專利名稱：從味精生產(chǎn)的離子交換洗脫液中回收丙氨酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從味精生產(chǎn)的離子交換洗脫液中回收丙氨酸的方法。它屬于在味精生產(chǎn)過程中分離回收丙氨酸的技術(shù)。
丙氨酸(簡稱Ala)是一種具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的氨基酸。它廣泛用于食品、釀酒、醫(yī)藥、化妝品、生化制品，是制備VB6和復(fù)合氨基酸制劑的基本原料。
在味精生產(chǎn)的谷氨酸發(fā)酵過程中，丙氨酸是生物合成谷氨酸過程的中間產(chǎn)物，一般約為谷氨酸量的1～2％。目前我國各味精廠普遍采用本課題組于1988年提出的發(fā)明專利“從等電結(jié)晶母液中回收谷氨酸的新工藝”(ZL88106847.0，授權(quán)日1992.4.15)流程生產(chǎn)味精。該提取谷氨酸的等電-離交工藝流程如下
可見該工藝在回收谷氨酸的同時(shí)，丙氨酸也得到了初步濃縮。根據(jù)對國內(nèi)各味精廠的抽樣調(diào)查表明，在洗脫液中丙氨酸含量為6～12g/L，很有回收價(jià)值。按國內(nèi)每年生產(chǎn)味精30萬噸計(jì)，可回收丙氨酸3000～6000噸。這是一筆相當(dāng)可觀的財(cái)富。但是目前味精生產(chǎn)廠家卻沒有任何回收手段，文獻(xiàn)中也未見有從離子交換洗脫液中回收丙氨酸的方法報(bào)道。
本發(fā)明的目的在于提供一種從味精生產(chǎn)的離子交換洗脫液中回收丙氨酸的方法。該方法具有工藝路線簡單、操作簡便、投入少、回收率高的特點(diǎn)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案加以實(shí)觀的。首先向離子交換洗脫液(高流液)中加入硫酸(或鹽酸)進(jìn)行等電結(jié)晶，并除去結(jié)晶的粗谷氨酸，然后對等電結(jié)晶母液或洗脫液(高流液)依次進(jìn)行調(diào)節(jié)PH，樹脂吸附分離、濃縮及脫色結(jié)晶處理，最后可得到純度達(dá)98％以上的丙氨酸產(chǎn)品。該工藝過程的技術(shù)特點(diǎn)在于向等電結(jié)晶母液或洗脫液加入硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)PH達(dá)到1.5～2.0；吸附分離過程設(shè)置了三類裝填不同樹脂的吸附柱，一類柱內(nèi)裝填銨型強(qiáng)酸樹脂，吸附谷、丙氨酸，而排出含有雜質(zhì)、鹽類尾液，飽和樹脂用氫氧化銨洗脫再生，洗脫液通入下步的二類柱或三類柱；二類柱裝填羧酸型弱酸樹脂，主要吸附銨離子和其它陽離子雜質(zhì)，飽和樹脂用0.5～1M的硫酸或1～1.5M的鹽酸洗脫再生，洗脫液含有硫酸銨或氯化銨排出，吸附柱流出液進(jìn)入三類柱；三類柱內(nèi)裝填伯胺型弱堿樹脂，主要吸附谷氨酸，柱流出液通入吸附濃縮柱，飽和樹脂用1～2M的氫氧化銨或1～2M的氫氧化鈉洗脫再生，洗脫液去回收谷氨酸或精制味精；濃縮過程中的吸附濃縮柱內(nèi)裝填氫型強(qiáng)酸樹脂，主要吸附丙氨酸，流出液排放，飽和樹脂用氫氧化銨洗脫再生，洗脫液去真空濃縮。
附圖
為本發(fā)明工藝流程圖。
下面結(jié)合工藝流程附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。由原工藝中離子交換柱下來的洗脫液(高流液)中，含有谷氨酸、丙氨酸及無機(jī)鹽和雜質(zhì)，為了有效地將丙氨酸從該溶液中分離回收，首先需除去鹽類及雜質(zhì)，然后再分離谷氨酸、丙氨酸和銨。為此本發(fā)明首先向離子交換洗脫液(高流液)中加入硫酸(或鹽酸)進(jìn)行等電結(jié)晶，并除去結(jié)晶的粗谷氨酸，之后對結(jié)晶母液進(jìn)行調(diào)節(jié)PH至1.5～2.0，以便進(jìn)行吸附分離一類吸附柱內(nèi)裝填銨型強(qiáng)酸樹脂，該樹脂對谷氨酸、丙氨酸有著良好的吸附性，因此吸附液通過該吸附柱可除去其中的無機(jī)鹽類和雜質(zhì)，飽和樹脂用氫氧化銨洗脫再生后，其洗脫液主要含有丙氨酸、谷氨酸和銨，該洗脫液進(jìn)入二類吸附柱或三類吸附柱。二類柱中裝填羧酸型弱酸樹脂，該柱進(jìn)一步吸附銨離子，分離出銨，該柱流出液進(jìn)入裝填伯胺型樹脂的三類樹脂柱，該樹脂主要吸附谷氨酸，而流出液中主要含丙氨酸進(jìn)入濃縮吸附柱。該柱吸附飽和后樹脂用氫氧化銨或氫氧化鈉洗脫，其洗脫液去回收谷氨酸或精制味精。濃縮吸附柱中裝氫型強(qiáng)酸樹脂，該柱主要吸附丙氨酸，吸附飽和后用氫氧化銨進(jìn)行洗脫再生，洗脫液為濃度較高的丙氨酸溶液，然后再經(jīng)減壓蒸發(fā)濃縮及用活性炭脫色，再加入工業(yè)酒精即可制備出純度達(dá)98％以上的工業(yè)丙氨酸產(chǎn)品。
本發(fā)明的回收丙氨酸的工藝路線簡單，操作方便，投入少，回收率高。此法的實(shí)施，不但能回收有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的丙氨酸，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且又可減少丙氨酸在等電-離子交換法味精生產(chǎn)過程中的累積循環(huán)，從而降低了味精生產(chǎn)操作費(fèi)用，同時(shí)也減少了生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染。
實(shí)施例將2.8升含量為[Glu]＝65g/l，[Ala]＝8g/l，[NH4+]＝10.6g/l的離交洗脫液，用硫酸等電結(jié)晶后，可得到2.5升的離交洗脫等電母液，含[Glu]＝15g/l，[Ala]＝8g/l，[(NH4)2SO4]＝39.6g/l。該等電母液用酸調(diào)PH后上銨型強(qiáng)酸樹脂柱吸附谷氨酸、丙氨酸，以脫除硫酸銨鹽。該飽和柱經(jīng)氫氧化銨洗脫后可得到約1升含量為[Glu]＝34.5g/l，[Ala]＝18.1g/l，[NH4+]＝9g/l的脫鹽洗脫液，此溶液流經(jīng)羧酸型弱酸樹脂-伯胺型弱堿樹脂柱進(jìn)一步脫除谷氨酸和殘留的其它陽離子、陰離子。而在PH4～8之間處于電中性的丙氨酸將不被吸附而流入氫型強(qiáng)酸樹脂柱進(jìn)行濃縮。經(jīng)測定該工序谷氨酸的去除率接近100％，而丙氨酸的收率為81.6％。流入氫型強(qiáng)酸樹脂柱的丙氨酸被吸附增濃后，用氫氧化銨轉(zhuǎn)型洗脫，得到濃度約80～100g/l的丙氨酸溶液。再經(jīng)真空濃縮脫去水份和微量的氨，當(dāng)濃度達(dá)到240g/l時(shí)通過活性炭脫色后，加入適量工業(yè)酒精即得到丙氨酸結(jié)晶產(chǎn)品13.4g。經(jīng)化驗(yàn)純度大于98％，符合工業(yè)丙氨酸標(biāo)準(zhǔn)。由離交洗脫等電母液進(jìn)入丙氨酸提取工序計(jì)算的丙氨酸總收率約為67％。同時(shí)可得到用氫氧化鈉由伯胺型弱堿樹脂柱洗脫下的谷氨酸鈉約2.4kg。
權(quán)利要求
1.一種從味精生產(chǎn)的離子交換洗脫液(高流液)中回收谷氨酸的方法，它是向洗脫液(高流液)加酸進(jìn)行等電結(jié)晶，除去結(jié)晶粗谷氨酸，然后對等電結(jié)晶母液或洗脫液(高流液)依次進(jìn)行調(diào)節(jié)PH、離子交換樹脂吸附分離、濃縮、脫色結(jié)晶處理，得到純度達(dá)98％以上的丙氨酸產(chǎn)品。該工藝過程的技術(shù)特征在于a.向等電結(jié)晶母液或洗脫液加入硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)PH，達(dá)到1.5～2.0；b.吸附分離的一類柱內(nèi)裝填銨型強(qiáng)酸樹脂，吸附谷、丙氨酸，而排出含有雜質(zhì)、鹽類尾液，飽和樹脂用氫氧化銨洗脫再生，洗脫液通入下步的二類柱或三類柱；c.吸附分離的二類柱內(nèi)裝填羧酸型弱酸樹脂，主要吸附銨離子和其它陽離子雜質(zhì)，飽和樹脂用0.5～1M的硫酸或1～1.5M的鹽酸洗脫再生，洗脫液含有硫酸銨或氯化銨排出，吸附柱流出液通入三類柱；d.吸附分離的三類柱內(nèi)裝填伯胺型弱堿樹脂，主要吸附谷氨酸，流出液通入吸附濃縮柱，飽和樹脂用1～2M的氫氧化銨或1～2M的氫氧化鈉洗脫再生，洗脫液去回收谷氨酸或精制味精；e.濃縮過程中的吸附濃縮柱內(nèi)裝填氫型強(qiáng)酸樹脂，主要吸附丙氨酸，流出液排放，飽和樹脂用氫氧化銨洗脫再生，洗脫液去真空濃縮。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從味精生產(chǎn)的離子交換洗脫液中回收丙氨酸的方法。該方法包括對洗脫液進(jìn)行等電結(jié)晶、樹脂吸附分離、濃縮、脫色結(jié)晶處理后，可得純度達(dá)98％以上的丙氨酸產(chǎn)品。本發(fā)明主要技術(shù)特征在于，采用了裝填不同樹脂的吸附柱，實(shí)現(xiàn)了從洗脫液中吸附分離出雜質(zhì)、鹽類、谷氨酸，得到丙氨酸。本發(fā)明工藝路線簡單，操作方便，投入少，回收率高。
文檔編號C07C229/08GK1154960SQ9612006
公開日1997年7月23日 申請日期1996年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月18日
發(fā)明者宋正孝, 馬忠海, 牛文泰, 諶競清, 謝振風(fēng) 申請人:天津大學(xué)