術(shù):
羥脯氨酸是膠原蛋白的主要組成成分,它廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、動(dòng)物飼料和美容等方面。生產(chǎn)羥脯氨酸的方法主要有化學(xué)合成法、生物提取法和微生物發(fā)酵法。化學(xué)合成法成本高,不適合用于工業(yè)化生產(chǎn)。目前國內(nèi)生產(chǎn)羥脯氨酸主要方法是生物提取法,然而利用生物提取法從明膠、膠原、豬皮中直接提取羥脯氨酸有諸多弊端,不僅生產(chǎn)和純化的步驟多、產(chǎn)率低、原料利用率低,而且在生產(chǎn)過程中需加入大量的化工試劑,環(huán)境污染大,廢水廢渣難處理。利用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)羥脯氨酸,不僅可降低原料成本,提高生產(chǎn)效率,而且用可再生資源代替化工類等不可再生資源,降低了對(duì)環(huán)境的污染。因此,利用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)羥脯氨酸具有重要意義。
目前,發(fā)酵液中羥脯氨酸提取工藝為發(fā)酵液通過微濾和超濾得到濾液后,過離子交換樹脂,洗脫得到含羥脯氨酸的濾液后,加入0.5%活性炭脫色,然后經(jīng)過真空抽濾得濾液,將濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮體積至原液的1/7-1/8,真空抽濾得到羥脯氨酸晶體。由于該方法需要使用活性炭進(jìn)行脫色處理,在工業(yè)化生產(chǎn)時(shí),大量的活性炭會(huì)造成廢污處理難度,污染環(huán)境;在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)時(shí),剩余的少量液體會(huì)使部分羥脯氨酸溶解在其中,造成產(chǎn)品收率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種羥脯氨酸的提取工藝。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種羥脯氨酸的提取工藝,具體步驟如下:
(1)將羥脯氨酸發(fā)酵液(常規(guī)發(fā)酵液)過陶瓷膜除去菌體得濾液;
(2)用鹽酸溶液將濾液ph調(diào)至5.5-6.0,過陰離子交換樹脂收集第一次流出液;
(3)用氨水將第一次流出液ph調(diào)至7.0-7.5,過陽離子交換樹脂,收集第二次流出液;
(4)將第二次流出液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥,用無水乙醇洗出,超聲波振蕩30min;
(5)真空抽濾得到羥脯氨酸晶體。
優(yōu)選的,上述羥脯氨酸的提取工藝,所述陰離子交換樹脂為通過鹽酸或硫酸轉(zhuǎn)型為氯型弱陰離子交換樹脂或硫酸根型陰離子交換樹脂。
優(yōu)選的,上述羥脯氨酸的提取工藝,所述陽離子交換樹脂為經(jīng)過nacl溶液或氨水轉(zhuǎn)型為鈉型弱陽離子交換樹脂或銨根離子型陽離子交換樹脂。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)有如下有益效果:
上述羥脯氨酸的提取工藝,與傳統(tǒng)工藝相比,不需要經(jīng)過超濾和活性炭脫色,可顯著降低廢污處理難度,減輕了廢污處理負(fù)擔(dān),同時(shí)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥,減少了母液中羥脯氨酸的殘留量,使得產(chǎn)品收率高、純度高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠;整個(gè)工藝過程操作簡單,成本較低,十分適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步說明本發(fā)明,現(xiàn)通過具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
一種羥脯氨酸提取新工藝,包括以下步驟:
取羥脯氨酸發(fā)酵液(含羥脯氨酸為37.7g/l)過陶瓷膜除去菌體得濾液,將濾液ph調(diào)至5.5-6.0,過弱陰離子交換樹脂sqd817(過30倍床體積的濾液),除去色素及蛋白,得到羥脯氨酸流出液,將流出液ph調(diào)至7.0-7.5,過弱陽離子交換樹脂d152(過100倍床體積的濾液),對(duì)色素和蛋白進(jìn)行二次去除,流出液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在75℃左右蒸發(fā)濃縮至干燥,然后用無水乙醇洗出,超聲波振蕩30min,洗去殘留色素,最后通過真空抽濾得到羥脯氨酸晶體。計(jì)算得到,從旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至得到羥脯氨酸產(chǎn)品的一步收率達(dá)92%,與原工藝(從旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至得到羥脯氨酸產(chǎn)品的一步收率為70%)相比,提高了31.4%。產(chǎn)品純度達(dá)99.6%。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。