CN106543063A - 一种脯氨酸提取装置及方法 - Google Patents

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梁远争
李胜明
王海波
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
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Abstract

本发明公开了一种脯氨酸提取装置及方法，包括有储蓄罐，储蓄罐的出口端设置有过滤器，过滤器的出口连接有离子交换柱，所述离子交换柱的出口端连接第一抽液泵，第一抽液泵的出口连接三通阀的入口，三通阀出口端连接高压泵，所述高压泵依次连接压力表、流量计、温度计和超滤膜浓缩装置，所述超滤膜浓缩装置的出口端分别连接反渗透装置和蒸发器；本发明通过超滤膜浓缩提取脯氨酸，保证了产品质量，提高了工作效率，通过对超滤膜处理后所得澄清液直接反渗透处理，制得清洗液，并通过切换三通阀的路径使用高压泵对整个超滤***进行清洗，节约方便，有利于超滤膜***的连续运行。

Description

一种脯氨酸提取装置及方法
技术领域
本发明涉及脯氨酸提取工艺，尤其涉及一种脯氨酸提取装置及方法。
背景技术
脯氨酸是植物蛋白质的组分之一，并以游离状态广泛存在于植物体中，在干旱、盐渍等胁迫条件下，许多植物体内脯氨酸大量积累，积累的脯氨酸除了作为植物细胞质内渗透调节物质外，还在稳定生物大分子结构、降低细胞酸性、解除氨毒以及作为能量库调节细胞氧化还原势等方面起重要作用。
目前，生产脯氨酸的方法主要为直接发酵法，然而在发酵法生产脯氨酸时，发酵液中含有大量的菌体、色素、各种离子和蛋白类杂质，严重影响了生成的脯氨酸的质量，若采用原始活性炭脱色和板框过滤，不仅不能保证脯氨酸质量，且成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单高效、成本低廉的一种脯氨酸提取装置及方法。
本发明技术方案的一种脯氨酸提取装置及方法，包括有储蓄罐，储蓄罐的出口端设置有过滤器，过滤器的出口连接有离子交换柱，所述离子交换柱的出口端连接第一抽液泵，第一抽液泵的出口连接三通阀的入口，三通阀的另一入口端连接清洗液槽，三通阀出口端连接高压泵，所述高压泵依次连接压力表、流量计、温度计和超滤膜浓缩装置，所述超滤膜浓缩装置的出口端分别连接反渗透装置和蒸发器。
优选的，所述过滤器内置活性炭吸附剂。
优选的，所述离子交换柱中设有XD树脂脱色剂。
优选的，所述超滤膜浓缩装置与蒸发器之间设有第二抽液泵。
优选的，所述蒸发器的出口端设有烘干装置。
优选的，所述超滤所用膜材料为PP或PE复合膜中的一种，截留分子量为15000 ～25000。
本发明的一种脯氨酸提取装置及方法，具体提取方法如下：
1）将含量为10%左右的脯氨酸发酵液放入储蓄罐，并通入到活性炭过滤器中，过滤掉大颗粒杂质和部分色素；
2）将过滤后的发酵液通入装有XD树脂脱色剂的离子交换柱进行进一步脱色处理，流速为1/20（每分钟流出液的体积为XD树脂体积的1/20）；
3）将脱色处理后的发酵液高压通入超滤膜浓缩***，运行压力3～8bar进行过滤，将菌体、菌落、蛋白质等杂质去除，经过超滤膜浓缩得到的超滤液总量为初始发酵液的4～10%；
4）将得到的超滤液，经过蒸发器的蒸发结晶，烘干装置的烘干后得到最终的脯氨酸晶体。
本发明技术有益效果：
本发明的一种脯氨酸提取装置及方法，结构简单、成本低廉，通过超滤膜浓缩提取脯氨酸，保证了产品质量，提高了工作效率，通过对超滤膜处理后所得澄清液直接反渗透处理，制得清洗液，并通过切换三通阀的路径使用高压泵对整个超滤***进行清洗，节约方便，有利于超滤膜***的连续运行。
附图说明
图1为本发明一种脯氨酸提取装置的结构示意图。
其中，1、储蓄罐；2、过滤器；3、离子交换柱；4、超滤膜浓缩装置；5、蒸发器；6、烘干装置；7、反渗透装置；8、清洗液槽；9、第一抽液泵；10、三通阀；11、高压泵；12、压力表；13、流量计；14、温度计；15、第二抽液泵；
16、收集装置。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种脯氨酸提取装置及方法，包括有储蓄罐1，储蓄罐1的出口端设置有过滤器2，过滤器2的出口连接有离子交换柱3，所述离子交换柱3的出口端连接第一抽液泵9，第一抽液泵9的出口连接三通阀10的入口，三通阀10的另一入口端连接清洗液槽8，三通阀10出口端连接高压泵11，所述高压泵11依次连接压力表12、流量计13、温度计14和超滤膜浓缩装置4，所述超滤膜浓缩装置4的出口端分别连接反渗透装置7和蒸发器5。
所述过滤器2内置活性炭吸附剂，所述离子交换柱3中设有XD树脂脱色剂，所述超滤膜浓缩装置4与蒸发器5之间设有第二抽液泵，所述蒸发器5的出口端设有烘干装置6，所述超滤所用膜材料为PP或PE复合膜中的一种，截留分子量为15000 ～25000。
一种脯氨酸提取装置及方法，具体实施例为：
1）将含量为5%的脯氨酸发酵液1000kg放入储蓄罐，并通入到活性炭过滤器中，过滤掉大颗粒杂质和部分色素；
2）将过滤后的发酵液960kg通入装有XD树脂脱色剂的离子交换柱进行进一步脱色处理，流速为1/20（每分钟流出液的体积为XD树脂体积的1/20）；
3）将脱色处理后的发酵液946kg高压通入超滤膜浓缩***，运行压力5bar进行过滤，将菌体、菌落、蛋白质等杂质去除，经过超滤膜浓缩得到的超滤液60kg；
4）将得到的超滤液，经过蒸发器的蒸发结晶，烘干装置的烘干后得到最终的脯氨酸晶体50kg。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种脯氨酸提取装置及方法，其特征在于，包括有储蓄罐，储蓄罐的出口端设置有过滤器，过滤器的出口连接有离子交换柱，所述离子交换柱的出口端连接第一抽液泵，第一抽液泵的出口连接三通阀的入口，三通阀出口端连接高压泵，所述高压泵依次连接压力表、流量计、温度计和超滤膜浓缩装置，所述超滤膜浓缩装置的出口端分别连接反渗透装置和蒸发器。
2.根据权利要求1所述的一种脯氨酸提取装置及方法，其特征在于，所述过滤器内置活性炭吸附剂。
3.根据权利要求1所述的一种脯氨酸提取装置及方法，其特征在于，所述离子交换柱中设有XD树脂脱色剂。
4.根据权利要求1所述的一种脯氨酸提取装置及方法，其特征在于，所述超滤膜浓缩装置与蒸发器之间设有第二抽液泵。
5.根据权利要求1所述的一种脯氨酸提取装置及方法，其特征在于，所述蒸发器的出口端设有烘干装置。
6.根据权利要求1所述的一种脯氨酸提取装置及方法，其特征在于，所述超滤所用膜材料为PP或PE复合膜中的一种，截留分子量为15000 ～25000。
7.根据权利要求1所述的一种脯氨酸提取装置及方法，其特征在于，具体提取方法如下：
1）将含量为10%左右的脯氨酸发酵液放入储蓄罐，并通入到活性炭过滤器中，过滤掉大颗粒杂质和部分色素；
2）将过滤后的发酵液通入装有XD树脂脱色剂的离子交换柱进行进一步脱色处理，流速为1/20（每分钟流出液的体积为XD树脂体积的1/20）；
3）将脱色处理后的发酵液高压通入超滤膜浓缩***，运行压力3～8bar进行过滤，将菌体、菌落、蛋白质等杂质去除，经过超滤膜浓缩得到的超滤液总量为初始发酵液的4～10%；
4）将得到的超滤液，经过蒸发器的蒸发结晶，烘干装置的烘干后得到最终的脯氨酸晶体。
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