專利名稱：：一種從發(fā)酵液中分離提純赤蘚糖醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種提取赤蘚糖醇的工藝，尤其是涉及一種利用膜分離技術(shù)凈化發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法，屬于生物化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：赤蘚糖醇是一種四元醇，化學(xué)名為1，2，3，4一丁四醇，自然存在于海藻、蘑菇、甜瓜、葡萄和許多發(fā)酵食物中，作為人類膳食的組分已有數(shù)萬年的歷史。赤蘚糖醇甜度為蔗糖的70%，但熱量僅為蔗糖的十分之一。經(jīng)過急性、亞急性、慢性毒性試驗等動物試驗以及人體實驗確認赤蘚糖醇安全無毒，食用安全性較好，允許添加量較高，不易引起腹瀉或胃腸等不適感。1990年，日本食品法規(guī)批準赤蘚糖醇可直接作為食品配料；1997年獲美國FDA安全食品配料(GRAS)認證并允許在標簽上標注"有益于牙齒健康"；1999年，世界糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(冊0)聯(lián)合組成的食品添加劑專家委員會(JECFA)批準赤蘚糖醇作為食用甜味劑，無需規(guī)定ADI值；1999年，澳大利亞和新西蘭食品監(jiān)督局(ANZFA)批準赤蘚糖醇作為食用配料，我國在GB2760標準中也允許其在食品中應(yīng)用p赤蘚糖醇熱值低、吸濕性低、無致齲齒性等特性，是一種國際上剛起步的新型功能食品甜味劑，在食品行業(yè)具有廣泛的用途。除用作甜味劑外，赤蘚糖醇在醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域也用途廣泛。比如赤蘚糖醇可用作藥品的矯味劑和片劑的賦形劑，有效改善藥品的口感；赤蘚糖醇硝化后生成的硝基赤蘚糖醇，可用于治療心腦血管疾病和氣喘病人的藥物；赤蘚糖醇作為有機合成的中間體，在醇酸樹脂、聚酯、聚醚的合成以及油漆、炸藥制造等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。在化妝品方面，赤蘚糖醇可以代替甘油的部分作用，并且因為多數(shù)微生物不能夠利用赤蘚糖醇，可以防止化妝品變質(zhì)。傳統(tǒng)的赤蘚糖醇工業(yè)化生產(chǎn)是通過還原酒石酸鹽O.Chem.Soc,1964,:2493-2497.作者Kent,P.W,andWood,K.R.USP5，756，865(1998)Elseviers;Myriam，Roperetal.)或赤蘚糖(Ind.Eng.Chem.1961，53:267.作者:Otey,F.H.andSloan,J.W.)或以鎳作為催化劑氫化裂解雙醛淀粉法生產(chǎn)。目前赤蘚糖醇的工業(yè)化生產(chǎn)主要是通過微生物發(fā)酵實現(xiàn)的。發(fā)酵法生產(chǎn)赤蘚糖醇，一般采用耐高滲酵母菌株，以葡萄糖為主要原料，通過液體深層發(fā)酵產(chǎn)生赤蘚糖醇，然后再通過各種化工單元操作從發(fā)酵液中分離純化赤蘚糖醇產(chǎn)品。有關(guān)赤蘚糖醇的生產(chǎn)菌株和發(fā)酵工藝的專利文獻比較多，比如CN1932002A公開了用于赤蘚糖醇生產(chǎn)的多株酵母菌株；CN1369549A公開了用于赤蘚糖醇生產(chǎn)#om7/e77a突變株獲得的方法以及突變株的特性；US4923812敘述了一種分割發(fā)酵工藝；US5989878主要是控制發(fā)酵過程中的滲透壓以提高赤蘚糖醇產(chǎn)率；US6365383B1采用連續(xù)補料發(fā)酵工藝生產(chǎn)赤蘚糖醇等。有關(guān)從發(fā)酵液中分離提純赤蘚糖醇的研究文獻和專利技術(shù)比較少，CN1335391A公開了一株赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株及其利用該菌株生產(chǎn)赤蘚糖醇結(jié)晶產(chǎn)品的整個工藝過程，包括了從發(fā)酵液中分離提純赤蘚糖醇的比較詳細的工藝過程發(fā)酵液過濾除菌體、濃縮、結(jié)晶、溶晶脫色、離交除鹽，然后再濃縮結(jié)晶得到赤蘚糖醇成品；US6440712B2公開一種發(fā)酵液除菌體后不需脫色、除鹽等凈化步驟直接濃縮結(jié)晶的提取工藝；US6030820詳細敘述了一種赤蘚糖醇的提取工藝過程，主要創(chuàng)新點是通過使用一種色譜層析系統(tǒng)凈化發(fā)酵液和用于晶體分離的離心機選型。采用微生物發(fā)酵生產(chǎn)赤蘚糖醇，發(fā)酵結(jié)束發(fā)酵液中除含有赤蘚糖醇外，還含有很多液體或固體的雜質(zhì)，比如培養(yǎng)基殘留成分、菌體代謝產(chǎn)生的其它的化合物、微生物菌體及其他懸浮物等固體雜質(zhì)。赤蘚糖醇的提純就是采用各種工藝操作單元從發(fā)酵液中分離提取赤蘚糖醇。因為赤蘚糖醇主要作為食品添加劑使用，對其純度和衛(wèi)生指標要求都比較高，另外，提取收率也是衡量一種提取工藝優(yōu)劣的關(guān)鍵指標。上述專利中有關(guān)赤蘚糖醇的提取工藝主要采用以下工藝技術(shù)菌體分離采用膜過濾，膜材質(zhì)為有機膜或陶瓷膜，但專利中沒有詳細描述所使用膜的規(guī)格型號；發(fā)酵液脫色采用活性炭；發(fā)酵液凈化除鹽或分離其它可溶性雜質(zhì)采用離子交換或色譜層析技術(shù)；凈化后的發(fā)酵液濃縮結(jié)晶以及重結(jié)晶得到赤蘚糖醇成品。上述提取工藝主要有以下幾個方面的不足1.因為發(fā)酵液中菌體濃度比較高，直接采用膜過濾分離菌體，就會造成膜過濾濃縮倍數(shù)低，膜污染加重，膜的使用壽命縮短。另外，為了提高產(chǎn)品收率，必需使用大量透析水，洗水進入下一道工序沖稀發(fā)酵液，增加濃縮時的蒸汽消耗；2.采用離子交換樹脂凈化發(fā)酵液，樹脂再生需要消耗大量酸堿，同時增加排污量；3.離子交換系統(tǒng)對發(fā)酵液中的大分子凈化不徹底，產(chǎn)品中容易殘留熱源等對食用安全有影響的物質(zhì)；4.發(fā)酵液凈化程度低，提取收率^t低，大量的赤蘚糖醇殘留在母液中，造成了資源浪費，同時也增加了排污量。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提出一種產(chǎn)品質(zhì)量高、提取收率高、污染物排放量少、適合工業(yè)化生產(chǎn)的赤蘚糖醇分離提純方法。本發(fā)明所述由赤蘚糖醇發(fā)酵液中分離提純赤蘚糖醇的基本技術(shù)方案是首先將赤蘚糖醇發(fā)酵液通過碟片式離心機(酵母分離機)去除大部分菌體和固體顆粒，然后采用截流分子量為2000D100000D的陶瓷膜過濾除去發(fā)酵液中的殘余菌體、膠體顆粒、蛋白質(zhì)、核酸等大分子物質(zhì)，再用截流分子量為150D800D的納濾膜除去色素、核苷酸、氨基酸、短肽、低聚糖及多價離子等小分子雜質(zhì)，得到凈化的赤蘚糖醇溶液，然后再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到高品質(zhì)的赤蘚糖醇結(jié)晶產(chǎn)品。本發(fā)明所述由發(fā)酵液^^離提純赤蘚糖醇的方法，具體包括以下步驟(1)發(fā)酵液菌體分離:將發(fā)酵結(jié)束后的赤蘚糖醇發(fā)酵液用碟片式離心機(酵母分離機)離心，收集發(fā)酵液，將分離后的菌體再經(jīng)壓榨進一步收集發(fā)酵液；本方法所述碟片式離心機(酵母分離機)為定型設(shè)備，可參考《工業(yè)離心機選用手冊》(化學(xué)工業(yè)出版社，1999)自行選購。上述分離后的酵母菌體(含水約70%)可以作為蛋白飼料。(2)發(fā)酵液澄清和初步凈化將上述收集到的發(fā)酵液用截流分子量2000D100000D的陶瓷膜過濾，進一步去除發(fā)酵液中殘存的菌體、膠體顆粒以及蛋白質(zhì)、核酸、等大分子雜質(zhì)，過濾后的發(fā)酵液澄清、透亮，顯微觀察不含菌體等顆粒性雜質(zhì)，蛋白類物質(zhì)去除率80%;陶瓷膜過濾操作壓力為0.52.0MPa，操作溫度為4090°C，濃縮倍數(shù)1020倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的10-40%;(3)發(fā)酵液脫色和凈化將上述初步凈化的發(fā)酵液清液用截流分子量為150D800D的納濾分離膜系統(tǒng)過濾脫除其色素及殘存的核苷酸、氨基酸、短肽、低聚糖、多價離子等小分子雜質(zhì)；納濾操作壓力為0.52.5MPa，溫度為2040。C，濃縮倍數(shù)1030倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的10-50%;(4)發(fā)酵液濃縮、結(jié)晶將上述經(jīng)過納濾純化后的發(fā)酵液經(jīng)常規(guī)多效濃縮，濃縮至溶液中的可溶性固形物的質(zhì)量百分含量為40-60%(22-33°Be),然后降溫結(jié)晶，前期自然降溫，起晶后每小時降溫2-l(TC，最低降溫至10-20°C;常規(guī)離心，分離得到一次結(jié)晶；(5)重結(jié)晶制赤蘚糖醇純品將上述得到的一次結(jié)晶加70-8(TC的水溶解，然后以步驟(4)條件降溫進行重結(jié)晶；常規(guī)離心，分離得到純度99.5%以上的赤蘚糖醇。上述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法中，步驟(2)所述的陶瓷膜截流分子量優(yōu)選為3500D70000D;陶瓷膜過濾操作壓力優(yōu)選為0.51.5MPa，操作溫度優(yōu)選為6090°C，濃縮倍數(shù)1320,透析水量以體積百分比計占進料體積的20-40%。進一步的，步驟(2)所述的陶瓷膜截流分子量優(yōu)選為8000D30000D，最優(yōu)選為8000D15000D;陶瓷膜過濾操作壓力優(yōu)選為1.01.5MPa，操作溫度優(yōu)選為6080°C，濃縮倍數(shù)1520，透析水量以體積百分比計占進料體積的20-30%。上述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法中，步驟(3)所述納濾分離膜系統(tǒng)的截流分子量優(yōu)選為150D600D;納濾操作壓力優(yōu)選O.52.0MPa，溫度優(yōu)選203(TC，濃縮倍數(shù)1525倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的10-40%。進一步的，步驟(3)所述納濾分離膜系統(tǒng)的截流分子量優(yōu)選為150D300D;納濾操作壓力優(yōu)選1.02.0MPa，溫度優(yōu)選2530'C，濃縮倍數(shù)1520倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的20-40%。上述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法中，所述納濾分離膜系統(tǒng)所用納濾膜材質(zhì)為聚砜、聚醚砜、復(fù)合聚酰胺。其中，所述納濾分離膜系統(tǒng)優(yōu)選GE公司生產(chǎn)的分離膜系列產(chǎn)品。本發(fā)明所述方法的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在1.本發(fā)明方法中菌體的分離首先采用碟片式離心機離心分離，分離酵母技術(shù)成熟、分離效果較好，其最大的優(yōu)越性體現(xiàn)在發(fā)酵液經(jīng)離心酵母分離后，固體顆粒含量大大降低，再進行陶瓷膜分離，可以大大降低膜污染負荷、提高膜過濾的濃縮倍數(shù)、減少透析水用量。選用超濾陶瓷膜而不選用微濾膜不僅可以澄清發(fā)酵液，同時可以去除蛋白質(zhì)等分子量比較大的雜質(zhì)。另外，發(fā)酵液溫度比較高，采用陶瓷膜耐溫性能好，使用壽命長。使用本方法得到的菌體中不含任何后期添加助濾劑等雜質(zhì)，可直接加工成飼料蛋白。2.首次將納濾分離引入赤蘚糖醇的分離提純，可以省缺脫色和離子交換等工序，大大減少了排污量，提高了產(chǎn)品的收率。3.本發(fā)明工藝各工序之間串聯(lián)緊密，發(fā)酵液始終在密閉的條件下循環(huán)流動，避免了環(huán)境中的雜質(zhì)對赤蘚糖醇提取液的二次污染，并且減少了分散操作造成的跑冒滴漏等損失，工藝條件溫和，赤蘚糖醇純度高、質(zhì)量穩(wěn)定。4.本發(fā)明工藝最突出的優(yōu)越性在于精制后的赤蘚糖醇溶液質(zhì)量顯著提高，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、重結(jié)晶得到的赤蘚糖醇產(chǎn)品HPLC純度達99.5%以上。具體實施例方式為了更好的闡述本發(fā)明所提出的發(fā)酵法生產(chǎn)赤蘚糖醇提取工藝，下面通過實施例來對本發(fā)明作進一步說明。實施例l赤蘚糖醇發(fā)酵液制取斜面保藏菌種經(jīng)茄子瓶活化后，以常規(guī)量接種于100L液體種子培養(yǎng)液中(葡萄糖100-200g/L，酵母浸出物1-2g/L，磷酸二氫鉀0.1-0.15g/L，pH自然)，30。C培養(yǎng)20-24小時；將上述培養(yǎng)后的種子液全部轉(zhuǎn)接于2000L種子培養(yǎng)液(培養(yǎng)基同上)中，3(TC通風培養(yǎng)16-20小時；然后再將上述培養(yǎng)后的種子液全部轉(zhuǎn)接于25-30m3發(fā)酵培養(yǎng)基中(葡萄糖300-350g/L，檸檬酸銨2-5g/L，酵母膏5-10g/L,磷酸二氫鉀0.1-0.15g/L，初始pH自然)，以攪拌轉(zhuǎn)速120-150rpm，培養(yǎng)溫度30-32°C，控制溶解氧濃度在10%左右進行發(fā)酵，當發(fā)酵液中葡萄糖耗盡時結(jié)束發(fā)酵，即得到赤蘚糖醇發(fā)酵液。經(jīng)檢測，以上述方法得到的赤蘚糖醇發(fā)酵液中赤蘚糖醇含量為140-160g/L。實施例2發(fā)酵液25.0m3(赤蘚糖醇含量144.0g/L)，采用碟片式酵母分離機離心分離，再經(jīng)板框壓榨、洗滌，共得得清液25.5m3，清液濃度140.5g/L,60'C減壓濃縮至24°Be，降溫結(jié)晶，降溫程序自然降溫至起晶，然后按每小時降溫2-4'C降溫至2(TC以下，離心得一次結(jié)晶1934.7kg(含水)，一次結(jié)晶母液4.45m3排放，將一次結(jié)晶溶晶脫色，離交脫鹽，然后濃縮重結(jié)晶，得重結(jié)晶1236.6kg(含水3.0%)，重結(jié)晶母液2.94m3，母液返回溶晶脫色?？偸章?2..4%。實施例3發(fā)酵液25.0m3(赤蘚糖醇含量150.0g/L)，采用0.2-0.4um的陶瓷膜微濾，過濾溫度70-80°C，操作壓力0.5-1.0MPa，透析水量10m3，得透過清液34.2m3，6(TC減壓濃縮濃縮至23.5。Be，降溫結(jié)晶，降溫程序自然降溫至起晶，然后按每小時降溫2-4'C降溫至20'C以下，離心分離赤蘚糖醇結(jié)晶2091.4kg，母液濃縮結(jié)晶得赤蘚糖醇結(jié)晶821.6kg，母液3.16m3排放。將兩次結(jié)晶合并溶晶脫色，離交脫鹽，濃縮進行重結(jié)晶，得赤蘚糖醇純品1835.2kg，總收率75.8%，重結(jié)晶母液返回溶晶脫色。實施例4發(fā)酵液25.0m3(赤蘚糖醇含量142.0g/L),采用碟片式酵母分離機離心分離，再經(jīng)板框壓搾、洗滌，共得清液25.5m3,清液采用截流分子量為10000D的陶瓷膜過濾，過濾溫度60-7CTC，操作壓力1.5-2.0MPa，透析水量5.0m3，得透過清液27.5m3，赤蘚糖醇含量136.8g/L，截流液3.0m3，返回離心分離。過濾清液經(jīng)活性炭脫色、離子交換除鹽，離交清液30m3，赤蘚糖醇含量122.9g/L，6(TC減壓濃縮濃縮至23.8°Be，降溫結(jié)晶，降溫程序，自然降溫至起晶，然后按每小時降溫2-4'C降溫至1(TC，離心分離赤蘚糖醇結(jié)晶2212.2kg，母液濃縮結(jié)晶得赤蘚糖醇結(jié)晶774.3kg，二次母液2.69n^返回脫色。將兩次結(jié)晶合并溶晶脫色，濃縮進行重結(jié)晶，得赤蘚糖醇產(chǎn)品1911.4kg，總收率82.3%，母液返回溶晶脫色。實施例5發(fā)酵液25.0m3(赤蘚糖醇含量146.0g/L)，采用碟片式酵母分離機離心分離，再經(jīng)板框壓搾、洗滌，共得清液25.5m3，清液采用截流分子量為IOOOOD的陶瓷膜過濾，過濾溫度70-80°C，操作壓力0.8-1.5MPa，透析水量3.5m3，得透過清液27.0m3，赤蘚糖醇含量135.7g/L，截流液2.0m3，返回離心分離。再經(jīng)截流分子量為150D-300D的納濾分離膜過濾，過濾溫度30-40°C，操作壓力0.5-2.5Mpa，透析水量5.0m3，過濾清液28.8m3，攔截液3.2m3,清液60'C減壓濃縮濃縮至24°Be，降溫結(jié)晶，降溫程序自然降溫至起晶，然后按每小時降溫2-4。C降溫至2(TC，離心分離赤蘚糖醇結(jié)晶2535.4kg，母液濃縮結(jié)晶得赤蘚糖醇結(jié)晶824.4kg，母液1.92n^返回納濾。合并兩次結(jié)晶，8(TC溶晶至赤蘚糖醇含量45%,降溫結(jié)晶得赤蘚糖醇產(chǎn)品2080.0kg，總收率90.2%,母液返回納濾。實施例6赤蘚糖醇發(fā)酵液25.0ra3(赤蘚糖醇含量156.0g/L)，采用碟片式酵母分離機離心分離，再經(jīng)板框壓榨、洗滌，共得清液25.5ra3,濕菌體(含水70%)1.5m3;離心清液然后經(jīng)截流分子量為10000D的陶瓷濾膜過濾，操作壓力1.0-1.5MPa，溫度70-80'C，透析水量5m3，透過液28.0m3，攔截液2.5m3，返回離心前。陶瓷膜過濾清液流經(jīng)截流分子量為150D-300D的納濾分離膜除去色素及其他氨基酸、短肽、低聚糖、多價離子等小分子物質(zhì)，操作壓力1.5-2.0Mpa，溫度30-40'C，透析水量7m3，納濾攔截液4.0m3。納濾清液濃縮結(jié)晶為一次結(jié)晶，其母液濃縮結(jié)晶為二次結(jié)晶，所得母液繼續(xù)濃縮結(jié)晶為三次結(jié)晶，將三次結(jié)晶所得赤蘚糖醇晶體溶晶、重結(jié)晶得到含量99.5%以上赤蘚糖醇產(chǎn)品，重結(jié)晶母液返回納濾前。結(jié)果見下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例7赤蘚糖醇發(fā)酵液25m3，赤蘚糖醇含量155.0g/L，采用碟片式酵母分離機離心分離，再經(jīng)板框壓搾、洗滌，共得清液25.9m3,濕菌體1.6m3，含水75%，；清液采用截流分子量為50000D的陶瓷濾膜過濾，操作壓力1.5-2.0MPa，溫度40-60'C，透析水量3.5m3，透過液27.lm3，濁液2.3m3,返回離心前。陶瓷膜過濾清液流經(jīng)截流分子量為300D-500D的納濾膜除去色素及其他氨基酸、短肽、低聚糖、多價陰陽離子等小分子物質(zhì)，操作壓力l.O-2.0Mpa，溫度25-30'C，透析水量8m3，納濾攔截液3.8m3。納濾清液濃縮結(jié)晶為一次結(jié)晶，離心分離赤蘚糖醇晶體，分離母液再經(jīng)濃縮結(jié)晶為二次結(jié)晶，分離母液繼續(xù)濃縮結(jié)晶為三次結(jié)晶，將三次結(jié)晶所得赤蘚糖醇晶體溶晶、重結(jié)晶得到含量99.5%以上赤蘚糖醇產(chǎn)品，重結(jié)晶母液返回納濾前。結(jié)果見下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例8赤蘚糖醇發(fā)酵液25m3(赤蘚糖醇含量161.0g/L)，采用碟片式酵母分離機離心分離，再經(jīng)板框壓榨、洗滌，共得清液26.0m3，濕菌體1.5m3，含水70%，；清液釆用截流分子量為15000D的陶瓷濾膜過濾，操作壓力0.8-1.5MPa，溫度70-90°C，透析水量4.0m3，透過液27.8ro3，濁液2.2m3,返回離心前。陶瓷膜過濾清液流經(jīng)截流分子量為500D-800D的納濾膜除去色素及其他氨基酸、短肽、低聚糖、多價陰陽離子等小分子物質(zhì)，操作壓力1.5-2.0Mpa，溫度40-5CTC，透析水量7.5m3，納濾攔截液3.6m3。納濾清液濃縮結(jié)晶為一次結(jié)晶，其母液濃縮結(jié)晶為二次結(jié)晶，所得母液繼續(xù)濃縮結(jié)晶為三次結(jié)晶，將三次結(jié)晶所得赤蘚糖醇晶體溶晶、重結(jié)晶得到含量99.5%以上赤蘚糖醇產(chǎn)品，重結(jié)晶母液返回納濾前。結(jié)果見下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例9赤蘚糖醇發(fā)酵液25.0m3(赤蘚糖醇含量141.0g/L)，采用碟片式酵母分離機離心分離，再經(jīng)板框壓榨、洗滌，共得清液25.8m3，濕菌體1.4m3，含水70%，；清液采用截流分子量為15000D的陶瓷濾膜過濾，操作壓力1.5-2.0MPa，溫度70-80°C，透析水量3.0m3，透過液27.8m3，攔截液2.2m3,返回離心前。陶瓷膜過濾清液流經(jīng)截流分子量為150D-300D的納濾膜，操作壓力1.5-2.5Mpa，溫度40-50。C,透析水量7.5m3，納濾攔截液3.6m3。納濾清液濃縮結(jié)晶為一次結(jié)晶，其母液濃縮結(jié)晶為二次結(jié)晶，所得母液繼續(xù)結(jié)晶為三次結(jié)晶，將三次結(jié)晶所得赤蘚糖醇晶體溶晶、重結(jié)晶得到含量99.5%以上赤蘚糖醇產(chǎn)品，重結(jié)晶母液返回納濾前。結(jié)果見下表。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(1)發(fā)酵液菌體分離將發(fā)酵結(jié)束后的赤蘚糖醇發(fā)酵液用碟片式離心機離心，分離菌體與發(fā)酵液，收集發(fā)酵液，將分離后的菌體再壓榨進一步收集發(fā)酵液；(2)發(fā)酵液澄清和初步凈化將上述收集到的發(fā)酵液用截流分子量2000D8000D的陶瓷膜過濾，進一步去除發(fā)酵液中殘存的菌體、膠體顆粒、蛋白質(zhì)、核酸等大分子雜質(zhì)；陶瓷膜過濾操作壓力為1.52.0MPa，操作溫度為4060°C，濃縮倍數(shù)10,透析水量以體積百分比計占進料體積的10%;(3)發(fā)酵液脫色和凈化將上述初步凈化的發(fā)酵液清液用截流分子量為150D300D的納濾分離膜系統(tǒng)過濾脫除其色素及殘存的核苷酸、氨基酸、短肽、低聚糖、多價陰陽離子小分子雜質(zhì)；納濾操作壓力為2.02.5MPa，溫度為2030°C，濃縮倍數(shù)15倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的20%;(4)發(fā)酵液濃縮、結(jié)晶將上述經(jīng)過納濾純化后的發(fā)酵液經(jīng)常規(guī)多效濃縮，濃縮至其固形物重量百分比含量為40%，然后降溫結(jié)晶，前期自然降溫，起晶后每小時降溫2-3°C，最低降溫至20'C;常規(guī)離心，分離得到一次結(jié)晶；(5)重結(jié)晶制赤蘚糖醇純品將上述得到的一次結(jié)晶加70'C水溶解，然后以步驟(4)條件降溫進行重結(jié)晶；常規(guī)離心，分離得到純度99.5%以上的赤蘚糖醇。實施例11(1)發(fā)酵液菌體分離將發(fā)酵結(jié)束后的赤蘚糖醇發(fā)酵液用碟片式離心機離心，分離菌體與發(fā)酵液，收集發(fā)酵液，將分離后的菌體再壓榨進一步收集發(fā)酵液；(2)發(fā)酵液澄清和初步凈化將上述收集到的發(fā)酵液用截流分子量80000D100000D的陶瓷膜過濾，進一步去除發(fā)酵液中殘存的菌體、膠體顆粒、蛋白質(zhì)、核酸等大分子雜質(zhì)；陶瓷膜過濾操作壓力為0.51.0MPa，操作溫度為7090°C，濃縮倍數(shù)15，透析水量以體積百分比計占進料體積的30%;(3)發(fā)酵液脫色和凈化將上述初步凈化的發(fā)酵液清液用截流分子量為500D800D的納濾分離膜系統(tǒng)過濾脫除其色素及殘存的核苷酸、氨基酸、短肽、低聚糖、多價陰陽離子小分子雜質(zhì)；納濾操作壓力為L02.QMPa，溫度為3040°C，濃縮倍數(shù)20倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的40-50%;(4)發(fā)酵液濃縮、結(jié)晶將上述經(jīng)過納濾純化后的發(fā)酵液經(jīng)常規(guī)多效濃縮，濃縮至其固形物重量百分比含量為50%,然后降溫結(jié)晶，前期自然降溫，起晶后每小時降溫5-8'C，最低降溫至1(TC;常規(guī)離心，分離得到一次結(jié)晶；(5)重結(jié)晶制赤蘚糖醇純品將上述得到的一次結(jié)晶加8CTC水溶解，然后以步驟(4)條件降溫進行重結(jié)晶；常規(guī)離心，分離得到純度99.5%以上的赤蘚糖醇。實施例12(1)發(fā)酵液菌體分離將發(fā)酵結(jié)束后的赤蘚糖醇發(fā)酵液用碟片式離心機離心，分離菌體與發(fā)酵液，收集發(fā)酵液，將分離后的菌體再壓榨進一步收集發(fā)酵液；(2)發(fā)酵液澄清和初步凈化將上述收集到的發(fā)酵液用截流分子量10000D的陶瓷膜過濾，進一步去除發(fā)酵液中殘存的菌體、膠體顆粒以及蛋白質(zhì)、核酸等大分子雜質(zhì)；陶瓷膜過濾操作壓力為1.5MPa，操作溫度為8(TC，濃縮倍數(shù)15，透析水量以體積百分比計占進料體積的25%;(3)發(fā)酵液脫色和凈化將上述初步凈化的發(fā)酵液清液用截流分子量為300D的納濾分離膜系統(tǒng)過濾脫除其色素及殘存的核苷酸、氨基酸、短肽、低聚糖、多價陰陽離子小分子雜質(zhì)；納濾操作壓力為2.0MPa，溫度為30'C，濃縮倍數(shù)20倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的30%;(4)發(fā)酵液濃縮、結(jié)晶將上述經(jīng)過納濾純化后的發(fā)酵液經(jīng)常規(guī)多效濃縮，濃縮至其固形物重量百分比含量為50%，然后降溫結(jié)晶，前期自然降溫，起晶后每小時降溫3'C，最低降溫至15-C;常規(guī)離心，分離得到一次結(jié)晶；(5)重結(jié)晶制赤蘚糖醇純品將上述得到的一次結(jié)晶加75'C水溶解，然后以步驟(4)條件降溫進行重結(jié)晶；常規(guī)離心，分離得到純度99.5%以上的赤蘚糖醇。權(quán)利要求1.一種從發(fā)酵液中分離提純赤蘚糖醇的方法，包括以下步驟(1)發(fā)酵液菌體分離將發(fā)酵結(jié)束后的赤蘚糖醇發(fā)酵液用碟片式離心機離心，分離菌體，收集發(fā)酵清液；(2)發(fā)酵液澄清和初步凈化將上述收集到的發(fā)酵清液用截流分子量2000D～100000D的陶瓷膜過濾，進一步去除發(fā)酵液中殘存的菌體、膠體顆粒、蛋白質(zhì)、核酸大分子雜質(zhì)；陶瓷膜過濾操作壓力為0.5～2.0MPa，操作溫度為40～90℃，濃縮倍數(shù)10～20，透析水量以體積百分比計占進料體積的10-40％；(3)發(fā)酵液脫色和凈化將上述初步凈化的發(fā)酵液清液用截流分子量為150D～800D的納濾分離膜系統(tǒng)過濾脫除其色素及殘存的核苷酸、氨基酸、短肽、低聚糖、多價離子小分子雜質(zhì)；納濾操作壓力為0.5～2.5MPa，溫度為20～40℃，濃縮倍數(shù)10～30倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的10-50％；(4)發(fā)酵液濃縮、結(jié)晶將上述經(jīng)過納濾純化后的發(fā)酵液經(jīng)常規(guī)多效濃縮，濃縮至其可溶性固形物質(zhì)量百分比含量為40-60％，然后降溫結(jié)晶，前期自然降溫，起晶后每小時降溫2-10℃，最低降溫至10-20℃；常規(guī)離心分離，得到赤蘚糖醇一次結(jié)晶；(5)重結(jié)晶制赤蘚糖醇純品將上述得到的赤蘚糖醇一次結(jié)晶加70-80℃的水溶解，然后以步驟(4)條件降溫進行重結(jié)晶；常規(guī)離心分離，得到純度99.5％以上的赤蘚糖醇。2.如權(quán)利要求l所述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法，其特征在于，步驟(2)所述的陶瓷膜截流分子量為3500D70000D;陶瓷膜過濾操作壓力為0.51.5MPa，操作溫度為6090。C，濃縮倍數(shù)1320，透析水量以體積百分比計占進料體積的20-40%。3.如權(quán)利要求2所述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法，其特征在于，步驟(2)所述的陶瓷膜截流分子量為8000D30000D;陶瓷膜過濾操作壓力為1.01.5MPa，操作溫度為6080。C，濃縮倍數(shù)1520，透析水量以體積百分比計占進料體積的20-30%。4.如權(quán)利要求3所述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法，其特征在于，步驟(2)所述的陶瓷膜截流分子量為8000D15000D。5.如權(quán)利要求l所述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法，其特征在于，步驟(3)所述納濾分離膜系統(tǒng)的截流分子量為150D600D;納濾操作壓力為0.52.0MPa，溫度為203(TC，濃縮倍數(shù)1525倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的10-40%。6.如權(quán)利要求5所述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法，其特征在于，步驟(3)所述納濾分離膜系統(tǒng)的截流分子量為150D300D;納濾操作壓力為1.02.0MPa，溫度為253(TC，濃縮倍數(shù)1520倍，透析水量以體積百分比計占進料體積的20-40%。7.如權(quán)利要求l、5或6所述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法，其特征在于，所述納濾分離膜系統(tǒng)所用納濾膜材質(zhì)為聚砜、聚醚砜、復(fù)合聚酰胺。8.如權(quán)利要求7所述由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法，其特征在于，所述納濾分離膜系統(tǒng)選GE公司生產(chǎn)的分離膜系列產(chǎn)品。全文摘要本發(fā)明公開了一種由發(fā)酵液分離提純赤蘚糖醇的方法，包括(1)發(fā)酵液菌體分離，(2)發(fā)酵液澄清和初步凈化，(3)發(fā)酵液脫色和凈化，(4)發(fā)酵液濃縮、結(jié)晶，(5)重結(jié)晶制赤蘚糖醇純品等步驟。本發(fā)明方法中采用碟片式離心機分離菌體，用陶瓷膜除蛋白質(zhì)等分子量比較大的雜質(zhì)，并首次將納濾分離引入赤蘚糖醇的分離提純，可省卻脫色和離子交換等工序，大大減少了排污量，同時保證了質(zhì)量，提高了產(chǎn)品的收率。利用本發(fā)明方法得到的赤蘚糖醇產(chǎn)品HPLC純度達99.5％以上。文檔編號C07C31/00GK101182282SQ20071011554公開日2008年5月21日申請日期2007年12月17日優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日發(fā)明者劉建軍,劉春生,張家祥,田延軍,趙祥穎,韓延雷申請人:山東省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院