连续离子交换法分离发酵液中的L-精氨酸

相比传统的固定床离子交换提取工艺,连续离子交换工艺分离发酵液中L-精氨酸具有连续、稳定、高效等优点。钝齿棒杆菌是1株具有自有知识产权的高产L-精氨酸工业用菌株,产量达74.5 g/L。该研究通过静态吸附及解吸实验,筛选得到最优树脂D155,可在30 min内达到吸附平衡,平衡吸附量达121.31 mg/g。通过固定床实验,确定了最佳进料流速为6 mL/min,穿透时间为29 min,半饱和时间为59 min,饱和时间86 min,穿透吸附容量为134.7 mg/g,半饱和吸附容量为193.8 mg/g,饱和吸附容量为261.2 mg/g,为最佳洗脱剂为2 mol/L的氨水,洗脱率为97.14%。通过30柱连续离子交换实验,确定了交换区、交换后水洗区、洗脱区、洗脱后水洗区、顶水区最佳进料流速分别为6、6、5、10、3 mL/min。在各区最佳进料流速下,各出口浓度呈周期性变化。该工艺提高了L-精氨酸分离工艺的连续性、稳定性及分离效率,有效地降低了分离过程中的耗水量、耗碱量及劳动力投入,为发酵生产L-精氨酸提供了更科学有效的分离工艺。     

离子交换法从发酵液中提取L-异亮氨酸

采用天然高分子絮凝剂壳聚糖对L 异亮氨酸发酵液进行预处理,在发酵液pH2、壳聚糖用量30mg/L的条件下可取得较好的絮凝效果.通过静态吸附实验,考察了pH和L 异亮氨酸质量浓度对平衡吸附量的影响,最后确定了732#离子交换树脂提取L 异亮氨酸的最佳工艺条件:上柱发酵液pH2,上柱速度0.6BV/h,洗脱液为0.5mol/L的NH4Cl,洗脱体积流量0.5BV/h.洗脱液经脱色、浓缩结晶后得L 异亮氨酸成品,总提取率为55%.     

L-精氨酸的离子交换法提取工艺

L-精氨酸是准必需氨基酸,也是氨基酸中含氮量最高及碱性最强的氨基酸,其含氮占L-精氨酸的32.15%.生产方法有蛋白质水解法及发酵法.产品形式有L-精氨酸、L-精氨酸盐酸盐及L-精氨酸醋酸盐三种,提取方法有沉淀法及离子交换树脂法,本文根据对发酵法提取L-精氨酸的工艺运用于水解法提取工艺的比较.     

离子交换法提取发酵液中唾液酸

研究了离子交换树脂从发酵液中提取唾液酸的方法,包括树脂的筛选、吸附条件和洗脱条件的确定,唾液酸纯度达到97.4%.     

胱氨酸母液中L-精氨酸提取工艺研究

主要讨论了D001大孔阳离子交换树脂从胱氨酸母液中提取L-精氨酸的工艺流程及工艺条件。通过单因子实验,分别考察温度、pH、无机盐浓度(氯化钠和氯化铵)对L-精氨酸吸附率的影响;同时测定了25℃下吸附等温线、吸附动力学曲线。结果表明,吸附过程可在室温下进行;吸附的适宜pH为7-8;无机盐的存在导致吸附率迅速下降;25℃时,最大饱和吸附量约为136g/kg;平衡时间为40min。工艺最终提取率达到80％以上。     

胱氨酸母液中L-精氨酸提取工艺研究

主要讨论了D001大孔阳离子交换树脂从胱氨酸母液中提取L-精氨酸的工艺流程及工艺条件。通过单因子实验,分别考察温度、pH、无机盐浓度（氯化钠和氯化铵）对L-精氨酸吸附率的影响;同时测定了25℃下吸附等温线、吸附动力学曲线。结果表明,吸附过程可在室温下进行;吸附的适宜pH为7-8;无机盐的存在导致吸附率迅速下降;25℃时,最大饱和吸附量约为136g/kg;平衡时间为40min。工艺最终提取率达到80％以上。      

发酵液中L-精氨酸的检测方法

目的建立发酵液中L-精氨酸的定量检测方法。方法用坂口试剂(α-萘酚和2,3-丁二酮)定量测定L-精氨酸的含量。结果最佳测定波长为525nm,显色反应温度为30℃,反应时间为15min,NaOH浓度为15g/L。该方法具有较高稳定性和重复性。结论本方法可对发酵液中L-精氨酸进行定量测定。     

发酵液中L-精氨酸定量检测方法的研究

确立了用甲萘酚-双乙酰法定量检测发酵液中L-精氨酸 的最佳条件:40g/LNaOH溶液、80g/L甲萘酚正丙醇溶 液、0.5mL／L双乙酰正丙醇溶液各1mL作为显色液,再加 入1μL适当稀释的发酵液,30℃水浴加热15min后测其 OD540值。对显色反应的稳定性及检测方法的重现性也进 行了研究。      

发酵液中L-精氨酸定量检测方法的研究

确立了用甲萘酚-双乙酰法定量检测发酵液中L-精氨酸 的最佳条件:40g/LNaOH溶液、80g/L甲萘酚正丙醇溶 液、0.5mL／L双乙酰正丙醇溶液各1mL作为显色液,再加 入1μL适当稀释的发酵液,30℃水浴加热15min后测其 OD540值。对显色反应的稳定性及检测方法的重现性也进 行了研究。     

离子交换法从发酵液中提取丙酮酸

选择122树脂用于丙酮酸发酵液的脱色,在发酵液丙酮酸质量浓度为60g/L、pH3.0、脱色空间流速为1.8mL/(mL*h)的条件下可取得较好的脱色效果,丙酮酸损失率低于6%.从8种碱性阴离子交换树脂中筛选出330弱碱性阴离子树脂(氯型),用于从发酵液中提取丙酮酸.考察了不同操作条件对固定床离子交换效果的影响,上柱料液pH的变化对流出曲线的形状影响不大.当上柱料液的pH和丙酮酸质量浓度分别控制在4.0和40g/L时,可以获得较高的有效体积交换容量(分别为0.534mol/L树脂和0.530mol/L树脂).实验范围内体积流量对交换过程的影响不大,在较低的离子交换空间(0.44mL/(mL*h))下有效体积交换容量较高(0.604mol/L树脂).考察了固定床洗脱工艺条件对洗脱效果的影响.当洗脱剂盐酸的浓度为2mol/L、洗脱空间流速控制在0.44mL/(mL*h)左右时洗脱效果较好.采用较佳的工艺条件进行固定床单柱操作,实验得到离子交换单元的丙酮酸收率为97.0%.     

絮凝法处理L-异亮氨酸发酵液

通过定性试验筛选,壳聚糖絮凝效果较好,并考察了pH值、絮凝剂用量和絮凝温度对絮凝效果的影响.结果表明:pH值为5,壳聚糖用量为180 mg/L,絮凝温度为40 ℃时,絮凝效果最佳.通过对过滤常数的测定分析,从理论上进一步证实了所得的絮凝条件的合理性.     

由L-精氨酸发酵液制备结晶型精酮合剂

精酮合剂(L-精氨酸-α-酮戊二酸盐,AAKG)是目前国际市场上销量日益增长的一种氨基酸盐类功能制品,通常的产品形式是混合型而非结晶型。实验直接以L-精氨酸(L-Arg)发酵液为原料,通过加入α-酮戊二酸(α-KG)进行络合,制备出结晶型精酮合剂,其主要工艺步骤和控制参数如下:首先对发酵液进行絮凝和过滤,并减压浓缩至L-Arg浓度为1.0 mol/L,再等摩尔加入α-KG进行络合,进一步减压浓缩使AAKG浓度达到1.5mol/L;浓缩液以2℃/h的速率缓慢降温至10℃,恒温结晶24 h,获得粗晶体,并再在同样的条件下进行重结晶。其精酮合剂纯度为99.2%,分子中L-Arg∶α-KG的摩尔比为1∶1.02,产品总收率为62.9%。     

Recovery of Glutamic Acid from Fermentation Broth by Membrane Processing

Recovery of glutamic acid from the fermentation broth by membrane processing was investigated. The broth was ultrafiltered (UF), and the retentate was diafiltered (DF) to wash out the remaining product. The dilute DF permeate was concentrated by reverse osmosis (RO). Recovery of glutamic acid by UF (R_uf) was a function of the volume concentration ratio (VCR); R_uf= 1.052 – 1.048/VCR. High VCR, however, decreased UF flux (J) (J = 14.2 – 5.4 In VCR). The rate of recovery by DF was a function of the turnover ratio. A linear relationship between flux and pressure was found during RO. Separation of glutamic acid from bacterial cells by membrane processing could improve the efficiencies of subsequent evaporation and crystallization processes.     

磁聚复配物对L-乳酸发酵液的预处理研究

对用磁聚复配物预处理L-乳酸发酵液进行了研究,讨论了pH值、复配物用量、搅拌速度与时间、温度、磁场强度对絮凝效果的影响。实验结果显示,在pH5~6,40 mg/L壳聚糖与100 mg/L Fe3O4复配,200r/min下搅拌5 min,35~55℃,外加磁场(0.5T)作用1 min的情况下,发酵液的絮凝率达到了98.5%,表明磁聚复配物对L-乳酸发酵液中的蛋白质具有优良的絮凝能力,且更大的优势在于显著提高了固液分离的速度。     

利用絮凝及双水相萃取分离纯化发酵液中的R,R-2,3-丁二醇

针对Paenibacillus polymyxa ZJ-9一步法发酵菊芋菊粉粗提液制备R,R-2,3-丁二醇的发酵液特点,利用壳聚糖对该发酵液进行絮凝研究。结果表明,壳聚糖分子量、壳聚糖用量、助凝剂海藻酸钠用量、pH和搅拌时间分别为:43.5 kDa、0.75 g/L、0.125 g/L、5.0和15 min时,絮凝效果最佳,在此工艺条件下,发酵液中菌体和蛋白质的絮凝率分别高达89.46%和78.93%,而R,R-2,3-丁二醇保留率约为98.54%。利用双水相萃取技术对絮凝后的发酵液中R,R-2,3-丁二醇进行了分离,结果表明,异丙醇/硫酸铵双水相体系萃取效果最好,当异丙醇和硫酸铵的用量分别约为33%和30%(w/w)时,R,R-2,3-丁二醇在上相的分配系数和萃取率最高,分别约为7.96和89.40%,且异丙醇/硫酸铵双水相体系能够有效萃取分离絮凝后的发酵液中不同含量的R,R-2,3-丁二醇。絮凝和双水相萃取技术分离发酵液中R,R-2,3-丁二醇具有针对性强、效率高、成本低等优点,适用于工业化生产。     

透明质酸发酵液的絮凝预处理研究

通过测定过滤滤饼常数、透光率及处理前后透明质酸浓度 (CHA)的变化 ,分析讨论了用絮凝法预处理透明质酸发酵液的合理性。实践证明 :透明质酸发酵液经絮凝预处理后 ,不仅可以大大改善发酵液的固液分离效果 ,同时其滤清液的纯度亦有一定幅度的提高 ,在超滤过程中污染程度明显减少 ,渗透通量增加     

1,3-丙二醇发酵液的絮凝处理及絮凝细胞的再利用

考察了12种絮凝剂或沉淀剂对1,3-丙二醇发酵液预处理的效果,并探索了壳聚糖絮凝Klebsiellapneumoniae细胞再利用的可行性。以菌体和蛋白质去除率为指标,从12种絮凝剂中筛选出壳聚糖为有效的絮凝剂,并确定了适宜的工艺条件为:温度37℃,搅拌转数300 r/min,pH 5.0,壳聚糖分子质量4万u,浓度0.5 g/L,搅拌20 min,静置15 min。发酵液的菌体和蛋白质去除率分别为99.97%和91.56%。絮凝细胞的发酵实验表明,絮凝的K.pneumoniae可再次利用,菌体浓度高达11.4(OD值)。