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

背景技術：

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，在轉氨反應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)增補劑，為多種復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)藥等領域的應用不斷擴大，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、化學合成法、發(fā)酵法提取和酶轉化法生產(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理念，具有廣闊的市場前景。發(fā)酵法生產(chǎn)L-丙氨酸結束后，一般采用多次結晶的方法提純L-丙氨酸，結晶廢液中一般含有部分L-丙氨酸，此外結晶廢液中的有機物(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毫克活性炭進行脫色27～32分鐘；

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉鼓過濾設備中進行分離，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℃進行結晶；結晶結束后將結晶體與結晶母液分離；將獲得的結晶體在溫度為57～63℃下進行烘干既得所述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：所述真空轉鼓過濾設備中預涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.04～0.05兆帕；進料壓力真空度為0.06～0.07兆帕；刮刀進刀距離為0.075～0.085厘米/分鐘。

優(yōu)選的：所述真空壓力為0.04兆帕；進料壓力真空度為0.06兆帕；刮刀進刀距離為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℃進行結晶；結晶結束后將結晶體與液體分離；將獲得的結晶體在溫度為57～63℃下進行烘干既得所述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℃進行結晶；結晶結束后將結晶體與液體分離；將獲得的結晶體在溫度為60℃下進行烘干既得所述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毫克活性炭進行脫色27～32分鐘；將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉鼓過濾設備中進行分離，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℃進行結晶；結晶結束后將結晶體與結晶母液分離；將獲得的結晶體在溫度為57～63℃下進行烘干既得所述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，減少設備投入，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。采用結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。

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

具體實施方式

下面對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、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，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

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毫克活性炭進行脫色27～32分鐘；在實際應用中，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行攪拌。

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉鼓過濾設備中進行分離，獲得絮凝澄清液；再具體選擇該真空轉鼓過濾設備時，所述真空轉鼓過濾設備中預涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.04～0.05兆帕；進料壓力真空度為0.06～0.07兆帕；刮刀進刀距離為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℃進行結晶；結晶結束后將結晶體與液體分離；將獲得的結晶體在溫度為57～63℃下進行烘干既得所述L-丙氨酸。在具體操作時，可以將濃縮后剩余的液體以及結晶殘留液體重繼續(xù)進行絮凝脫色重新進行濃縮處理。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，減少設備投入，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。采用結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行詳細介紹

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毫克活性炭進行脫色30分鐘；

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉鼓過濾設備中進行分離，獲得絮凝澄清液；所述真空轉鼓過濾設備中預涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.04兆帕；進料壓力真空度為0.06兆帕；刮刀進刀距離為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℃進行結晶；結晶結束后將結晶體與液體分離；加入去離子水進行洗晶，將獲得的結晶體在溫度為57℃下進行烘干既得所述L-丙氨酸。還可以將L-丙氨酸結晶母液和洗晶殘留水重新進入絮凝、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)量符合國家標準。

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毫克活性炭進行脫色30分鐘；

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉鼓過濾設備中進行分離，獲得絮凝澄清液；所述真空轉鼓過濾設備中預涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.04兆帕；進料壓力真空度為0.06兆帕；刮刀進刀距離為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℃進行結晶；結晶結束后將結晶體與液體分離；加入去離子水進行洗晶，將獲得的結晶體在溫度為60℃下進行烘干既得所述L-丙氨酸。還可以將L-丙氨酸結晶母液和洗晶殘留水重新進入絮凝、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)量符合國家標準。

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毫克活性炭進行脫色30分鐘；

將所述脫色后的L-丙氨酸發(fā)酵液進行攪拌、沉淀處理，將所述經(jīng)過攪拌、沉淀處理后的L-丙氨酸發(fā)酵液放入真空轉鼓過濾設備中進行分離，獲得絮凝澄清液；所述真空轉鼓過濾設備中預涂層的材質(zhì)為珍珠巖和硅藻土，真空壓力為0.05兆帕；進料壓力真空度為0.07兆帕；刮刀進刀距離為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℃進行結晶；結晶結束后將結晶體與液體分離；加入去離子水進行洗晶，將獲得的結晶體在溫度為63℃下進行烘干既得所述L-丙氨酸。還可以將L-丙氨酸結晶母液和洗晶殘留水重新進入絮凝、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)量符合國家標準。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術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系或者順序。而且，術語“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、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。