專利名稱：一種聚谷氨酸提取新方法
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方法。
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，是一種水溶性可生物降解物質(zhì)，由D-型或L-型谷 氨酸通過(guò)Y酰胺鍵連接而成。20世紀(jì)90年代日本、美國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)它制 備和應(yīng)用的研究十分活躍，開(kāi)展了利用液體深層發(fā)酵生產(chǎn)Y-PGA的研究。曰本 的Y-PGA研究開(kāi)發(fā)位于世界前列，味之素株式會(huì)社已成功地開(kāi)發(fā)了 y-PGA的生 物生產(chǎn)方法，產(chǎn)品正逐步應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、化工、醫(yī)藥領(lǐng)域，其它一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì) 它制備和應(yīng)用的研究也十分活躍。目前，通過(guò)微生物發(fā)酵得到高粘度的Y-PGA 發(fā)酵液，通常采用有機(jī)溶劑沉淀法、化學(xué)沉淀法或膜分離沉淀法提取Y-PGA， 但現(xiàn)有技術(shù)存在提取工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高的技術(shù)問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提取工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低的聚谷氨 酸提取新方法'
本發(fā)明按下述工藝步驟操作 (1)檢測(cè)發(fā)酵液中聚谷氨酸含量、PH、菌體含量；
(2 )開(kāi)攪拌用ly。-20y。的堿液調(diào)料液pH至6. 0-8. 0,開(kāi)蒸汽升溫使料液溫度 保持在3(TC-5(TC;
(3) 根據(jù)發(fā)酵液菌體含量的重量比添加O. 05%-10%的溶菌酶、蛋白酶；
(4) 開(kāi)攪拌保溫作用5-7小時(shí)，使酶作用徹底；
(5) 攪拌緩慢流加60-90度的乙醇，在乙醇流加量為發(fā)酵液一倍體積時(shí)，用l-20y。的堿液調(diào)料液pH至8. 0-10. 0;
(6) 繼續(xù)緩慢流加60-90度的乙醇提取，制得乳白色懸濁液并出現(xiàn)灰色或 灰黃色沉淀，停止流加乙醇；
(7) 抽取膠體懸濁液至離心機(jī)中，分離沉淀；沉淀烘干制做工業(yè)級(jí)聚谷氨
酸；
(8) 分離后的乳濁液轉(zhuǎn)至提取罐中；
(9) 開(kāi)攪拌慢慢加入適量食品級(jí)食鹽，待絮凝完全，停攪拌使膠體沉淀；
(10) 待聚谷氨酸絮凝完全，乙醇變清，停止加入食鹽；
(11) 停攪拌使膠體沉淀；
(12) 完全轉(zhuǎn)移上部的乙醇，然后加入發(fā)酵液體積比為l: 0.8-1.2的清水；
(13) 開(kāi)攪拌重新溶解膠體，并用l-15^稀酸調(diào)pH至2. 0-5.0;
(14) 調(diào)酸后的膠體溶液用超濾膜過(guò)濾透析濃縮，去除色素、鹽類等小分 子雜質(zhì)；
(15 )超濾濃縮液用ly。-20y。的堿液調(diào)pH至6. 0-8. 0，緩慢加入90-95度的乙
醇提取膠體，提取完全；
(16) 停攪拌靜置l-5小時(shí)，轉(zhuǎn)移上部乙醇；
(17) 開(kāi)攪拌緩慢加入適量90-95度的乙醇，用1°/ -15%稀鹽酸或堿液緩慢調(diào) pH至1.0-3. 0或5. 0-7. 5，浸泡膠體2小時(shí)；
(18) 轉(zhuǎn)至離心機(jī)，進(jìn)行固液分離，固體膠體經(jīng)真空低溫干燥或冷凍干燥 得到鈉型或氫型Y-PGA。
本發(fā)明Y—谷氨酸提取新工藝，有效去除料液雜質(zhì)，提升產(chǎn)品質(zhì)量，具有 以下突出優(yōu)點(diǎn)1、 發(fā)酵液添加溶菌酶、蛋白酶去除菌體分解蛋白純化了發(fā)酵液；
2、 發(fā)酵液酶解除渣復(fù)水后調(diào)酸去超濾透析濃縮，除去色素、鹽類、其它水 解氨基酸等小分子雜質(zhì)，并有效節(jié)省蒸汽、乙醇用量；
3、 添加低分子量鈉鹽配合乙醇提取膠體，節(jié)省乙醇用量；
4、 冷凍干燥或真空干燥，保證了產(chǎn)品質(zhì)量；
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1以罐體容積IOOL發(fā)酵罐為例，釆用本發(fā)明方法提取Y-PGA,工 藝步驟如下
(1 )發(fā)酵液體積50L，測(cè)得y -pga含量4. 6g/100ml含菌體量1. 37g/100ml, pH6. 65;
(2 )開(kāi)攪拌用10%的氫氧化鈉堿液調(diào)料液pH至6. 8,開(kāi)蒸汽升溫使料液溫 度保持在4(TC;
(3) 根據(jù)發(fā)酵液菌體含量添加60g的溶菌酶、蛋白酶；
(4) 開(kāi)攪拌保溫作用6小時(shí)，使酶作用徹底；
(5) 攪拌緩慢流加80度的乙醇，在乙醇流加量為發(fā)酵液一倍體積時(shí)用10% 的氫氧化鈉溶液調(diào)料液pH至8. 0;
(6) 繼續(xù)緩慢流加80度的乙醇提取，制的乳白色懸濁液并出現(xiàn)灰色或灰
黃色膠渣，停止流加乙醇；
(7) 抽取膠體懸濁液至離心機(jī)中，分離膠渣；膠渣去烘干制造工業(yè)級(jí)聚谷
氨酸；
(8) 分離后的乳濁液轉(zhuǎn)至提取罐中；
(9) 開(kāi)攪拌慢慢加入適量食品級(jí)食鹽，絮凝聚谷氨酸；(10) 待聚谷氨酸絮凝完全，乙醇變清，停止加入食鹽；
(11) 停攪拌使膠體沉淀；
(12) 完全轉(zhuǎn)移上部的乙醇，然后加入60L清水；
(13) 開(kāi)攪拌重新溶解膠體；并用10y。稀酸調(diào)pH至3. 0;
(14) 調(diào)酸后的膠體溶液用超濾膜過(guò)濾透析濃縮，去除色素、鹽類等小分 子雜質(zhì)，濃縮體積為45L;
(15 )超濾濃縮液用10%的堿液調(diào)料液pH至6. 0緩慢加入90度的乙醇提取
膠體，提取完全；
(16) 停攪拌靜置l小時(shí)，轉(zhuǎn)移上部乙醇；
(17) 開(kāi)攪拌緩慢加入適量95度的乙醇，用1(T/。稀堿液緩慢調(diào)pH至6. 0， 浸泡膠體2小時(shí)，充分吸收膠體內(nèi)部多余的水分，膠體內(nèi)外pH—致；
(18) 轉(zhuǎn)至離心機(jī)進(jìn)行固液分離，固體膠體經(jīng)真空低溫干燥或冷凍干燥 1.8Kg鈉型Y-PGA。
實(shí)施例2以罐體容積IOOL發(fā)酵罐為例，釆用本發(fā)明提取Y-PGA工藝，步 驟如下
(l)發(fā)酵液體積62L，測(cè)得Y-PGA含量4. 3g/100ml， pH6. 57、 1. 45g/100ml; (2 )開(kāi)攪拌用10%的氫氧化鈉堿液調(diào)料液pH至6. 8，開(kāi)蒸汽升溫使料液溫 度保持在4(TC;
(3) 根據(jù)發(fā)酵液菌體含量添加70g的溶菌酶、蛋白酶；
(4) 開(kāi)攪拌保溫作用6小時(shí)，使酶作用徹底；
(5) 攪拌緩慢流加80度的乙醇，在乙醇流加量為發(fā)酵液一倍體積時(shí)用10% 的氫氧化鈉溶液調(diào)料液PH至8. 0;(6) 繼續(xù)緩慢流加80度的乙醇提取，制的乳白色懸濁液并出現(xiàn)灰色或灰
黃色膠渣，停止流加乙醇；
(7) 抽取膠體懸濁液至離心機(jī)中，分離膠渣；膠渣去烘干制造工業(yè)級(jí)聚谷
氨酸；
(8) 分離后的乳濁液轉(zhuǎn)至提取罐中；
(9) 開(kāi)攪拌慢慢加入適量食品級(jí)食鹽，絮凝聚谷氨酸；
(10) 待聚谷氨酸絮凝完全，乙醇變清，停止加入食鹽；
(11) 停攪拌使膠體沉淀；
(12) 完全轉(zhuǎn)移上部的乙醇，然后加入80L清水；
(13 )開(kāi)攪拌重新溶解膠體；并用10%稀酸調(diào)pH至3. 0; (14)調(diào)酸后的膠體溶液用超濾膜過(guò)濾透析濃縮，去除色素、鹽類等小分 子雜質(zhì)，濃縮體積為40L;
(15 )超濾濃縮液用10%的堿液調(diào)料液pH至6. 0緩慢加入90度的乙醇提取
膠體，提取完全；
(16) 停攪拌靜置2小時(shí)，轉(zhuǎn)移上部乙醇；
(17) 開(kāi)攪拌緩慢加入95度的乙醇，用10%稀堿液或鹽酸緩慢調(diào)pH 2.5， 浸泡膠體2小時(shí)，充分吸收膠體內(nèi)部多余的水分，膠體內(nèi)外PH—致；
(18) 轉(zhuǎn)至離心機(jī)進(jìn)行固液分離，得到氫型膠體，固體膠體經(jīng)真空低溫干 燥或冷凍干燥得到1. 6Kg氫型y -pga 。
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權(quán)利要求
1、一種聚谷氨酸提取新方法，其特征是按下述工藝步驟操作(1)檢測(cè)發(fā)酵液中聚谷氨酸膠體含量、PH、菌體含量；(2)開(kāi)攪拌用1-20％的堿液調(diào)料液PH至6.0-8.0，開(kāi)蒸汽升溫使發(fā)酵液溫度保持在30℃-50℃之間；(3)根據(jù)發(fā)酵液中菌體含量的重量比添加0.05％-10％的溶菌酶、蛋白酶；(4)開(kāi)攪拌保溫作用5-7小時(shí)，使酶作用徹底；(5)攪拌緩慢流加60-90度的乙醇，在乙醇流加量為發(fā)酵液一倍體積時(shí)用1-20％的堿液調(diào)料液PH至8.0-10.0；(6)繼續(xù)緩慢流加60-90度的乙醇提取，制的乳白色懸濁液并出現(xiàn)灰色或灰黃色膠渣，停止流加乙醇；(7)抽取膠體懸濁液至離心機(jī)中，分離膠渣；膠渣去烘干制造工業(yè)級(jí)聚谷氨酸；(8)分離后的乳濁液轉(zhuǎn)至提取罐中；(9)開(kāi)攪拌慢慢加入適量食品級(jí)食鹽，絮凝聚谷氨酸；(10)待聚谷氨酸絮凝完全，乙醇變清，停止加入鈉鹽；(11)停攪拌使膠體沉淀；(12)完全轉(zhuǎn)移上部的乙醇，然后加入發(fā)酵液體積比為1∶0.8-1.2的清水；(13)開(kāi)攪拌重新溶解膠體，并用1-15％稀酸調(diào)PH至2.0-5.0；(14)調(diào)酸后的膠體溶液用超濾膜過(guò)濾透析濃縮，去除色素、鹽類等小分子雜質(zhì)；(15)超濾濃縮液用1-20％的堿液調(diào)料液PH至6.0-8.0，緩慢加入90-95度的乙醇提取膠體，提取完全；(16)停攪拌靜置1-5小時(shí)，轉(zhuǎn)移上部乙醇；(17)緩慢加入90-95度的乙醇開(kāi)攪拌，用1-15％稀鹽酸或堿液緩慢調(diào)PH至1.0-3.0或5.0-7.5，浸泡膠體2小時(shí)，充分吸收膠體內(nèi)部多余的水分，使膠體內(nèi)外PH一致；(18)轉(zhuǎn)至離心機(jī)，進(jìn)行固液分離，固體膠體經(jīng)真空低溫干燥或冷凍干燥得到鈉型或氫型膠體γ-PGA。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聚谷氨酸提取新方法，即在一定pH、溫度的發(fā)酵液中按比例添加溶菌酶、蛋白酶，作用一定時(shí)間除去發(fā)酵液中的菌體，然后加入適量的乙醇制成乳濁液并沉淀出膠渣，離心除去膠渣，再加入適量鈉鹽沉淀膠體同時(shí)分離色素、鹽類等雜質(zhì)，膠體再?gòu)?fù)水溶解，經(jīng)超濾濃縮進(jìn)一步脫鹽、色素等小分子雜質(zhì)，超濾濃縮液再加入乙醇析出膠體，多次置換高度乙醇降低膠體粘度，經(jīng)離心分離乙醇后，真空烘干或冷凍烘干制的產(chǎn)品γ-PGA。本發(fā)明提取工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好。
文檔編號(hào)C08G69/00GK101580586SQ20091002022
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)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(huì)華, 徐國(guó)華, 林永賢, 賈龍千 申請(qǐng)人:山東阜豐生物科技開(kāi)發(fā)有限公司