Способ выделения лизина Советский патент 1990 года по МПК C12P13/08 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается технологии выделения лизина из куль- туральной жидкости.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки.

Способ заключается в следующем.

На чертеже показана схема предлагаемого способа.

А. Подкисленную до рН 1,5-1,8 куль- туральную жидкость пропускают через серию колонок с катионитом до исчерпания обменной сорбционной емкости катионита. Колонки промывают водой,

так как пигментные и иные примеси не сорбируются катионитом.

Б. Через часть колонок (колонки 1, 3, 5) пропускают водный раствор, содержащий количество щелочи, эквивалентное обменной емкости катионита. В результате сорбированный на колонках 1, 3, 5 лизин полностью десорби- руется и при этом раствор становится из щелочного нейтральным. Полученный раствор десорбированного лизина пропускают через вторую часть колонок с сорбированным лизином, т.е. через колонки 2, 4, 6 соответственно. При

ел

-4

00

со

0

пропускании через эти колонки оаст- вора лизина последний перезаряжается за счет взаимодействия с заряженными молекулами сорбированного лизина, в результате чего растворенный лизин связывается с сорбированным лизином и количество общего сорбированного лизина на колонках 2, 4 и 6 удваивается.

В. Через часть колонок, содержащих удвоенное количество сорбированного лизина, например, через колонку 2, пропускают раствор, содер.-ндий количество щелочи, эквивалентной обмен ной емкости катионита. На выходе из колонки получается нейтральный раство десорбированного лизина, Этот раствор вновь доводят до содержания щелочи , эквивалентного обменной емкости катионита, а затем пропускают через вторую часть колонок, содержащих сорбированный лизин, например, через колонку 4. После прохождения колонки элюат имеет нейтральную реакцию и содержит учетверенное количество лизина (по сравнению с количеством лизина первоначально сорбированным кз культур ал ьной жидкости). Обогащенный лизином нейтральный раствор без какой- либо обработки пропускают через третью часть колонок, например через колонку 6, которая содержит сорбированный лизин. Содержащий лизин раст- вор при прохождении колонки 6 подвергается дополнительной очистке за счет того, что некоторые примеси, еще содержащиеся в растворе, например. соли тяжелых металлов, вытесняют сорбированный на катионите лизин и связываются со смолой. Таким образом, раствор освобождается от примесей веществ , имеющих большее, чем лизин сродство к катиониту. Содержащийся в нейтральном растворе лизин не сорбируется на смоле.

Полученный таким образом раствор, содержащий значительное количество лизина, в простейшем случае может быть высушен распылительным методом,

Для использования в пищевых целях раствор лизина перед сушкой пропускают через колонку с осветляющим ионо сорбентом на основе резорцина, формальдегида и метафенилендиамина марки ИА-1 вС1 форме. Получают бесцветный прозрачный раствор, сушка которого дает белый кристаллический порошок, имеющий следующие показатели

Содержание лизина, % Не менее

98,5

Угол оптического вра- /oi / Е щения + /.1

Содержание тяжелых ме- Не более таллов, %0,001

Зольность, %Не более

0,3

Содержание солей аммо- Не более ния, %0,04

Пример 1. Через 6 колонок размером 3x35 см, загруженных по 200 мл смолой КУ 2x8 в Ка форме, пропускают до насыщения подкисленную до рН 1,5 культуральную жидкость с активностью 45 г/л лизина в расчете по 700 мл через каждую колонку. После проскока лизина собирают по 330 мл культуральной жидкости с концентрацией лизина 22,7 г/п, которую направляют на сорбцию в последующем цикле. Колонки промывают водой (по 3 объема до рН фильтрата 4-5. Элюцию осуществляют 2 н.раствором щелочи. Сначала элюируют 1Э 2 и 3 колонки, пропуская через каждую по 200 мл раствора, содержащего 16 г сухой щелочи. Элюат вытесняют с колонок водой (200 мл). Начало и конец отбора фракции лизина контролируют по показателю преломления п и рН. Отбор начинают при п 1,338, рН 9,0-9,5 и заканчивают пр п 1, 340 и рН 10,5-10,8. Элюаты, полученные с 1,2 и 3 колонок, пропускают соответственно через 4,5 и 6 колонки и вытесняют с колонок водой. При этом происходит перезарядка лизина на смоле и его количество на колонках 4, 5 и 6 удваивается за счет лизина с колонок 1, 2 и 3. Взвешенные частички и пигментные вещества удаля ются с колонок при промывке 3-мя объемами воды. Затем элюируют 4 колонку 2 н.раствором щелочи, содержащим 16 г NaOH. Полученный элюат, содержащий 47 г лизина, вводят 16 г щелочи и после ее растворения пропускают через 5-ю колонку. После вытеснения с колонки получают 216 мл раствора с рН 10,6, концентрацией лизина 41%, содержанием Na в пересчете на Nad 3,4% и аммиака 2%. Раствор пропускают через 6-ю колонку для доочистки. Получают 320 мл олюа- та с рН 10,2, содержащего 101 г лизина; 0,5 г Na в пересчете на Nad) и 3,5 г аммиака. Раствор упаривают до 200-мл, при этом аммиак практически

количественно удаляется из раствора. Раствор нейтрализуют концентрированной соляной кислотой до рН 5,5 и сушат при 100-11С°С на грануляционной сушилке. Получают 100.5 г белого с кремовым оттенком гранулированного препарата с содержанием лизина не менее 98,5%, влажностью 0,95% и содержанием золы 0,45%. Выход продукта с учетом части лизина, снятого при до- очистке с 6-й колонки 94,5%.

Пример 2. 4,2л культурально жидкости с содержанием лизина 47 г/л, подкисленной до рН 1,5 соляной кисло- той, пропускают через 6 колонок, описанных в примере 1, из расчета по 700 мл на каждую колонну. После проскока лизина в фильтрате собирают 2,2 л возвратной культуральной жидкости с содержанием лизина 21,5 г/л, которую направляют на сорбцию в последующем цикле. Колонки обрабатывают раствором щелочи и элюируют лизин, как это описано в примере 1. После доочистки получают 308 мл элюата, содержащего 105 г лизина с рН 10,2. Раствор упаривают до 200 мл, отгоняя количественно аммиак, и нейтрализуют концентрированной соляной кислотой особой чистоты до рН 5,5. 245 мл раствора пропускают со скоростью 80 мл/ч через колонку, загруженную 100 мл обесцвечивающей смолы ИА-1 в С1 форме. Раствор вытесняют с колонки 80 мл воды. Получают 275 мл прозрачной бесцветной жидкости, содержащей 104 г лизина (35%), которую высушивают на грануляционной сушилке.

Готовый продукт представляет собой белый мелкокристаллический порошок

0

г

5

0

5

0

с содержанием лизина 98,5-99%, зольностью 0,2% и полностью соответствует пищевой кондиции.

Формула изобретения

1.Способ выделения лизина, предусматривающий его сорбцию из подкисленной культуральной жидкости на колонках катионита, десорбцию примесей, элюцию лизина с первой половины колонок раствором, содержащим эквивалентное емкости катионита количество щелочи, повторную сорбцию элюирован- ного лизина на второй половине колонок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки, с первой части колонок, содержащих дважды сорбированный лизин, его элюируют раствором, содержащим эквивалентное емкосги катионита количество щелочи, элюат подщелачивают до содержания щелочи, экемкости катионита, злюатом элюируют ли- части колонок, содер- сорбированный лизин, полученный вторичный элюат пропускают через третью часть колонок, содержащих дважды сорбированный лизин, . а третичный элюат концентрируют, нейтрализуют и высушивают.

2.Способ по п.1, отличаю- щ и и с я тем, что в качестве катионита используют смолу .

3.Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что используют куль- туральную жидкость, подкисленную

до рН 1,5-1,8.

вивалентного подщелоченным зин с второй жащих дважды

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается выделения лизина из культуральной жидкости. Целью изобретения является повышение эффективности процесса очистки. Лизин сорбируют из подкисленной культуральной жидкости на колонках катионита. С первой половины колонок осуществляют элюцию лизина раствором, содержащим эквивалентное емкости катионита количество щелочи. Повторно сорбируют элюированный лизин на второй половине колонок. С части колонок, содержащих дважды сорбированный лизин, его элюируют раствором, содержащим эквивалентное емкости смолы количество щелочи. Элюат подщелачивают до содержания щелочи, эквивалентного емкости катионита, и элюируют им лизин с другой части колонок, содержащих дважды сорбированный лизин. Полученный вторичный элюат пропускают через третью часть колонок, содержащих дважды сорбированный лизин. Третичный элюат концентрируют, нейтрализуют и высушивают. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.