專利名稱：一種賴氨酸的純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種賴氨酸的純化方法。
背景技術(shù)：
賴氨酸是20多種氨基酸中的一種，是人和動物不可缺少的而且是人自身不能合成的8種必需氨基酸之一，是組成蛋白質(zhì)的主要成分。人們生活質(zhì)量的不斷提高和食物結(jié)構(gòu)的改變，加快了賴氨酸的消耗需求總量，現(xiàn)賴氨酸已成為食品、醫(yī)藥、飼料工業(yè)和化妝品等行業(yè)的重要原料。
目前,普遍采用離子交換的方法分離提純賴氨酸,該方法包括先將賴氨酸發(fā)酵液的PH值調(diào)節(jié)為3至6，然后將賴氨酸發(fā)酵液經(jīng)過金屬膜或陶瓷膜過濾，得到賴氨酸膜濾液(或者將賴氨酸發(fā)酵液進(jìn)行絮凝、過濾，得到除去菌體后的賴氨酸發(fā)酵清液)，然后用陽離子交換樹脂進(jìn)行吸附交換，水 洗滌以漂洗雜質(zhì)，再用稀氨水對吸附有賴氨酸的陽離子交換樹脂進(jìn)行洗脫，洗脫下來的賴氨酸經(jīng)濃縮、鹽酸調(diào)節(jié)pH、結(jié)晶、烘干后得到賴氨酸鹽酸鹽產(chǎn)品。
但是,采用現(xiàn)有分離提純賴氨酸的方法,純化后的賴氨酸溶液中仍含有大部分雜氨基酸，賴氨酸溶液的純度較低，并且結(jié)晶收率也較低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服采用現(xiàn)有技術(shù)所得賴氨酸溶液純度低以及結(jié)晶收率低的缺點(diǎn)，提供一種能夠提高賴氨酸溶液純度以及結(jié)晶收率的賴氨酸的純化方法。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),采用現(xiàn)有分離提純賴氨酸的方法，賴氨酸溶液的純度較低、結(jié)晶收率也較低的主要原因?yàn)?現(xiàn)有技術(shù)將賴氨酸溶液的PH值調(diào)節(jié)在3-6之間，大部分雜氨基酸也帶有正電荷，陽離子交換樹脂在吸附賴氨酸的同時也將雜氨基酸吸附到樹脂上，在利用氨水洗脫的過程中同賴氨酸一起進(jìn)入洗脫液，因此，降低了賴氨酸溶液的純度，并影響了結(jié)晶收率。
本發(fā)明的發(fā)明人通過分析18種氨基酸的等電點(diǎn)意外地發(fā)現(xiàn):賴氨酸的等電點(diǎn)為9.74，除精氨酸的等電點(diǎn)為10.76高于賴氨酸的等電點(diǎn)之外，其他氨基酸的等電點(diǎn)均低于賴氨酸的等電點(diǎn)，且多集中在5-6之間。因此，可以在現(xiàn)有賴氨酸分離方法的基礎(chǔ)上，將賴氨酸洗脫液的PH值調(diào)節(jié)至大于6至9.7，使賴氨酸與除精氨酸外的雜氨基酸帶有正負(fù)相反的電荷，再利用離子交換樹脂對其進(jìn)行進(jìn)一步分離，可有效地去除精氨酸之外的雜氨基酸。
基于以上發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種賴氨酸的純化方法，其中，該方法包括:調(diào)節(jié)賴氨酸含量為20-70重量％的賴氨酸溶液的pH值至大于6至小于或等于9.7，將調(diào)節(jié)pH值后的賴氨酸溶液與陰離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，并得到含有賴氨酸的流出液；或者，將所述賴氨酸溶液與陽離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，并對已吸附到所述陽離子交換樹脂上的賴氨酸進(jìn)行洗脫，得到含有賴氨酸的洗脫液。
優(yōu)選地,調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的pH值至8-9.7ο當(dāng)將賴氨酸溶液的pH值調(diào)節(jié)至該范圍時，賴氨酸溶液中除精氨酸外的雜氨基酸所帶的負(fù)電荷會進(jìn)一步增強(qiáng)，從而可以進(jìn)一步增加雜氨基酸和賴氨酸之間所帶電荷的差異性，使得分離效果更好。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種賴氨酸的純化方法，其中，該方法包括:調(diào)節(jié)賴氨酸含量為20-70重量％的賴氨酸溶液的pH值至大于6至小于或等于9.7，將調(diào)節(jié)pH值后的賴氨酸溶液與陰離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，并得到含有賴氨酸的流出液；或者，將所述賴氨酸溶液與陽離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，并對已吸附到所述陽離子交換樹脂上的賴氨酸進(jìn)行洗脫，得到含有賴氨酸的洗脫液。根據(jù)本發(fā)明，所述賴氨酸溶液的制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如，可以通過將賴氨酸發(fā)酵清液的pH調(diào)節(jié)至3-6，使發(fā)酵清液中的賴氨酸帶正電荷，然后利用陽離子交換樹脂將賴氨酸發(fā)酵清液中的賴氨酸吸附在樹脂上，再利用稀氨水對吸附有賴氨酸的樹脂進(jìn)行洗脫，得到含有賴氨酸的洗脫液。其中，所述賴氨酸發(fā)酵清液的制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，可以將賴氨酸發(fā)酵液進(jìn)行膜過濾，而得到賴氨酸膜濾液，或者將賴氨酸發(fā)酵液進(jìn)行絮凝、過濾，得到除去菌體后的賴氨酸發(fā)酵清液，具體操作方法和條件可以按照常規(guī)的方法和條件進(jìn)行，在這里不再贅述。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)不對上述得到的含有賴氨酸的洗脫液進(jìn)行濃縮時，所述賴氨酸溶液中賴氨酸的含量較低，例如，可以為20重量％ ;當(dāng)對上述得到的含有賴氨酸的洗脫液進(jìn)行濃縮時，所述賴氨酸溶液 中賴氨酸的含量較高，例如，可以為70重量％。因此，所述賴氨酸溶液中賴氨酸的含量為20-70重量％。優(yōu)選的情況下，為了減少后續(xù)對賴氨酸進(jìn)一步分離的步驟中的上樣量及節(jié)約分離時間，對上述得到的含有賴氨酸的洗脫液進(jìn)行濃縮，濃縮得到的賴氨酸溶液中賴氨酸的含量可以為60-70重量％。所述濃縮的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在這里不再贅述。本發(fā)明的發(fā)明人通過分析18種氨基酸等電點(diǎn)發(fā)現(xiàn):賴氨酸的等電點(diǎn)為9.74，除精氨酸的等電點(diǎn)為10.76高于賴氨酸的等電點(diǎn)之外，其他氨基酸的等電點(diǎn)均低于賴氨酸的等電點(diǎn)，且多集中在5-6之間。因此，為了便于賴氨酸與其他雜氨基酸的分離，調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的PH值至大于6至小于或等于9.7，使得賴氨酸溶液中賴氨酸和精氨酸帶有正電，而其它雜氨基酸帶有負(fù)電，因此可以利用不同氨基酸的帶電性對雜氨基酸進(jìn)行分離，以達(dá)到對賴氨酸溶液進(jìn)一步純化的目的。優(yōu)選的情況下，調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的PH值為8至9.7，當(dāng)將賴氨酸溶液的pH值調(diào)節(jié)至該范圍時,賴氨酸溶液中除精氨酸外的雜氨基酸所帶的負(fù)電荷會進(jìn)一步增強(qiáng)，從而可以進(jìn)一步增加雜氨基酸和賴氨酸之間所帶電荷的差異性，使得分離效果更好。根據(jù)本發(fā)明，采用現(xiàn)有技術(shù)分離得到的賴氨酸溶液的pH值一般為9.8-10，所以，選用酸對所述賴氨酸溶液的PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述酸的可選范圍較寬，只要不和賴氨酸發(fā)生反應(yīng)以及不會對賴氨酸后續(xù)的分析及結(jié)晶產(chǎn)生影響即可。例如，所述酸可以為鹽酸，濃度可以為30-40重量％。根據(jù)本發(fā)明，利用離子交換樹脂對所述賴氨酸溶液中的雜氨基酸進(jìn)行分離，所述離子交換樹脂可以為陰離子交換樹脂，也可以為陽離子交換樹脂。具體的，可以將調(diào)節(jié)PH值后的賴氨酸溶液與陰離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，使除精氨酸外的雜氨基酸均吸附到所述陰離子交換樹脂上，從而得到含有賴氨酸的流出液；或者，也可以將所述賴氨酸溶液與陽離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，使賴氨酸和精氨酸吸附到所述陽離子交換樹脂上，并對已吸附到所述陽離子交換樹脂上的賴氨酸進(jìn)行洗脫，從而得到含有賴氨酸的洗脫液。
優(yōu)選的情況下，為了達(dá)到更好的分離效果，所述陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，所述強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的種類為本領(lǐng)域人員所公知。所述強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂可以為凝膠型離子交換樹脂或者大孔型離子交換樹脂，所述凝膠型離子交換樹脂可以為苯乙烯系凝膠型離子交換樹脂，所述大孔型離子交換樹脂可以為苯乙烯系大孔型離子交換樹脂或丙烯酸系大孔型離子交換樹脂；所述陰離子交換樹脂的離子交換基團(tuán)可以包括季胺基基團(tuán)、-N+(CH3)3OH基團(tuán)和-NR3OH基團(tuán)，其中，R可以選自_CH3、-CH2CH3和-CH2CH2CH3中的任意一種。所述陰離子交換樹脂的質(zhì)量全交換容量可以彡3.5mmol/g，優(yōu)選為3.5-4.5mmol/g ;體積全交換容量可以> 1.0mmol/ml,優(yōu)選為1.5_2.0mmol/ml。符合要求的上述離子交換樹脂可以通過商購得到，如:蘇青集團(tuán)生產(chǎn)的D201型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。
優(yōu)選的情況下，為了達(dá)到更好的分離效果，所述陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的種類為本領(lǐng)域人員所公知。所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂可以為凝膠型離子交換樹脂或者大孔型離子交換樹脂，所述凝膠型離子交換樹脂可以為苯乙烯系凝膠型離子交換樹脂，所述大孔型離子交換樹脂可以為苯乙烯系大孔型離子交換樹脂；所述陽離子交換樹脂的離子交換基團(tuán)可以包括-SO3H基團(tuán)和-SO3NH4基團(tuán)；所述陽離子交換樹脂的質(zhì)量全交換容量彡4mmol/g,優(yōu)選為4_5mmol/g ;體積全交換容量彡1.5mmol/ml,優(yōu)選為1.5_2.5mmol/ml。符合要求的上述離子交換樹脂可以通過商購得至IJ，如:安徽皖東化工有限公司生產(chǎn)的001X7苯乙烯系凝膠型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂。
根據(jù)本發(fā)明，將調(diào)節(jié)pH值后的賴氨酸溶液與陰離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，并得到含有賴氨酸的流出液的條件可以為常規(guī)的交換吸附條件，例如，所述賴氨酸溶液與陰離子交換樹脂接觸的溫度可以為20-80°C，與陰離子交換樹脂的重量可以比為1-15:1，流速可以為0.5-4 倍柱體積/小時。
優(yōu)選情況下，為了進(jìn)一步提高與陰離子交換樹脂接觸后得到的含有賴氨酸的流出液中賴氨酸的量，該方法還包括對與含有賴氨酸的溶液接觸后的陰離子交換樹脂進(jìn)行水洗，得到含賴氨酸的水洗液。其中，所述含有賴氨酸的流出液含有含賴氨酸的水洗液。其中，對與含有賴氨酸的溶液接觸后的陰離子交換樹脂進(jìn)行水洗的條件沒有特別的限制，只要可將陰離子交換樹脂上殘留的賴氨酸洗出即可。例如，所述水洗的條件可以為:水洗溫度為20-80°C，優(yōu)選為30-50°C，水洗水的用量為1_10倍柱體積，優(yōu)選為3_6倍柱體積，水洗水的流速為1-6倍柱體積/小時，優(yōu)選為2-4倍柱體積/小時。
根據(jù)本發(fā)明，將所述賴氨酸溶液與陽離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，使賴氨酸吸附到所述陽離子交換樹脂上的條件可以為常規(guī)的交換吸附條件，例如，所述賴氨酸溶液與陽離子交換樹脂接觸的溫度可以為20-80°C，與陽離子交換樹脂的重量比可以為1-10:1，流速可以為0.5-4倍柱體積/小時。其中，對已吸附到所述陽離子交換樹脂上的賴氨酸進(jìn)行洗脫，得到含有賴氨酸的洗脫液的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，可以用氨水將已吸附到陽離子交換樹脂上的賴氨酸進(jìn)行，洗脫的條件可以為常規(guī)的條件，例如，可以包括洗脫的溫度為30-70°C,優(yōu)選為40-60°C ;氨水的濃度可以為3_8重量％ ;氨水與吸附有賴氨酸的陽離子交換樹脂的重量比一般可以為0.1-2:1，優(yōu)選為0.4-1:1，更優(yōu)選為
0.6-0.8:1。根據(jù)本發(fā)明，對上述得到的含有賴氨酸的流出液或含有賴氨酸的洗脫液進(jìn)行選擇性的濃縮，也即，當(dāng)含有賴氨酸流出液或含有賴氨酸的洗脫液中賴氨酸的濃度達(dá)到可以結(jié)晶的濃度時，可以不對其進(jìn)行濃縮，而直接進(jìn)行結(jié)晶；當(dāng)含有賴氨酸流出液或含有賴氨酸的洗脫液中賴氨酸的濃度低于結(jié)晶的濃度時，一般要對其進(jìn)行濃縮后在進(jìn)行結(jié)晶。通常情況下，對賴氨酸溶液進(jìn)行結(jié)晶時對賴氨酸溶液中賴氨酸含量的要求為不低于60重量％。所述濃縮的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在這里不再贅述。根據(jù)本發(fā)明，對含有賴氨酸的流出液或含有賴氨酸的洗脫液進(jìn)行結(jié)晶的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如，用鹽酸調(diào)節(jié)得到的含有賴氨酸的流出液或含有賴氨酸的洗脫液的PH值至4.6-5.2，優(yōu)選情況下，鹽酸的加入量使溶液的pH值為4.9-5.1 ;將通過鹽酸調(diào)節(jié)PH值后的溶液引入到中和結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)晶器內(nèi)的溫度可以為45-50°C，真空度可以為
0.094-0.099MPa進(jìn)行蒸發(fā)，并不斷向結(jié)晶器內(nèi)補(bǔ)料，直至析出顆粒，待結(jié)晶器內(nèi)顆粒穩(wěn)定后進(jìn)行離心分離；對所述賴氨酸鹽酸鹽晶體進(jìn)行干燥，干燥的條件使得到的賴氨酸鹽酸鹽晶體的含水量<0.8重量％ (最終的賴氨酸鹽酸鹽產(chǎn)品)。所述“真空度”是指系統(tǒng)壓強(qiáng)實(shí)際數(shù)值低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，即:真空度=大氣壓強(qiáng)一系統(tǒng)內(nèi)的絕對壓強(qiáng)。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說 明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。下面將通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。在下述實(shí)施例中所用的強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂購自蘇青集團(tuán)，型號為D201，質(zhì)量全交換容量為3.5mmol/g，體積交換容量為2mmol/ml，離子交換基團(tuán)為季胺基基團(tuán)；強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂購自蘇青集團(tuán)，型號為001 X 7，質(zhì)量全交換容量為4.0mmol/g，體積交換容量為2mmol/ml，離子交換基團(tuán)為-SO3H基團(tuán)。賴氨酸溶液的純度:是指含有賴氨酸的流出液或洗脫液中賴氨酸的含量與含有賴氨酸的流出液或洗脫液中的干物含量的比值，其中，賴氨酸的含量通過茚三酮法測定，賴氨酸溶液中的干物含量通過烘干恒重法(105°C )測定。賴氨酸晶體的收率:是指實(shí)際得到的賴氨酸鹽酸鹽占用于結(jié)晶的賴氨酸母液中理論上得到的賴氨酸鹽酸鹽的重量百分比。實(shí)施例1本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的賴氨酸的純化方法。
(I)取含量為65重量％ (純度為96重量％)的賴氨酸溶液，使用濃度為36重量％的濃鹽酸調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的pH值至9.7。
(2)將上述調(diào)節(jié)pH值后的賴氨酸溶液引入到離子交換樹脂設(shè)備中(柱體積為400mL,填充有280g交換樹脂)，與型號為D201 (蘇青牌)的強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂接觸，接觸的條件為:接觸的溫度為60°C,賴氨酸溶液引入的流速為2-3體積柱/小時,引入的賴氨酸溶液與交換樹脂的重量比為8:1。收集從離子交換柱下端流出的含有賴氨酸的流出液。
(3)待所述賴氨酸溶液與離子樹脂接觸結(jié)束后，對所述陰離子交換樹脂進(jìn)行水洗，并得到含賴氨酸的水洗液，所述水洗液直接與步驟(2)中得到的含有賴氨酸的流出液混合，也即賴氨酸的流出液含有步驟(2 )中所得的含有賴氨酸的流出液和本步驟所得的含賴氨酸的水洗液。水洗的條件為:水洗的溫度為40°C,水洗水的用量為2倍體積柱，水洗水的流速為4倍體積柱/小時。
(4)通過茚三酮法測定含有賴氨酸水洗液的賴氨酸流出液中的賴氨酸的含量,其含量為35.98重量％，并通過烘干測定賴氨酸流出液中的干物的含量，其含量為36.56重量％，計(jì)算所得賴氨酸流出液中賴氨酸的純度為98.41重量％，純度提高了 2.41%。
(5)將含有賴氨酸水洗液的賴氨酸流出液引入到四效蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行濃縮，其中，四效的真空度為:0.08MPa，溫度為50°C ;三效的真空度為0.08MPa，溫度為65°C ;二效的真空度為0.07MPa，溫度為70°C;—效的真空度為0.045MPa，溫度為95°C。濃縮至賴氨酸的含量達(dá)到60重量％時停止?jié)饪s。用鹽酸調(diào)節(jié)賴氨酸的流出液的pH值至5.0，將調(diào)節(jié)pH值后的賴氨酸的流出液引入到中和結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)晶器內(nèi)的溫度為45°C，真空度為0.094-0.096MPa,進(jìn)行蒸發(fā)，并不斷向結(jié)晶器內(nèi)補(bǔ)料，直至析出顆粒，待結(jié)晶器內(nèi)顆粒穩(wěn)定后進(jìn)行離心分離；對所述賴氨酸鹽酸鹽晶體進(jìn)行干燥，干燥的條件使得到的賴氨酸鹽酸鹽晶體的含水量為0.75重量％，得到賴氨酸晶體，結(jié)晶的收率為66重量％。
對比例I
本對比例用于說明采用現(xiàn)有技術(shù)的賴氨酸溶液的純化方法。
取含量為65重量％ (純度為96重量％)的賴氨酸溶液，pH值為9.9，不與強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂進(jìn)行交換，而直接按照與實(shí)施例1步驟(5)中相同的方法對所述賴氨酸溶液進(jìn)行結(jié)晶，結(jié)晶的收率為64重量％。
實(shí)施例2
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的賴氨酸的純化方法。
按照實(shí)施例1相同方法對賴氨酸溶液進(jìn)行純化并結(jié)晶，不同的是，步驟(I)中，取含量為70重量％ (純度為96重量％)的賴氨酸溶液,使用濃鹽酸調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的pH值至9。最終所得賴氨酸流出液中賴氨酸的純度為98.36重量％，純度提高了 2.36% ;結(jié)晶的收率為66重量％。
實(shí)施例3
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的賴氨酸的純化方法。
按照實(shí)施例1相同方法對賴氨酸溶液進(jìn)行純化并結(jié)晶，不同的是，步驟(I)中，取含量為60重量％ (純度為96重量％)的賴氨酸溶液,使用濃鹽酸調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的pH值至8。最終所得賴氨酸流出液中賴氨酸 的純度為97.9重量％，純度提高了 1.9%;結(jié)晶的收率為65.8重量％。
實(shí)施例4本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的賴氨酸的純化方法。按照實(shí)施例1相同方法對賴氨酸溶液進(jìn)行純化并結(jié)晶，不同的是，步驟(I)中，取含量為20重量％ (純度為95.0重量％)的賴氨酸溶液。最終所得賴氨酸流出液中賴氨酸的純度為96.5重量％，純度提高了 1.5%。并對賴氨酸流出液進(jìn)行濃縮及結(jié)晶，結(jié)晶的收率為65.5重量％。實(shí)施例5本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的賴氨酸的純化方法。按照實(shí)施例1相同方法對賴氨酸溶液進(jìn)行純化并結(jié)晶，不同的是，步驟(I)中，使用濃鹽酸調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的pH值至6.5。最終所得賴氨酸流出液中賴氨酸的純度為97.2重量％，純度提高了 1.2%。并對賴氨酸流出液進(jìn)行濃縮及結(jié)晶，結(jié)晶的收率為65.7重量％。實(shí)施例6本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的賴氨酸的純化方法。(I)取含量為65重量％ (純度為96重量％)的賴氨酸溶液，使用濃度為36重量％濃鹽酸調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的pH值至9。(2)將上述調(diào)節(jié)pH值后的賴氨酸溶液引入到離子交換樹脂設(shè)備中(柱體積為400mL，填充有260g交換樹脂)，與型號為蘇青集團(tuán)強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂接觸，接觸的條件為:接觸的溫度為45°C ,賴氨酸溶液引入的流速為2-3倍體積柱/小時,引入的賴氨酸溶液與交換樹脂的重量比為5:1。(3)待所述賴氨酸溶液與離子樹脂接觸結(jié)束后，使用濃度為5重量％的氨水對已吸附到所述陽離子交換樹脂上的賴氨酸進(jìn)行洗脫，氨水與吸附有賴氨酸的陽離子交換樹脂的重量比為5:1，得到含有賴氨酸的洗脫液。洗脫的條件為:洗脫的溫度為45°C，洗脫用氨水的用量為4倍體積柱，洗脫用氨水的流速為3.5倍體積柱/小時。(4)通過茚三酮法測定賴氨酸洗脫液中的賴氨酸的含量,其含量為25.12重量％，并通過烘干測定賴氨酸洗脫液中的干物的含量，其含量為25.62量％，計(jì)算所得賴氨酸洗脫液中賴氨酸的純度為98.05重量％，純度提高了 2.05%。(5)將含有賴氨酸水洗液的賴氨酸流出液引入到四效蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行濃縮，其中，四效的真空度為:0.08MPa，溫度為50°C ;三效的真空度為0.08MPa，溫度為65°C ;二效的真空度為0.07MPa，溫度為70°C;—效的真空度為0.045MPa，溫度為95°C。濃縮至賴氨酸的含量達(dá)到60重量％時停止?jié)饪s。用鹽酸調(diào)節(jié)賴氨酸的洗脫液的pH值至5.0，將調(diào)節(jié)pH值后的賴氨酸的洗脫液引入到中和結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)晶器內(nèi)的溫度為45°C，真空度為0.096至0.099MPa進(jìn)行蒸發(fā)，并不斷向結(jié)晶器內(nèi)補(bǔ)料，直至析出顆粒，待結(jié)晶器內(nèi)顆粒穩(wěn)定后進(jìn)行離心分離；對所述賴氨酸鹽酸鹽晶體進(jìn)行干燥，干燥的條件使得到的賴氨酸鹽酸鹽晶體的含水量為
0.6重量％，得到賴氨酸晶體，結(jié)晶的收率為66重量％。實(shí)施例7本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的賴氨酸的純化方法。按照實(shí)施例6相同方法對賴氨酸溶液進(jìn)行純化并結(jié)晶，不同的是，步驟(I)中，使用濃鹽酸調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的PH值至6.5。最終所得賴氨酸洗脫液的純度為97.3重量％，純度提高了 1.3% ;結(jié)晶的收率為65.5重量％。實(shí)施例8本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的賴氨酸的純化方法。按照實(shí)施例6相同方法對賴氨酸溶液進(jìn)行純化并結(jié)晶，不同的是，步驟(1)中，取含量為20重量％(純度為95重量％)的賴氨酸溶液,最終所得賴氨酸流出液中賴氨酸的純度為97.0重量％，純度提高了 2.0%。并對賴氨酸流出液進(jìn)行濃縮及結(jié)晶，結(jié)晶的收率為66.5
重量％。通過以上實(shí)施例和對比例可以看出，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，對在現(xiàn)有分離基礎(chǔ)上得到的賴氨酸溶液進(jìn)行PH值的調(diào)節(jié)，提高了賴氨酸溶液純度以及結(jié)晶收率，當(dāng)將pH值調(diào)節(jié)值8-9.7范圍時，賴氨酸溶液純度以及結(jié)晶收率得到了進(jìn)一步的提高。
權(quán)利要求
1.一種賴氨酸的純化方法，其特征在于，該方法包括:調(diào)節(jié)賴氨酸含量為20-70重量％的賴氨酸溶液的PH值至大于6至小于或等于9.7，將調(diào)節(jié)pH值后的賴氨酸溶液與陰離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，并得到含有賴氨酸的流出液；或者，將所述賴氨酸溶液與陽離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，并對已吸附到所述陽離子交換樹脂上的賴氨酸進(jìn)行洗脫，得到含有賴氨酸的洗脫液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)節(jié)所述賴氨酸溶液的PH值至8-9.7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述賴氨酸溶液與陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換的條件為:所述賴氨酸溶液與陰離子交換樹脂接觸的溫度為20-80°C，與陰離子交換樹脂的重量比為1-15:1，流速為0.5-4倍柱體積/小時； 所述賴氨酸溶液與陽離子交換樹脂進(jìn)行離子交換的條件為:所述賴氨酸溶液與陽離子交換樹脂接觸的溫度為20-80°C，與陽離子交換樹脂的重量比為1-10:1，流速為0.5-4倍柱體積/小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，該方法還包括對與含有賴氨酸的溶液接觸后的陰離子交換樹脂進(jìn)行水洗，得到含賴氨酸的水洗液；所述水洗的條件為:水洗溫度為20-8CTC,水洗水的用量為1-10倍柱體積,水洗水的流速為1-6倍柱體積/小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，使用氨水將已吸附到陽離子交換樹脂上的賴氨酸進(jìn)行洗脫，洗脫的條件為:洗脫的溫度為30-70°C，氨水的濃度為3-8重量％，氨水與吸附有賴氨酸的陽尚子交換樹脂的重量比為0.1-2:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂；所述強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂為凝膠型離子交換樹脂或者大孔型離子交換樹脂，所述凝膠型離子交換樹脂為苯乙烯系凝膠型離子交換樹脂，所述大孔型離子交換樹脂為苯乙烯系大孔型離子交換樹脂或丙烯酸系大孔型離子交換樹脂；所述陰離子交換樹脂的離子交換基團(tuán)選自季胺基基團(tuán)、-N+(CH3)3OH基團(tuán)和-NR3OH基團(tuán)中的一種，R選自-CH3、-CH2CH3 和-CH2CH2CH3 中的任意一種； 所述陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為凝膠型離子交換樹脂或者大孔型離子交換樹脂，所述凝膠型離子交換樹脂為苯乙烯系凝膠型離子交換樹脂，所述大孔型離子交換樹脂為苯乙烯系大孔型離子交換樹脂；所述陽離子交換樹脂的離子交換基團(tuán)選自-SO3H基團(tuán)或-SO3NH4基團(tuán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述陰離子交換樹脂的質(zhì)量全交換容量彡3.5mmol/g,體積全交換容量彡I mmol/ml ;所述陽離子交換樹脂的質(zhì)量全交換容量^ 4mmol/g,體積全交換容量> 1.Smmol /ml 0
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其中，所述含有賴氨酸的流出液含有含賴氨酸的水洗液，該方法還包括將含有賴氨酸的流出液或含有賴氨酸的洗脫液進(jìn)行選擇性濃縮，并進(jìn)行結(jié)晶。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種賴氨酸的純化方法，其中，該方法包括調(diào)節(jié)賴氨酸含量為20-70重量%的賴氨酸溶液的pH值至大于6至小于或等于9.7，將調(diào)節(jié)pH值后的賴氨酸溶液與陰離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，并得到含有賴氨酸的流出液；或者，將所述賴氨酸溶液與陽離子交換樹脂接觸，進(jìn)行離子交換，并對已吸附到所述陽離子交換樹脂上的賴氨酸進(jìn)行洗脫，得到含有賴氨酸的洗脫液。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，提高了純化后賴氨酸溶液的純度以及結(jié)晶收率。
文檔編號C07C227/40GK103145573SQ201310102610
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者滿云, 盧宗梅, 陳影, 徐麗紅 申請人:中糧生物化學(xué)(安徽)股份有限公司