專利名稱：一種聚谷氨酸提取新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚谷氨酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚谷氨酸提取新 工藝。
背景技術(shù)：
Y—聚谷氨酸(Y-PGA)是由多種桿菌產(chǎn)生的一種胞外多肽，它是 某些微生物莢膜的主要組分，是一種水溶性和可生物降解的高分子物質(zhì)。它是 由D-型或L-型谷氨酸通過Y酰胺鍵連接而成。Y-PGA最早發(fā)現(xiàn)于1937年，研 究人員在炭疽芽孢桿菌的細胞莢膜中以及糖化菌的細胞莢膜中發(fā)現(xiàn)了 Y-PGA,
并證明其是某些微生物莢膜的主要成分之一。之后在枯草芽孢桿菌及納豆桿菌 中也發(fā)現(xiàn)y-pga。 y-pga是由d-谷氨酸(d-GLu)和L-谷氨酸(L-GLu)單體以y-羧基與a-氨基以肽鍵的形式縮合而成的一種多肽分子。Y-PGA的分子鏈上具有 大量活性較高的側(cè)鏈羧基，具有極高的保濕性和吸水性(1:3500, m/v)。易于 和一些藥物結(jié)合生成穩(wěn)定的復合物，是一類理想的可生物降解的醫(yī)藥用高分子 材料。Y-PGA對環(huán)境無污染，為綠色生物產(chǎn)品。20世紀90年代日本、美國等
一些發(fā)達國家對它制備和應用的研究十分活躍，開展了利用液體深層發(fā)酵生產(chǎn) Y-PGA的研究。日本的Y-PGA研究開發(fā)位于世界前列，味之素株式會社已成功 地開發(fā)了 Y-PGA的生物生產(chǎn)工藝。目前，提取的方法主要有有機溶劑沉淀法、 化學沉淀法或膜分離沉淀法獲得Y -PGA。但現(xiàn)有技術(shù)提取的方法存在生產(chǎn)成本 高、提取工藝復雜的技術(shù)問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、生產(chǎn)成本低的聚谷氨酸提
取新工藝。
本發(fā)明按下述工藝步驟操作(1) 檢測發(fā)酵液中Y-PGA含量、pH、可溶蛋白含量；
(2) 開攪拌，用l-15。/。稀鹽酸緩慢調(diào)發(fā)酵液pH至l 0-5.0;
(3) 用泵輸送發(fā)酵液到高速離心機進行菌體分離，分離清液轉(zhuǎn)至酶解罐中， 開攪拌用l-20y。的氫氧化鈉溶液調(diào)發(fā)酵液pH至6.0-8. 0,開蒸汽緩慢升溫，使發(fā) 酵液溫度保持在3(TC —50"C之間，根據(jù)發(fā)酵液中可溶蛋白含量，按O. 1°/。-10%的 比例添加蛋白酶，開攪拌保溫5-7小時，使酵水解蛋白徹底；
(4) 除蛋白后的清液再次高速離心除去不溶物，用1-15%稀鹽酸緩慢調(diào)酶 解后的離心清夜pH至3. 0-5. 0，用泵輸送到超濾膜進行透析濃縮；
(5) 經(jīng)超濾濃縮，去除色素及鹽類、其它氨基酸等小分子雜質(zhì)，超濾濃縮 液轉(zhuǎn)至一次提取罐中；
(6 )開攪拌用l-20y。的堿液緩慢調(diào)超濾濃縮液pH至6. 0-8. 0或2. 0-4. 0，緩
慢流加60—90度的乙醇，使發(fā)酵液形成乳白色的懸濁液，同時有灰色或黃色的 膠渣出現(xiàn)；
(7) 懸濁液及膠渣用泵轉(zhuǎn)至離心機，離心除去膠渣，得到純凈乳濁液；
(8) 乳濁液轉(zhuǎn)至二次提取罐中，開攪拌緩慢加入適量固體食鹽析出膠體， 直至膠體析出完全，停攪拌沉降膠體l-5小時，轉(zhuǎn)移上部乙醇；
(9) 開攪拌多次加入適量80-100度乙醇浸泡膠體l-3小時，降低膠體粘度，)
用泵轉(zhuǎn)至離心機進行固液分離，分離后的膠體進行真空冷凍干燥或真空低溫干 燥，制得Y—聚谷氨酸成品。
本發(fā)明Y—聚谷氨酸提取新工藝，采用多種有效手段去除發(fā)酵液中雜質(zhì)， 提升了最終產(chǎn)品質(zhì)量，具有以下突出優(yōu)點
1、用稀酸調(diào)發(fā)酵液pH至3.0-5.0降低發(fā)酵液粘度，高速離心發(fā)酵液除去菌體，工藝簡單高效適合規(guī)模化生產(chǎn)；
2、 離心清液加酶水解蛋白進一步純化料液；
3、 酶解后的離心清液調(diào)酸經(jīng)超濾濃縮透析，除去色素、鹽類、其它水解氨 基酸等小分子雜質(zhì)，同時有效節(jié)省了蒸汽、乙醇用量；
4、 添加食鹽配合乙醇提取膠體，與單獨使用乙醇相比提取節(jié)省了乙醇用量；
5、 冷凍干燥或真空低溫干燥，保證了產(chǎn)品質(zhì)量；
具體實施方式
以罐體容積100L發(fā)酵罐為例，釆用本發(fā)明提取Y-PGA工藝，
步驟如下.-
(1) 檢測發(fā)酵液膠含量4.6g/100ml、 pH6.65、可溶蛋白含量O. 54g/L，體 積50L;
(2) 開攪拌，用l(W稀鹽酸緩慢調(diào)發(fā)酵液pH至3.0;
(3) 用泵輸送發(fā)酵液到高速離心機進行13000r/rnin高速分離菌體，分離清 液轉(zhuǎn)至酶解罐中，開攪拌用10"/。的氫氧化鈉堿液調(diào)發(fā)酵液pH至6.6，開蒸汽緩慢 升溫，使發(fā)酵液溫度保持在4(TC，根據(jù)發(fā)酵液可溶蛋白含量添加1.4g蛋白酶， 開攪拌保溫作用6小時，使酶作用徹底；
(4) 用泵輸送酶解發(fā)酵液到高速離心機進行13000r/min高速分離不溶物， 酶解后離心清液用l-15。/。稀鹽酸緩慢調(diào)pH至3. 0，用泵輸送到超濾膜進行透析濃 縮；
(5) 經(jīng)超濾透析濃縮，去除其中的色素及鹽類.游離氨基酸等小分子雜質(zhì), 濃縮后料液體積40L，超濾濃縮液轉(zhuǎn)至一次提取罐中；
(6) 開攪拌用10y。的氫氧化鈉堿液緩慢調(diào)超濾濃縮液pH6. 0，緩慢流加80度
的乙醇，使發(fā)酵液形成乳白色的懸濁液同時又有灰色或黃灰色的膠渣出現(xiàn)；(7) 懸濁液及膠渣用泵轉(zhuǎn)至離心機，4000r/min離心除去膠渣，得到純凈 乳濁液；
(8) 乳濁液轉(zhuǎn)至二次提取罐中，開攪拌緩慢加入固體食品級食鹽析出膠體，
直至膠體析出完全，停攪拌沉降膠體i小時，轉(zhuǎn)移上部乙醇；
(9) 開攪拌多次加入適量95度乙醇浸泡膠體3小時，用泵轉(zhuǎn)至離心機 500r/min進行固液分離，分離后的膠體進行冷凍干燥或真空干燥，制得l. 35Kg 成品Y -PGA 。
權(quán)利要求
1.一種聚谷氨酸提取新工藝，其特征是按下述工藝步驟操作(1)檢測發(fā)酵液中γ-PGA含量、pH、可溶蛋白含量；(2)開攪拌，用1-15％稀鹽酸緩慢調(diào)發(fā)酵液pH至3.0-5.0；(3)用泵輸送發(fā)酵液到高速離心機進行菌體分離，分離清液轉(zhuǎn)至酶解罐中，開攪拌用1-20％的氫氧化鈉溶液調(diào)發(fā)酵液pH至6.0-8.0，開蒸汽緩慢升溫，使發(fā)酵液溫度保持在30℃-50℃之間，根據(jù)發(fā)酵液中可溶蛋白含量，按0.1％-10％的比例添加蛋白酶，開攪拌保溫作用一定時間，使酶水解蛋白徹底；(4)除蛋白后的清液再次高速離心除去不溶物，用1-15％稀鹽酸緩慢調(diào)酶解后的離心清夜pH至3.0-5.0，用泵輸送到超濾膜進行透析濃縮；(5)經(jīng)超濾濃縮，去除色素及鹽類、其它氨基酸等小分子雜質(zhì)，超濾濃縮液轉(zhuǎn)至一次提取罐中；(6)開攪拌用1-20％的堿液緩慢調(diào)超濾濃縮液pH至6.0-8.0或2.0-4.0，緩慢流加60-90度的乙醇，使發(fā)酵液形成乳白色的懸濁液同時有灰色或黃色的膠渣出現(xiàn)；(7)懸濁液及膠渣用泵轉(zhuǎn)至離心機，離心除去膠渣，得到純凈乳濁液；(8)乳濁液轉(zhuǎn)至二次提取罐中，開攪拌緩慢加入適量固體食鹽析出膠體，直至膠體析出完全，停攪拌沉降膠體1-5小時，轉(zhuǎn)移上部乙醇；(9)開攪拌多次加入適量80-100度乙醇浸泡膠體1-3小時，降低膠體粘度，用泵轉(zhuǎn)至離心機進行固液分離，分離后的膠體進行真空冷凍干燥或真空低溫干燥，制得γ-聚谷氨酸成品。
全文摘要
本發(fā)明所公開了一種聚谷氨酸提取新工藝，即首先采用稀酸調(diào)發(fā)酵液pH至3.0-5.0以降低發(fā)酵液粘度，然后高速離心發(fā)酵液除去菌體，離心清液加酶進一步水解蛋白，高速離心除去不溶物，再調(diào)酸用超濾膜透析濃縮除去色素鹽類等小分子雜質(zhì)，隨后用乙醇沉淀膠渣，最后用乙醇加鹽提取膠體，進行固液分離，固體膠體用真空低溫或真空冷凍干燥得到成品聚谷氨酸。本發(fā)明工藝簡單、生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好。
文檔編號C08G69/10GK101580587SQ20091002022
公開日2009年11月18日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者莊會華, 徐國華, 林永賢, 賈龍千 申請人:山東阜豐生物科技開發(fā)有限公司