本發(fā)明涉及發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種L-丙氨酸的提取方法。

背景技術(shù)：

L-丙氨酸(L-Alanine)，又名L-α-丙氨酸，是一種重要的天然氨基酸，是血液中含量最多的氨基酸，與糖代謝密切相關(guān)，在轉(zhuǎn)氨反應(yīng)中是主要的氨基工體，具有重要的生理功能。它是一種營養(yǎng)增補(bǔ)劑，為多種復(fù)方氨基酸輸液的主要組成部分，還可以供作醫(yī)藥中間體，是維生素B6的主要原料。還可作為食品添加劑，提高食品的營養(yǎng)價值、改善人工合成甜味劑的味感。

隨著對L-丙氨酸的不斷研發(fā)和開發(fā)，其在食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，并有日益增長得趨勢。但對L-丙氨酸得開發(fā)較晚，80年代初才在日本工業(yè)化生產(chǎn)。我國在80年代末有小批量生產(chǎn)，工業(yè)化生產(chǎn)才剛剛起步。L-丙氨酸的生產(chǎn)方法有蛋白水解提取法、化學(xué)合成法、發(fā)酵法提取和酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)。由于發(fā)酵法生產(chǎn)L-丙氨酸成本低，且符合綠色健康的消費(fèi)理念，具有廣闊的市場前景。發(fā)酵法生產(chǎn)L-丙氨酸結(jié)束后，一般采用多次結(jié)晶的方法提純L-丙氨酸，結(jié)晶廢液中一般含有部分L-丙氨酸，此外結(jié)晶廢液中的有機(jī)物(主要為L-丙氨酸，氨基酸和多肽等)較多，廢液的直接排放不僅會浪費(fèi)部分未回收的L-丙氨酸，同時會對環(huán)境造成污染。因此開發(fā)一種對L-丙氨酸提取工藝，以提高L-丙氨酸的提取率，降低環(huán)保壓力，具有重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種L-丙氨酸的提取方法。

本發(fā)明提供了如下方案：

一種L-丙氨酸的提取方法，該包括：

取加熱至53～57℃的L-丙氨酸發(fā)酵液，按順序向所述L-丙氨酸發(fā)酵液中加入第一絮凝劑、第二絮凝劑以及第三絮凝劑進(jìn)行絮凝，向所述絮凝后的L-丙氨酸發(fā)酵液中加入280～310毫克活性炭進(jìn)行脫色27～32分鐘；

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進(jìn)行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中進(jìn)行分離，獲得絮凝澄清液；

將所述絮凝澄清液在溫度為73～77℃下濃縮至澄清液中干物質(zhì)含量為58％～62％后，將溫度降至20℃進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶結(jié)束后將結(jié)晶體與結(jié)晶母液分離；將獲得的結(jié)晶體在溫度為57～63℃下進(jìn)行烘干既得所述L-丙氨酸。

優(yōu)選的：所述L-丙氨酸發(fā)酵液中得L-丙氨酸含量為10％～20％。

優(yōu)選的：所述L-丙氨酸發(fā)酵液中得L-丙氨酸含量為14％～16％。

優(yōu)選的：所述第一絮凝劑為聚合氯化鋁溶液，所述第二絮凝劑為殼聚糖溶液，所述第三絮凝劑為聚丙烯酰胺溶液。

優(yōu)選的：所述聚合氯化鋁溶液中聚合氯化鋁的濃度為9％～11％，所述殼聚糖溶液中殼聚糖濃度為0.8％～1.1％，所述聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺濃度為0.1～0.3％。

優(yōu)選的：向所述L-丙氨酸發(fā)酵液中加入的第一絮凝劑、第二絮凝劑以及第三絮凝劑與所述L-丙氨酸發(fā)酵液的質(zhì)量比分別為：2：50000～3：50000、1：50000～2：50000以及1：50000～2：50000。

優(yōu)選的：所述真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中預(yù)涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.04～0.05兆帕；進(jìn)料壓力真空度為0.06～0.07兆帕；刮刀進(jìn)刀距離為0.075～0.085厘米/分鐘。

優(yōu)選的：所述真空壓力為0.04兆帕；進(jìn)料壓力真空度為0.06兆帕；刮刀進(jìn)刀距離為0.078厘米/分鐘。

優(yōu)選的：所述取加熱至53～57℃的L-丙氨酸發(fā)酵液，包括：

取加熱至55℃的L-丙氨酸發(fā)酵液。

優(yōu)選的：所述將所述絮凝澄清液在溫度為73～77℃下濃縮至澄清液中干物質(zhì)含量為58％～62％后，將溫度降至20℃進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶結(jié)束后將結(jié)晶體與液體分離；將獲得的結(jié)晶體在溫度為57～63℃下進(jìn)行烘干既得所述L-丙氨酸，包括：

將所述絮凝澄清液在溫度為75℃下濃縮至澄清液中干物質(zhì)含量為60％后，將溫度降至20℃進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶結(jié)束后將結(jié)晶體與液體分離；將獲得的結(jié)晶體在溫度為60℃下進(jìn)行烘干既得所述L-丙氨酸。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

通過本發(fā)明，可以實現(xiàn)一種L-丙氨酸的提取方法，在一種實現(xiàn)方式下，該包括：取加熱至53～57℃的L-丙氨酸發(fā)酵液，按順序向所述L-丙氨酸發(fā)酵液中加入第一絮凝劑、第二絮凝劑以及第三絮凝劑進(jìn)行絮凝，向所述絮凝后的L-丙氨酸發(fā)酵液中加入280～310毫克活性炭進(jìn)行脫色27～32分鐘；將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進(jìn)行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中進(jìn)行分離，獲得絮凝澄清液；將所述絮凝澄清液在溫度為73～77℃下濃縮至澄清液中干物質(zhì)含量為58％～62％后，將溫度降至20℃進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶結(jié)束后將結(jié)晶體與結(jié)晶母液分離；將獲得的結(jié)晶體在溫度為57～63℃下進(jìn)行烘干既得所述L-丙氨酸。本申請?zhí)峁┑姆椒ú捎眯跄ǔ恋砣コl(fā)酵液中得菌體、蛋白質(zhì)、磷酸鹽、殘?zhí)堑入s質(zhì)，省去了現(xiàn)有技術(shù)中鈣鹽沉淀及過膜除雜等工序，大大簡化了提取過程，減少設(shè)備投入，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。采用結(jié)晶母液和洗晶殘留水重新回到絮凝、脫色、濃縮干燥循環(huán)中。避免物料損失，減少環(huán)保壓力，提高收率，節(jié)能環(huán)保。

當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。

具體實施方式

下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實施例提供了一種L-丙氨酸的提取方法，該方法包括：

取加熱至53～57℃的L-丙氨酸發(fā)酵液，按順序向所述L-丙氨酸發(fā)酵液中加入第一絮凝劑、第二絮凝劑以及第三絮凝劑進(jìn)行絮凝，向所述絮凝后的L-丙氨酸發(fā)酵液中加入280～310毫克活性炭進(jìn)行脫色27～32分鐘；在實際應(yīng)用中，需要選擇合適濃度的的L-丙氨酸發(fā)酵液，具體的，本申請實施例可以提供所述L-丙氨酸發(fā)酵液中得L-丙氨酸含量為10％～20％。進(jìn)一步的，所述L-丙氨酸發(fā)酵液中得L-丙氨酸含量為14％～16％。再具體選擇絮凝劑時，所述第一絮凝劑為聚合氯化鋁溶液，所述第二絮凝劑為殼聚糖溶液，所述第三絮凝劑為聚丙烯酰胺溶液。進(jìn)一步的，所述聚合氯化鋁溶液中聚合氯化鋁的濃度為9％～11％，所述殼聚糖溶液中殼聚糖濃度為0.8％～1.1％，所述聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺濃度為0.1～0.3％。再進(jìn)一步的，向所述L-丙氨酸發(fā)酵液中加入的第一絮凝劑、第二絮凝劑以及第三絮凝劑與所述L-丙氨酸發(fā)酵液的質(zhì)量比分別為：2：50000～3：50000、1：50000～2：50000以及1：50000～2：50000。需要注意的是，在依次加入上述絮凝劑時，需要邊加入絮凝劑邊進(jìn)行攪拌。

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進(jìn)行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中進(jìn)行分離，獲得絮凝澄清液；再具體選擇該真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備時，所述真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中預(yù)涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.04～0.05兆帕；進(jìn)料壓力真空度為0.06～0.07兆帕；刮刀進(jìn)刀距離為0.075～0.085厘米/分鐘。

將所述絮凝澄清液在溫度為73～77℃下濃縮至澄清液中干物質(zhì)含量為58％～62％后，將溫度降至20℃進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶結(jié)束后將結(jié)晶體與液體分離；將獲得的結(jié)晶體在溫度為57～63℃下進(jìn)行烘干既得所述L-丙氨酸。在具體操作時，可以將濃縮后剩余的液體以及結(jié)晶殘留液體重繼續(xù)進(jìn)行絮凝脫色重新進(jìn)行濃縮處理。這樣可以大大提高回收率。

本申請?zhí)峁┑姆椒ú捎眯跄ǔ恋砣コl(fā)酵液中得菌體、蛋白質(zhì)、磷酸鹽、殘?zhí)堑入s質(zhì)，省去了現(xiàn)有技術(shù)中鈣鹽沉淀及過膜除雜等工序，大大簡化了提取過程，減少設(shè)備投入，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。采用結(jié)晶母液和洗晶殘留水重新回到絮凝、脫色、濃縮干燥循環(huán)中。避免物料損失，減少環(huán)保壓力，提高收率，節(jié)能環(huán)保。

下面通過具體實施例對申請?zhí)峁┑姆椒ㄟM(jìn)行詳細(xì)介紹

實施例1

取500mlL加熱至53℃的L-丙氨酸含量為10％的L-丙氨酸發(fā)酵液于干凈干燥的燒杯中，向所述L-丙氨酸發(fā)酵液中加入20毫克濃度為9％的聚合氯化鋁溶液邊攪拌邊加入，加入完畢攪拌5分鐘后加入10毫克濃度為0.8％的殼聚糖溶液邊攪拌邊加入，加入完畢攪拌5分鐘后加入10毫克濃度為0.1％的聚丙烯酰胺溶液，加入完畢攪拌5分鐘并靜置10分鐘。向所述絮凝后的L-丙氨酸發(fā)酵液中加入300毫克活性炭進(jìn)行脫色30分鐘；

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進(jìn)行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中進(jìn)行分離，獲得絮凝澄清液；所述真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中預(yù)涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.04兆帕；進(jìn)料壓力真空度為0.06兆帕；刮刀進(jìn)刀距離為0.078厘米/分鐘。得到490ml絮凝澄清液，其中菌體去除率為99.28％，蛋白質(zhì)去除率為83.82％，殘?zhí)侨コ蕿?9.60％，透光度86％，L-丙氨酸損失率為1.88％；

將所述絮凝澄清液在溫度為75℃下濃縮至澄清液中干物質(zhì)含量為58％后，將溫度降至20℃進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶結(jié)束后將結(jié)晶體與液體分離；加入去離子水進(jìn)行洗晶，將獲得的結(jié)晶體在溫度為57℃下進(jìn)行烘干既得所述L-丙氨酸。還可以將L-丙氨酸結(jié)晶母液和洗晶殘留水重新進(jìn)入絮凝、沉淀、活性炭脫色，濃縮干燥循環(huán)中，提高回收率。實施例1制得的成品質(zhì)量為72.6克，收率97％，產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

實施例2

取500mlL加熱至55℃的L-丙氨酸含量為15％的L-丙氨酸發(fā)酵液于干凈干燥的燒杯中，向所述L-丙氨酸發(fā)酵液中加入20毫克濃度為10％的聚合氯化鋁溶液邊攪拌邊加入，加入完畢攪拌5分鐘后加入10毫克濃度為0.1％的殼聚糖溶液邊攪拌邊加入，加入完畢攪拌5分鐘后加入10毫克濃度為0.1％的聚丙烯酰胺溶液，加入完畢攪拌5分鐘并靜置10分鐘。向所述絮凝后的L-丙氨酸發(fā)酵液中加入300毫克活性炭進(jìn)行脫色30分鐘；

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進(jìn)行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中進(jìn)行分離，獲得絮凝澄清液；所述真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中預(yù)涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.04兆帕；進(jìn)料壓力真空度為0.06兆帕；刮刀進(jìn)刀距離為0.075厘米/分鐘。得到490ml絮凝澄清液，其中菌體去除率為99.48％，蛋白質(zhì)去除率為84.42％，殘?zhí)侨コ蕿?9.80％，透光度86％，L-丙氨酸損失率為1.88％；

將所述絮凝澄清液在溫度為75℃下濃縮至澄清液中干物質(zhì)含量為60％后，將溫度降至20℃進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶結(jié)束后將結(jié)晶體與液體分離；加入去離子水進(jìn)行洗晶，將獲得的結(jié)晶體在溫度為60℃下進(jìn)行烘干既得所述L-丙氨酸。還可以將L-丙氨酸結(jié)晶母液和洗晶殘留水重新進(jìn)入絮凝、沉淀、活性炭脫色，濃縮干燥循環(huán)中，提高回收率。實施例2制得的成品質(zhì)量73.6克，收率98％，產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

實施例3

取500mlL加熱至57℃的L-丙氨酸含量為20％的L-丙氨酸發(fā)酵液于干凈干燥的燒杯中，向所述L-丙氨酸發(fā)酵液中加入25毫克濃度為11％的聚合氯化鋁溶液邊攪拌邊加入，加入完畢攪拌5分鐘后加入10毫克濃度為1.1％的殼聚糖溶液邊攪拌邊加入，加入完畢攪拌5分鐘后加入10毫克濃度為0.1％的聚丙烯酰胺溶液，加入完畢攪拌5分鐘并靜置10分鐘。向所述絮凝后的L-丙氨酸發(fā)酵液中加入300毫克活性炭進(jìn)行脫色30分鐘；

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進(jìn)行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中進(jìn)行分離，獲得絮凝澄清液；所述真空轉(zhuǎn)鼓過濾設(shè)備中預(yù)涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.05兆帕；進(jìn)料壓力真空度為0.07兆帕；刮刀進(jìn)刀距離為0.085厘米/分鐘。得到475ml絮凝澄清液，其中菌體去除率為97.48％，蛋白質(zhì)去除率為83.52％，殘?zhí)侨コ蕿?8.90％，透光度84％，L-丙氨酸損失率為1.98％；

將所述絮凝澄清液在溫度為77℃下濃縮至澄清液中干物質(zhì)含量為62％后，將溫度降至20℃進(jìn)行結(jié)晶；結(jié)晶結(jié)束后將結(jié)晶體與液體分離；加入去離子水進(jìn)行洗晶，將獲得的結(jié)晶體在溫度為63℃下進(jìn)行烘干既得所述L-丙氨酸。還可以將L-丙氨酸結(jié)晶母液和洗晶殘留水重新進(jìn)入絮凝、沉淀、活性炭脫色，濃縮干燥循環(huán)中，提高回收率。實施例3制得的成品質(zhì)量71.6克，收率95.8％，產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。