一种采用超滤技术精制小分子聚谷氨酸的方法技术

本发明专利技术提供一种采用超滤技术精制小分子聚谷氨酸的方法，包括如下步骤：在装有小分子聚谷氨酸发酵液的发酵罐中加入乙醇，得到聚谷氨酸的乙醇混合溶液；然后将混合溶液经过超滤得到透过液和浓缩液；浓缩液返回到发酵罐中，菌体重复利用；透过液加入乙醇析出聚谷氨酸，然后离心分离，分离的固体聚谷氨酸经过微波干燥后粉碎得到小分子粉末成品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用超滤技术精制小分子聚谷氨酸的方法，尤其涉及采用膜过滤与传统工艺相结合提取小分子聚谷氨酸的方法。
技术介绍
γ-聚谷氨酸(poly-γ-glutamicacid，γ-PGA)是自然界中微生物来源的一种强水溶性多聚高分子化合物，具有良好的生物可降解性、生物相容性、可食用性、低免疫原性、保湿性等，对人体和环境无毒无公害，可广泛应用于工业、农业、食品、医药、化妆品等领域。随着γ-PGA在很多新领域中的应用拓展，其相关研究越来越受到人们关注。γ-聚谷氨酸。目前，常用的除菌方法主要有高速离心法、絮凝法、板框过滤和硅藻土过滤法等。但每种方法都存在一定的局限性，不能有效应用于工业化生产中，高速离心法和絮凝法都不能满足小分子γ-聚谷氨酸除菌的要求，产品质量达不到化妆品级别。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，已被应用于γ-PGA的分离纯化。小分子聚谷氨酸由于发酵液粘度更低，对膜的污染较轻，更适合采用超滤膜过滤去除菌丝体，专利申请CN201310574779.3提到一种利用超滤纳滤技术精制生物发酵液中聚谷氨酸的方法，主要采用硅藻土和板框过滤的方式除去菌丝体，这种方式过滤精度不高，达不到生产高级别聚谷氨酸的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中聚谷氨酸发酵液菌丝体去除效果差的问题，提供一种工艺简单、操作简便、可明显降低生产成本又可提高产品质量小分子聚谷氨酸提取方法。技术方案：采用超滤技术精制小分子聚谷氨酸，包括如下步骤：在装有小分子聚谷氨酸发酵液的发酵罐中加入乙醇，得到聚谷氨酸的乙醇混合溶液；然后将混合溶液经过超滤得到透过液和浓缩液；浓缩液返回到发酵罐中，菌体重复利用；透过液加入乙醇析出聚谷氨酸，然后离心分离，分离的固体聚谷氨酸经过微波干燥后粉碎得到小分子粉末成品。根据本专利技术的一个实施方式，小分子聚谷氨酸发酵液中加入30％～40％的乙醇，抑制细菌增殖。根据本专利技术的一个实施方式，所述的超滤的材质是聚醚砜、聚砜、聚丙烯腈或聚偏氟乙烯中的一种或一种以上。根据本专利技术的一个实施方式，所述的超滤的截留分子量为10万～50万Da。根据本专利技术的一个实施方式，超滤过滤发酵液的浓缩倍数为5～10倍。根据本专利技术的一个实施方式，透过液中继续加入乙醇直至乙醇含量达到50％以上。根据本专利技术的一个实施方式，超滤膜过滤过程中，操作压力为10～100kPa；浓缩倍数较优是5～20倍；过滤温度为30～45℃。有益效果：本专利技术中小分子聚谷氨酸发酵液中加入30％～40％的乙醇，能够抑制细菌生长增殖。将小分子聚谷氨酸经超滤过滤除菌，除菌效果优于传统絮凝、离心、硅藻土、板框等工艺，大大提高小分子聚谷氨酸的产品质量，生产工艺更加简单，操作更加简便。具体实施方式实施例1取100kg小分子聚谷氨酸发酵液，加入50kg乙醇溶液，混合均匀之后采用截留分子量为30万的中空纤维超滤膜过滤，跨膜压差为50kpa，过滤水温35℃～40℃，平均的过滤通量为50L/(m2·h)，透过液的质量为122kg，浓缩5.35倍，透过液中加60kg乙醇，静置沉淀12h之后离心分离，离心得到的湿润聚谷氨酸固体放入微波干燥箱中，80℃微波干燥4h，得到白色块状固体，之后加入粉碎机中粉碎得到粉末成品。经检测，粉末成品的细菌含量为72CFU/g。实施例2取100kg小分子聚谷氨酸发酵液，加入50kg乙醇溶液，混合均匀之后采用截留分子量为30万的中空纤维超滤膜过滤，跨膜压差为100kpa，过滤水温35℃～40℃，平均的过滤通量为95L/(m2·h)，透过液的质量为132kg，浓缩8.33倍，透过液中加70kg乙醇，静置沉淀12h之后离心分离，离心得到的湿润聚谷氨酸固体放入微波干燥箱中，80℃微波干燥4h，得到白色块状固体，之后加入粉碎机中粉碎得到粉末成品。经检测，粉末成品的细菌含量为87CFU/g。实施例3取100kg小分子聚谷氨酸发酵液，加入50kg乙醇溶液，混合均匀之后采用截留分子量为30万的中空纤维超滤膜过滤，跨膜压差为20kpa，过滤水温35℃～40℃，平均的过滤通量为36L/(m2·h)，透过液的质量为129kg，浓缩7.14倍，透过液中加60kg乙醇，静置沉淀12h之后离心分离，离心得到的湿润聚谷氨酸固体放入微波干燥箱中，80℃微波干燥4h，得到白色块状固体，之后加入粉碎机中粉碎得到粉末成品。经检测，粉末成品的细菌含量为65CFU/g。以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，本领域技术人员在不脱离本专利技术技术方案宗旨和范围的情况下，对本专利技术技术方案进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用超滤技术精制小分子聚谷氨酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：在装有小分子聚谷氨酸发酵液的发酵罐中加入乙醇，得到聚谷氨酸的乙醇混合溶液；然后将混合溶液经过超滤得到透过液和浓缩液；浓缩液返回到发酵罐中，菌体重复利用；透过液加入乙醇析出聚谷氨酸，然后离心分离，分离的固体聚谷氨酸经过微波干燥后粉碎得到小分子粉末成品。

【技术特征摘要】
1.一种采用超滤技术精制小分子聚谷氨酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：在装有小分子聚谷氨酸发酵液的发酵罐中加入乙醇，得到聚谷氨酸的乙醇混合溶液；然后将混合溶液经过超滤得到透过液和浓缩液；浓缩液返回到发酵罐中，菌体重复利用；透过液加入乙醇析出聚谷氨酸，然后离心分离，分离的固体聚谷氨酸经过微波干燥后粉碎得到小分子粉末成品。2.根据权利要求1所述的采用超滤技术精制小分子聚谷氨酸的方法，其特征在于：小分子聚谷氨酸发酵液中加入30％～40％的乙醇。3.根据权利要求1所述的采用超滤技术精制小分子聚谷氨酸的方法，其特征在于：所述的超滤的材质是聚醚砜、聚砜、聚丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焕霞，林亚凯，赵杰，
申请(专利权)人：北京赛诺膜技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11