CN116200309A - 谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物技术领域,公开了谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺,其包括如下步骤:将谷氨酸发酵废液通过蒸发器加热;然后经泵注入到板框过滤机中,收集固形物和板框压滤清液;往板框压滤清液添加絮凝剂进行絮凝处理,得到絮凝液;将絮凝液泵入到高速碟片离心机中离心进行固液分离,收集沉淀物;将上述固形物和沉淀物混合,转入鼓风干燥箱中,烘干至恒重得到菌体蛋白粗品,将所得菌体蛋白粗品用粉碎机粉碎后即得到粉状菌体蛋白。本发明工艺提高了蛋白收率,实现谷氨酸菌体蛋白节能高效提取。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域,涉及谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺。
背景技术
菌体蛋白是氨基酸生产过程中的副产品,是氨基酸生产菌生产氨基酸经分离、干燥后制成的一种细胞蛋白,通过测定氨基酸菌体蛋白的组成发现其中含有丰富的蛋白质、核酸、糖类及维生素等多种营养物质。目前提取纯化工艺大多存在提取效率低下,工艺成本高等缺陷。
CN114805475A公开了一种氨基酸提取母液的蛋白二次提取的方法,氨基酸提取母液的蛋白二次提取的方法包括:对谷氨酸提取母液进行预处理,得到预处理后的谷氨酸提取母液;对预处理后的谷氨酸提取母液进行蛋白气浮-沉淀法提取,得到粗菌体蛋白沉淀和上清液;对所述粗菌体蛋白沉淀和上清液进行压滤、离心、烘干、真空浓缩处理,得到产品蛋白、肥料原液以及浓缩蒸馏水。本发明将谷氨酸提取母液的蛋白提取收率提高了2.7%-3.2%,将蛋白提取后的滤清液蛋白残留由4.7%-5.2%降低至2%以下,经真空蒸发浓缩获得的肥料原液浓缩倍数由2.1-2.3升高至2.7。
CN111018069A公开了一种回收微生物菌体蛋白的方法,具体为收集待处理微生物蛋白废水;分离出微生物菌体蛋废水中的蛋白浮渣;脱除蛋白浮渣中的游离水,对脱除游离水后的蛋白渣进行流化处理;将流化蛋白渣进行干化处理,干化后得到成品蛋白粉。
CN110526469A公开了一种发酵废水处理及菌体蛋白回收工艺及***,包括以下步骤:设置用于发酵废水前置处理的卧螺离心机,设置用于卧螺离心后清液二级浓缩处理的碟片式离心机,设置离心清液罐、进料缓冲罐、浓液罐、流化床干燥机组和乳化泵;将蒸馏后的发酵废水输送至进料缓冲罐;在离心清液罐内加入絮凝剂;卧螺离心机和碟片式离心机对离心浓液进行二级分离;通过将离心清液罐内的离心清液经离心泵输送至碟片离心机,经碟片离心机分离后的浓液进入浓液罐,清液输送至污水处理***,发酵醪液处理工艺可通过三级分离,分离出绝大部分菌体蛋白。
CN107418897A公开了一种有效利用谷氨酸发酵废弃菌体蛋白的工艺,其包括如下步骤:步骤1)离心、烘干以及粉碎,步骤2)破壁、水解以及离心,步骤3)吸附、微滤、超滤以及干燥。
但是,现有技术仍然缺乏对菌体蛋白更为经济有效的提取纯化方式。
发明内容
为了克服现有技术存在的技术问题,本发明提供了谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺,其包括如下步骤:
将谷氨酸发酵废液通过蒸发器加温到85-90℃,保温30-40分钟;然后经泵注入到板框过滤机中,维持板框压力0.3-0.5MPa,收集固形物和板框压滤清液;往板框压滤清液添加絮凝剂进行絮凝处理,得到絮凝液;将絮凝液泵入到高速碟片离心机中离心进行固液分离,收集沉淀物;将上述固形物和沉淀物混合,转入鼓风干燥箱中,烘干至恒重得到菌体蛋白粗品,将所得菌体蛋白粗品用粉碎机粉碎后即得到粉状菌体蛋白。
优选地,
所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝或者上述两者的混合物。
优选地,
所述絮凝时间为30-60min。
优选地,
所述离心速度为6000rpm,离心时间为10min。
优选地,
所述烘干温度为60-80℃。
优选地,
述絮凝剂的添加量为1-10g/L。
更优选地,
所述絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝按照等质量比的混合物。
本发明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面:
现有技术中往往在提取前段添加絮凝剂,需要加入大量水进行溶解,而且絮凝剂的添加量也较大;提取菌体蛋白后又需要将蛋白提取尾液进行蒸发浓缩,絮凝剂中添加的水分无形中增加了蒸汽用量,不利于节能减排。而且提取后的母液仍含有10%以上的蛋白残留,导致蛋白提取后的母液粘度偏高,对后续的母液低温负压浓缩造成较大的不良影响。本发明采用蒸汽加热使蛋白变性析出后通过板框压滤机提取蛋白,再将板框压滤清液经少量复合絮凝剂进行絮凝处理,然后碟片分离机二次分离提取菌体蛋白,提高蛋白收率,实现谷氨酸菌体蛋白节能高效提取。本发明采用复合絮凝剂,能明显减少絮凝剂的使用量。
实施方式
下面进一步描述本发明,本描述中介绍的实施案例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成限制。本专业技术人员应该理解的是,在不偏离本发明原理和方法的情况下,对本发明技术方案的细节和形式进行部分修改或替换,但基于此修改或替换均属于本发明的保护范围内。
实施例
谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺,其包括如下步骤:
将谷氨酸发酵废液通过蒸发器加温到85℃,保温40分钟;然后经泵注入到板框过滤机中,维持板框压力0.5MPa,收集固形物和板框压滤清液;往板框压滤清液添加絮凝剂聚丙烯酰胺,浓度为5g/L,絮凝时间控制为 30min,得到絮凝液;将絮凝液泵入到高速碟片离心机中进行固液分离,离心速度为6000rpm,离心时间为10min,收集沉淀物;将上述固形物和沉淀物混合,转入鼓风干燥箱中,60℃烘至恒重得到菌体蛋白粗品,将所得菌体蛋白粗品用粉碎机粉碎后即得到粉状菌体蛋白。
经检测,所述菌体蛋白产物的主要组份为:水分为4.1%,粗蛋白为82.7%, 粗灰分为4.4%;菌体蛋白的提取率91.4%。
实施例
谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺,其包括如下步骤:
将谷氨酸发酵废液通过蒸发器加温到90℃,保温30分钟;然后经泵注入到板框过滤机中,维持板框压力0.5MPa,收集固形物和板框压滤清液;往板框压滤清液添加絮凝剂聚合氯化铝,浓度为5g/L,絮凝时间控制为 30min,得到絮凝液;将絮凝液泵入到高速碟片离心机中进行固液分离,离心速度为6000rpm,离心时间为10min,收集沉淀物;将上述固形物和沉淀物混合,转入鼓风干燥箱中,60℃烘至恒重得到菌体蛋白粗品,将所得菌体蛋白粗品用粉碎机粉碎后即得到粉状菌体蛋白。
经检测,所述菌体蛋白产物的主要组份为:水分为4.2%,粗蛋白为83.1%, 粗灰分为3.9%;菌体蛋白的提取率为90.7%。
实施例
谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺,其包括如下步骤:
将谷氨酸发酵废液通过蒸发器加温到88℃,保温35分钟;然后经泵注入到板框过滤机中,维持板框压力0.5MPa,收集固形物和板框压滤清液;往板框压滤清液添加复合絮凝剂,浓度为2g/L,絮凝时间控制为 30min,得到絮凝液;将絮凝液泵入到高速碟片离心机中进行固液分离,离心速度为6000rpm,离心时间为10min,收集沉淀物;将上述固形物和沉淀物混合,转入鼓风干燥箱中,60℃烘至恒重得到菌体蛋白粗品,将所得菌体蛋白粗品用粉碎机粉碎后即得到粉状菌体蛋白。
所述复合絮凝剂由聚丙烯酰胺和聚合氯化铝按照1:1的质量比混合而得。
经检测,所述菌体蛋白产物的主要组份为:水分为3.9%,粗蛋白为84.7%, 粗灰分为3.6%;菌体蛋白的提取率为89.5%。
实施例
谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺,其包括如下步骤:
将谷氨酸发酵废液通过蒸发器加温到88℃,保温35分钟;然后经泵注入到板框过滤机中,维持板框压力0.5MPa,收集固形物和板框压滤清液;往板框压滤清液添加复合絮凝剂,浓度为4g/L,絮凝时间控制为 30min,得到絮凝液;将絮凝液泵入到高速碟片离心机中进行固液分离,离心速度为6000rpm,离心时间为10min,收集沉淀物;将上述固形物和沉淀物混合,转入鼓风干燥箱中,60℃烘至恒重得到菌体蛋白粗品,将所得菌体蛋白粗品用粉碎机粉碎后即得到粉状菌体蛋白。
所述复合絮凝剂由聚丙烯酰胺和聚合氯化铝按照1:1的质量比混合而得。
经检测,所述菌体蛋白产物的主要组份为:水分为3.8%,粗蛋白为86.3%, 粗灰分为3.5%;菌体蛋白的提取率为92.5%。
上述虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了介绍,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,这对本领域技术人员而言应该很明确,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.谷氨酸菌体蛋白的提取纯化工艺,其包括如下步骤:
将谷氨酸发酵废液通过蒸发器加温到85-90℃,保温30-40分钟;然后经泵注入到板框过滤机中,维持板框压力0.3-0.5MPa,收集固形物和板框压滤清液;往板框压滤清液添加絮凝剂进行絮凝处理,得到絮凝液;将絮凝液泵入到高速碟片离心机中离心进行固液分离,收集沉淀物;将上述固形物和沉淀物混合,转入鼓风干燥箱中,烘干至恒重得到菌体蛋白粗品,将所得菌体蛋白粗品用粉碎机粉碎后即得到粉状菌体蛋白。
2.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝或者上述两者的混合物。
3.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述絮凝时间为30-60min。
4.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述离心速度为6000rpm,离心时间为10min。
5.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述烘干温度为60-80℃。
6.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述絮凝剂的添加量为1-10g/L。
7.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝按照等质量比的混合物。
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