一種蛋氨酸純化的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種蛋氨酸純化的工藝。
【背景技術(shù)】：
[0002] 蛋氨酸，又稱甲硫氨酸或甲硫基丁氨酸，與生物體內(nèi)各種含硫化合物的代謝密切 相關(guān)。當(dāng)缺乏蛋氨酸時(shí)，會(huì)引起食欲減退、生長(zhǎng)減緩或不增加體重、腎臟腫大和肝臟鐵堆積 等現(xiàn)象，最后導(dǎo)致肝壞死或纖維化。另外一種蛋氨酸，稱為蛋氨酸羥基衍生物（即液體蛋氨 酸），廣泛用作飼料添加劑時(shí)可作為蛋氨酸營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育。
[0003] 蛋氨酸和液體蛋氨酸都屬于氨基酸的一種，其差異僅在于在a位上，蛋氨酸連接 的為-NH2,而液體蛋氨酸連接的為-0H。當(dāng)溶液pH〈pI(等電點(diǎn)）時(shí)，以陽(yáng)離子形式存在；當(dāng) 溶液pH>pI時(shí)，以陰離子形式存在；pH=pi時(shí)，溶解度最小。蛋氨酸可以溶于水，但難溶于 非極性物質(zhì)，有相當(dāng)高的熔點(diǎn)，其水溶液性質(zhì)與具有高偶極矩的水溶液相似。根據(jù)蛋氨酸分 子結(jié)構(gòu)中的C-S-C的分子結(jié)構(gòu)，可以選擇非極性大孔吸附樹脂，充分利用蛋氨酸與鹽類物 質(zhì)與樹脂結(jié)合力的差異，選擇性的將蛋氨酸吸附在樹脂上，從而使蛋氨酸與副產(chǎn)鹽類物質(zhì) 得到充分分離。
[0004] 目前工業(yè)化生產(chǎn)蛋氨酸的方法主要為海因法，生產(chǎn)液體蛋氨酸的方法主要為丙烯 醛法。兩種方法在生產(chǎn)過程中都會(huì)存在蛋氨酸溶液和含鹽副產(chǎn)物需要分離的工藝需求，現(xiàn) 有生產(chǎn)方法中無(wú)有效的脫鹽手段，致使產(chǎn)品結(jié)晶時(shí)導(dǎo)致大量的鹽類物質(zhì)伴隨析出，影響產(chǎn) 品的品質(zhì)和收率，增加了蛋氨酸的生產(chǎn)成本。
[0005] 專利201310317849. 2《去除二級(jí)蛋氨酸母液中雜質(zhì)的方法及裝置》中公開了一種 去除二級(jí)蛋氨酸母液中雜質(zhì)的方法及裝置，該方法是用硅藻土，活性炭或者活性白土，這些 吸附劑吸附效率較低，且吸附后無(wú)法通過有效的途徑進(jìn)行回收利用，造成了環(huán)境的二次污 染，不適合于工業(yè)化應(yīng)用。專利201310194709. 5《一種蛋氨酸生產(chǎn)工藝》中公開了一種蛋 氨酸結(jié)晶母液的分離方法，將蛋氨酸結(jié)晶母液通過填充有鈉型或者鉀型色譜樹脂的連續(xù)色 譜分離系統(tǒng)分離，得蛋氨酸溶液和無(wú)機(jī)鹽溶液；該方法只適用于蛋氨酸含量較低的結(jié)晶母 液，而對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)中的高含量的蛋氨酸溶液和副產(chǎn)鹽類物質(zhì)的分離并沒有進(jìn)行驗(yàn)證和 提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于蛋氨酸純化的工藝。
[0007] 采用大孔吸附樹脂分離蛋氨酸和副產(chǎn)鹽類物質(zhì)，蛋氨酸被吸附在大孔吸附樹脂上 然后用解吸劑解吸樹脂回收蛋氨酸，副產(chǎn)鹽類物質(zhì)在吸附過程中不被大孔樹脂吸附進(jìn)入吸 附流出液中，主要包括以下步驟：
[0008] 1)樹脂吸附：調(diào)節(jié)蛋氨酸溶液的pH，以一定的流速自上而下通過大孔吸附樹脂 層，當(dāng)樹脂柱流出液中含蛋氨酸含量大于等于進(jìn)口含量的10%時(shí)，停止樹脂吸附；樹脂吸 附流出液作為副產(chǎn)鹽類物質(zhì)。
[0009] 2)樹脂解吸：步驟1中完成了吸附的樹脂，用一定體積，一定濃度的解吸劑，以一 定的流速自上而下解吸樹脂，并收集解吸液；
[0010] 3)后續(xù)工藝過程：解吸液按照現(xiàn)有工藝流程進(jìn)行后續(xù)處理；
[0011] 所述的一種用于蛋氨酸純化的工藝：其中的蛋氨酸包括蛋氨酸及蛋氨酸的羥基衍 生物（即液體蛋氨酸）；
[0012] 所述的一種用于蛋氨酸純化的工藝：其中的副產(chǎn)鹽類物質(zhì)為碳酸鈉、硫酸鈉、硫酸 銨、碳酸鉀、硫酸鉀中的一種或者幾種混合物；
[0013] 所述的一種用于蛋氨酸純化的工藝：調(diào)節(jié)待吸附的蛋氨酸溶液pHl. 0-10. 0;優(yōu)選 為pHl. 0-5. 0,更優(yōu)選為pH2. 0-3. 0。
[0014] 所述的一種用于蛋氨酸純化的工藝：蛋氨酸溶液通過大孔吸附樹脂層的流速為 1-lOBV/h;優(yōu)選為l-5BV/h，更優(yōu)選為l-3BV/h。
[0015] 所述的一種用于蛋氨酸純化的工藝：解吸劑為氫氧化鈉、鹽酸、氯化鈉、氨水、甲 醇、乙醇、異丙醇、丙酮中的一種；
[0016] 所述的解吸劑的濃度為1 %-10% (質(zhì)量百分比）；優(yōu)選為2%-8%，更優(yōu)選為 4-8%
[0017] 所述的樹脂解吸劑的體積為1-3BV;
[0018] 所述的樹脂解吸劑的流速為l-5BV/h。
[0019] 本發(fā)明更優(yōu)選的方案中，蛋氨酸包括蛋氨酸及蛋氨酸的羥基衍生物；
[0020] 其中的副產(chǎn)鹽類物質(zhì)為碳酸鈉、硫酸鈉、硫酸銨、碳酸鉀、硫酸鉀中的一種或者幾 種混合物；
[0021] 步驟1)樹脂吸附中，先調(diào)節(jié)待吸附的蛋氨酸溶液pH為2. 0-3. 0 ;蛋氨酸溶液通過 大孔吸附樹脂層的流速為l-3BV/h;
[0022] 所述解吸劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、鹽酸、氯化鈉、氨水、甲醇、乙醇、異丙醇、丙 酮；
[0023] 所述解吸劑的濃度以質(zhì)量百分比計(jì)為4-8% ;
[0024] 所述樹脂解吸劑的體積為1-3BV;
[0025] 所述樹脂解吸劑的流速為l-5BV/h。
[0026] 本發(fā)明涉及一種用于蛋氨酸純化的工藝，具體涉及通過大孔吸附樹脂分離蛋氨酸 和副產(chǎn)鹽類物質(zhì)，經(jīng)過吸附、解吸工藝，可得到純度多99%的蛋氨酸產(chǎn)品，副產(chǎn)鹽類物質(zhì)中 蛋氨酸含量<0.03%。樹脂提取蛋氨酸收率多98%。使用本發(fā)明方法可以簡(jiǎn)化現(xiàn)有的生 產(chǎn)工藝流程，提高蛋氨酸產(chǎn)品質(zhì)量，降低蛋氨酸生產(chǎn)成本。
[0027] 由于目前尚未有針對(duì)蛋氨酸及液體蛋氨酸純化的工藝方法，因此本方法具有獨(dú)創(chuàng) 性，在產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益方面有著巨大的意義。
【附圖說明】：
[0028] 附圖1為本發(fā)明的工藝流程圖
【具體實(shí)施方式】：
[0029] 實(shí)施例用于進(jìn)一步說明本發(fā)明，所用蛋氨酸溶液分別來(lái)自重慶和南京某兩家企 業(yè)。
[0030] 實(shí)施例I:
[0031]1.樹脂吸附：將蛋氨酸溶液（pH:10. 72,蛋氨酸含量17. 24% (w/w)，碳酸鈉含量 10. 35% (w/w))，以lBV/h的流速自上而下勻速通過100mlXDA-I樹脂床（西安藍(lán)曉科技新 材料股份有限公司生產(chǎn)），單獨(dú)收集樹脂流出液，當(dāng)樹脂柱底部流出液蛋氨酸含量為1. 7% 時(shí)，停止向樹脂柱內(nèi)進(jìn)料。
[0032] 2.樹脂解吸：2BV的3%的氫氧化鈉溶液以lBV/h的流速自上而下解吸樹脂，收集 解吸液。
[0033] 3.收集樹脂流出液300ml，檢測(cè)蛋氨酸含量為0. 02%，碳酸鈉含量10. 35%。收集 解吸液200ml，檢測(cè)蛋氨酸含量24. 60 %，蛋氨酸收率95. 15 %。
[0034] 實(shí)施例2 :
[0035] 1.樹脂吸附：將液體蛋氨酸溶液用2%硫酸溶液調(diào)pH至2. 2 (蛋氨酸含量2. 8% (w/w)，硫酸鉀含量17. 4% (w/w))，以lBV/h的流速自上而下勻速通過100mlXDA-8樹脂床 (西安藍(lán)曉科技新材料股份有限公司生產(chǎn)），單獨(dú)收集樹脂流出液，當(dāng)樹脂柱底部流出液蛋 氨酸含量為〇. 3%時(shí)，停止向樹脂柱內(nèi)進(jìn)料。
[0036] 2.樹脂解吸：3BV的4%的甲醇溶液以lBV/h的流速自上而下解吸樹脂，收集解吸 液。
[0037] 3.收集樹脂流出液700ml，檢測(cè)蛋氨酸含量為0. 01%，硫酸鉀含量17. 38%。收集 解吸液302ml，檢測(cè)蛋氨酸含量6. 45%，蛋氨酸收率98. 76%。
[0038] 實(shí)施例3-實(shí)施例9 :
[0039] 具體實(shí)施方案同實(shí)施例1，主要考察不同pH的蛋氨酸溶液對(duì)樹脂的吸附容量影 響。（實(shí)驗(yàn)中未做說明均為質(zhì)量百分比濃度）
[0040] 蛋氨酸含量：2. 80 %，硫酸銨含量43. 5 %，碳酸鉀含量2. 1 %。進(jìn)料體積7BV，進(jìn)料 流速lBV/h，準(zhǔn)備XDA-I樹脂5份，每份各100mL樹脂。蛋氨酸溶液分別用4%氫氧化鈉或 者4%硫酸溶液調(diào)pH為I. 0、3. 0、7. 0、9. 0、10. 0,進(jìn)行吸附對(duì)照試驗(yàn)。
[0041] 樹脂吸附容量=(進(jìn)料蛋氨酸含量*進(jìn)料體積-流出液蛋氨酸含量*流出液體 積）/樹脂體積
[0042]

[0043] 實(shí)施例10-實(shí)施例15