*CN101914054A*
(10)申请公布号 CN 101914054 A(43)申请公布日 2010.12.15
(12)发明专利申请
(21)申请号 201010270652.9(22)申请日 2010.09.03
(71)申请人王东阳
地址272100 山东省济宁市金宇路47#置城
国际C座912协和生物工程研究所申请人蔡传康
闫汝东冯志彬张华(72)发明人王东阳 蔡传康 闫汝东 冯志彬
张华(74)专利代理机构济南泉城专利商标事务所
37218
代理人李桂存(51)Int.Cl.
A23K 1/00(2006.01)C05F 5/00(2006.01)
C07D 209/20(2006.01)A23K 1/16(2006.01)
(54)发明名称
一种从发酵液中提取L-色氨酸的综合方法(57)摘要
本发明公开了一种从发酵液中提取L-色氨酸的综合方法，在以谷氨酸棒杆菌为菌种制得的发酵液中提取L-色氨酸的同时对产生的废液进行回收利用,步骤包括L-色氨酸的提取和废液提取过程中产生的废液经处理或回的回收利用，
收套用或用于制备复合肥、饲料添加剂及饲料蛋白。该方法资源全面有效综合利用，在提取L-色氨酸的同时对产生的废液进行回收利用，减少了资源浪费，基本实现废水的零排放，有效的回收了资源，减轻了环保压力。CN 101914054 A权利要求书 2 页 说明书 8 页
CN 101914054 A
权 利 要 求 书
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1.1.一种从发酵液中提取L-色氨酸的综合方法，其特征是：在以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）为菌种制得的发酵液中提取L-色氨酸的同时对产生的废液进行回收利用,步骤如下：
一、L-色氨酸提取（1）粗制：
1.1 将L-色氨酸发酵液加热至60℃-70℃，用酸调pH值为2-4，经微滤膜除菌、超滤膜除杂脱色，得滤清液；
1.2 将上述滤清液流入离子交换柱进行吸附，然后用洗脱剂进行洗脱，得L-色氨酸高浓液；
1.3 L-色氨酸高浓液经反渗透膜脱水浓缩、减压蒸发浓缩后，得到L-色氨酸料液；1.4 L-色氨酸料液在0℃-4℃、pH 5.8-6.0下结晶10h-12h，然后经离心分离得初级L-色氨酸晶体；
（2）精制：将初级L-色氨酸晶体重新溶解，配成30g/L-50g/L的L-色氨酸溶液，然后将L-色氨酸溶液用超滤膜脱色除杂得滤清液、在0℃-4℃搅拌结晶10h-12h得精级L-色氨酸晶体；
（3）分离：将精级L-色氨酸晶体离心分离、干燥得L-色氨酸产品； 二、废液回收利用所述废液为菌悬液、一次母液、二次母液和三次母液；其中，菌悬液为微滤膜、超滤膜过滤后剩余的发酵液，一次母液为离心分离初级L-色氨酸晶体时所得的上层料液，二次母液为精制过程中超滤膜脱色除杂剩余的溶液，三次母液为离心分离L-色氨酸产品时所得的上层液；上述废液分别进行以下回收处理：
菌悬液经烘干作为饲料添加剂或饲料蛋白的原料；
一次母液经反渗透膜浓缩处理进入步骤a中的发酵液中循环套用；二次母液作为微滤膜透析水循环套用；
三次母液通过下述方法的至少一种循环套用：①作为粗品L-色氨酸晶体的溶解水；②作为微滤膜的透析水；③作为超滤膜的透析水。
2.根据权利要求1所述的综合方法，其特征是：菌悬液采用喷雾干燥机进行烘干，烘干温度为100℃-150℃，烘干时间为1-5s；一次母液用反渗透膜除水浓缩得L-色氨酸含量为15-30g/L的浓缩液；一次母液进入反渗透膜的温度为50-60℃，流速为80-150L/m2·h，膜压力为0.5Mpa-0.6MPa。
3.根据权利要求1所述的综合方法，其特征是：步骤1.1中，所用酸为工业硫酸或工业盐酸；微滤膜孔径为0.15-0.35um，微滤条件：温度60℃-70℃，压力0.2MPa-0.35Mpa，发酵液流速60 L/m2·h-150L/m2·h；超滤膜截留分子量为8-10万D，超滤条件：温度40℃-60℃，压力0.2MPa-0.35Mpa，发酵液流速50 L/m2·h-100L/m2·h；
步骤1.2中，离子交换柱中填充物为强酸性阳离子交换树脂， 吸附温度为25-35℃，滤清液流速为1.0-2.5v/v·min；洗脱所用洗脱剂为2-3mol/L的氨水或0.5-1.5mol/L氢氧化钠溶液，洗脱流速为0.5-1.5 v/v·min；
步骤1.3中，反渗透膜截留分子量小于等于100，脱水浓缩条件：压力0.5-0.6MPa，温度50-60℃；减压蒸发浓缩条件：温度70-90℃，真空度-0.06～-0.1MPa。
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权 利 要 求 书
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4.根据权利要求1所述的综合方法，其特征是：精制过程中，超滤膜截留分子量为4000-6000D，脱色除杂条件：温度40℃-60℃，压力0.2MPa-0.35Mpa，流速50 L/m2·h-80L/m2·h；分离过程中，精级L-色氨酸晶体在70℃-80℃、真空度-0.06 Mpa ～-0.1 Mpa的条件下干燥2-4h，得L-色氨酸产品。
5.根据权利要求2所述的综合方法，其特征是：一次母液以5次为一个循环周期，第5n+1～5n+4次的一次母液经浓缩进入发酵液循环套用，第5n+5次的一次母液经处理得复合肥，n为整数；复合肥的制备过程为：
a. 将第5n+5次的一次母液在温度70℃-80℃、真空压力为-0.06Mpa～-0.1Mpa的条件下蒸发浓缩5-6倍，得浓缩液；
b.将浓缩液在温度80℃-85℃、真空压力为－0.06Mpa～-0.1Mpa的条件下连续结晶，得无机盐晶体；
c. 将上述结晶后的浓缩液进行离心分离，得无机盐晶体，然后在90-110℃、转速为8-20 r/min的条件下烘干至无机盐晶体水分为8-10wt%；
d. 将烘干的无机盐晶体进行造粒得复合肥。6.根据权利要求5所述的综合方法，其特征是：步骤c中，离心分离的分离因数为2000-2500，分离得到的无机盐晶体含水量为25-30wt%；步骤d所得复合肥的粒度为1.5-2.5mm。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：步骤1.1中，微滤膜为氧化锆膜、氧化铝膜或陶瓷膜，微滤条件：温度60℃，压力0.25Mpa，发酵液流速100 L/m2·h-120L/m2·h；超滤膜为卷式膜或中空纤维膜，超滤条件：温度50℃，压力0.25Mpa，发酵液流速60-80L/m2·h；
步骤1.2中，离子交换柱中填充物为磺酸型的强酸性离子交换树脂，吸附温度为30℃，滤清液流速为1.5-2.0v/v·min；洗脱所用洗脱剂为2-3mol/L的氨水，洗脱流速为1.0-1.2v/v·min；
步骤1.3中，反渗透膜为醋酸纤维素膜或聚酰胺复合膜，脱水浓缩条件：压力0.55MPa，温度55℃；减压蒸发浓缩条件：温度80℃，真空度-0.08MPa。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是：精制过程中，超滤膜为卷式膜或中空纤维膜，脱色除杂条件：温度60℃，压力0.3Mpa，流速60-70L/m2·h；分离过程中，精级L-色氨酸晶体在75℃、真空度-0.08 Mpa的条件下干燥2-4h，得L-色氨酸产品。
9.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征是：步骤1.1中，微滤膜为孔径为0.22um的陶瓷膜，超滤膜为截留分子量为10万D的卷式膜；步骤1.2中，离子交换柱中填充物为001×7强酸性阳离子交换树脂。
10.根据权利要求4或8 所述的生产方法，其特征是：精制过程中，超滤膜为截留分子量为5000D的卷式膜。
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说 明 书
一种从发酵液中提取L-色氨酸的综合方法
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技术领域
本发明涉及一种从发酵液中提取L-色氨酸的方法，具体涉及一种从谷氨酸棒杆
菌发酵得到的发酵液中提取L-色氨酸并对提取过程中所产生的废液进行回收利用的综合方法。
[0001]
背景技术
[0002] L-色氨酸是食品和医药产品的重要氨基酸，它的用途十分广泛，目前，发酵法生产L-色氨酸已是先进的生产工艺。从L-色氨酸发酵液中提取精制L-色氨酸一般进行粗制、精制和分离三个工艺过程，每次提取过程均会产生废液，这些废液中含有色素、杂质、L-色氨酸、大量N、P、K及有机成分，直接排放会造成浪费而且污染环境。现在对提取后的废液一般都没有进行科学合理的再次综合利用，这是现行发酵法生产L-色氨酸的一个弊端。在环保意识逐渐增强的情况下，科学有效的处理废液、对有效成分进行回收处理是L-色氨酸生产行业亟待解决的问题。发明内容
本发明针对上述的不足，提供了一种从发酵液中提取L-色氨酸的综合方法，该方
法在提取L-色氨酸的同时对产生的废液进行回收利用，基本实现废水的零排放，有效的回收了资源，减轻了环保压力。
[0004] 本发明是通过以下措施实现的：
本发明的关键是即能很好的提取L-色氨酸，又能使产生的废液回收再利用，减少了资源浪费，达到了发酵液的综合处理和废液的循环再用。[0005] 一种从发酵液中提取L-色氨酸的综合方法，其特征是：在以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）为菌种制得的发酵液中提取L-色氨酸的同时对产生的废液进行回收利用,发酵液中L-色氨酸的含量在38-40g/L之间，步骤如下：
一、L-色氨酸提取（1） 粗制：
1.1 将L-色氨酸发酵液加热至60℃-70℃，用酸调pH值为2-4，经微滤膜除菌、超滤膜除杂脱色，得滤清液；
1.2 将上述滤清液流入离子交换柱进行吸附，然后用洗脱剂进行洗脱，得L-色氨酸高浓液；
1.3 L-色氨酸高浓液经反渗透膜脱水浓缩、减压蒸发浓缩后，得到L-色氨酸料液；1.4 L-色氨酸料液在0℃-4℃、pH 5.8-6.0下结晶10h-12h，然后经离心分离得初级L-色氨酸晶体；（反渗透与减压蒸发浓缩的母液主要成分为水和蒸馏水，用于前道膜透析水和溶晶水以及清洗水等）
（2） 精制：将初级L-色氨酸晶体重新溶解，配成30g/L-50g/L的L-色氨酸溶液，然后将L-色氨酸溶液用超滤膜脱色除杂得滤清液、在0℃-4℃搅拌结晶10h-12h得精级L-色
[0003]
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说 明 书
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氨酸晶体；
（3） 分离：将精级L-色氨酸晶体离心分离、干燥得L-色氨酸产品； 二、废液回收利用所述废液为菌悬液、一次母液、二次母液和三次母液；其中，菌悬液为微滤膜、超滤膜过滤后剩余的发酵液，一次母液为分离初级L-色氨酸晶体所得的上层料液，二次母液为精制过程中超滤膜脱色除杂剩余的溶液，三次母液为分离L-色氨酸产品所得的上层液；上述废液分别进行以下回收处理：
菌悬液经烘干作为饲料添加剂或饲料蛋白的原料；
一次母液经反渗透膜浓缩处理进入步骤a中的发酵液中循环套用；二次母液作为微滤膜透析水循环套用；
三次母液通过下述方法的至少一种循环套用：①作为粗品L-色氨酸晶体的溶解水；②作为微滤膜的透析水；③作为超滤膜的透析水。[0006] 上述步骤1.1中，所用酸为工业硫酸或工业盐酸；微滤膜为氧化锆膜、氧化铝膜或陶瓷膜，孔径为0.15-0.35um，优选微滤条件：温度60℃-70℃，压力0.2MPa-0.35Mpa，发酵液流速60 L/m2·h-150L/m2·h；超滤膜为卷式膜或中空纤维膜，截留分子量为8-10万D，优选截留分子量为10万D的卷式膜，超滤条件：温度40℃-60℃，压力0.2MPa-0.35Mpa，发酵液流速50 L/m2·h-100L/m2·h。微滤条件优选：温度60℃，压力0.25Mpa，发酵液流速100 L/m2·h-120L/m2·h；超滤条件优选：温度50℃，压力0.25Mpa，发酵液流速60-80L/m2·h。[0007] 上述步骤1.2中，离子交换柱中填充物为强酸性阳离子交换树脂，优选磺酸型的强酸性离子交换树脂或001×7强酸性阳离子交换树脂，吸附温度为25-35℃，滤清液流速为1.0-2.5v/v·min；洗脱所用洗脱剂为2-3mol/L的氨水或0.5-1.5mol/L氢氧化钠溶液，洗脱流速为0.5-1.5 v/v·min。优选条件：吸附温度为30℃，滤清液流速为1.5-2.0v/v·min；洗脱所用洗脱剂为2-3mol/L的氨水，洗脱流速为1.0-1.2v/v·min。[0008] 上述步骤1.3中，反渗透膜醋酸纤维素膜或聚酰胺复合膜（孔径大于5埃），截留分子量小于等于100，脱水浓缩条件：压力0.5-0.6MPa，温度50-60℃；减压蒸发浓缩条件：温度70-90℃，真空度-0.06～-0.1MPa。脱水浓缩条件优选：压力0.55MPa，温度55℃；减压蒸发浓缩条件优选：温度80℃，真空度-0.08MPa。[0009] 上述精制过程中，超滤膜截留分子量为4000-6000D，优选截留分子量为5000D的卷式膜，脱色除杂条件：温度40℃-60℃，压力0.2MPa-0.35Mpa，流速50 L/m2·h-80L/m2·h。优选的，超滤膜脱色除杂条件：温度60℃，压力0.3Mpa，流速60-70L/m2·h。上述分离过程中，精级L-色氨酸晶体在70℃-80℃、真空度-0.06 Mpa～-0.1 Mpa的条件下干燥2-4h，得L-色氨酸产品。优选的，晶体在75℃、真空度-0.08 Mpa的条件下干燥2-4h，得L-色氨酸产品。[0011] 上述废液处理过程中，各种废液的具体处理方法为：
菌悬液采用喷雾干燥机进行烘干作为饲料添加剂或饲料蛋白的原料，烘干温度为100℃-150℃，烘干时间为1-5s。[0012] 一次母液中含有大量N、P、K等元素及有机质，用反渗透膜除水浓缩得L-色氨酸含量为15～30g/L的浓缩液；一次母液进入反渗透膜的温度为50-60℃，流速为80～150L/m2·h，膜压力为0.5Mpa-0.6MPa。
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进一步的，上述一次母液以5次为一个循环周期，第5n+1～5n+4次的一次母液经
浓缩进入发酵液循环套用，第5n+5次的一次母液经处理得复合肥，n为整数；复合肥的制备过程为：
a. 将第5n+5次的一次母液在温度70℃-80℃、真空压力为-0.06Mpa～-0.1Mpa的条件下蒸发浓缩5-6倍，得浓缩液；
b.将浓缩液在温度80℃-85℃、真空压力为－0.06Mpa～-0.1Mpa的条件下连续结晶，得无机盐晶体；
c. 将上述结晶后的浓缩液进行离心分离，得无机盐晶体，然后在90-110℃、转速为8～20 r/min的条件下烘干至无机盐晶体水分为8～10wt%；
d. 将烘干的无机盐晶体进行造粒得复合肥，复合肥中包括硫酸铵及其他N、P、K有机质。
[0014] 上述复合肥制备方法中，步骤c中，离心分离的分离因数为2000-2500，分离得到的无机盐晶体含水量为25～30wt%；步骤d所得复合肥的粒度为1.5～2.5mm。[0015] L-色氨酸提取过程中经超滤膜除蛋白、色素处理后获得的浓缩液作为二次母液，其体积较小，色素、杂质较多，L-色氨酸含量5g/L-20g/L，可全部作为微滤膜透析水再利用。
[0016] 经精品结晶罐搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的三次母液体积大，色素、杂质非常少，L-色氨酸含量2g/L-5g/L，可分别作为溶晶罐溶晶水和微滤膜、超滤膜透析水再利用。
[0017] 本发明的优点是：①充分综合利用将L-色氨酸生产过程中产生的废液循环利用，符合绿色环保新理念，净化了环境，促进了生态平衡；②资源全面有效综合利用，在L-色氨酸生产的基础上，派生了饲料添加剂、饲料蛋白和生物复合肥附加产品，减少了资源浪费；③综合循环工艺合理、可行，降低了生产成本。具体实施方式
[0018] 下面通过具体实施例对本发明进行进一步阐述，应该明白的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限制。
[0019] 本发明所述发酵液为谷氨酸棒杆菌为菌种所得的发酵液，L-色氨酸含量在38-40g/L之间。[0020] 实施例1
①将L-色氨酸发酵液（L-色氨酸含量38.6g/L）送入提取储料罐，加热至70℃，用工业硫酸调PH值为4，经微滤膜除菌、超滤膜除杂脱色得滤清液，所用微滤膜为孔径0.22um的陶瓷膜，微滤控制温度70℃，压力0.25Mpa，流速90 L/m2.h；所用超滤膜为截留分子量为10万D的卷式膜，超滤滤控制温度50℃，压力0.30Mpa，流速80L/m2.h；
②滤清液进入离子交换柱，柱中填充001×7强酸性阳离子交换树脂，在30℃流速为1.8v/v·min进行吸附，吸附后用2.5mol/L的氨水进行洗脱，洗脱流速控制在1.0v/v·min，得到L-色氨酸高浓液。
[0021] ③L-色氨酸高浓液经反渗透膜脱水浓缩（反渗透膜为截留分子量≤100D的醋酸纤维素膜，压力0.5MPa，温度50℃）、减压蒸发浓缩后（温度80℃，真空度-0.08MPa），得到
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L-色氨酸料液。
[0022] ④L-色氨酸料液送入结晶罐搅拌降温至0℃、调PH为6.0、时间10h后获晶体，将结晶料液离心分离，得初级L-色氨酸晶体；
⑤将初级L-色氨酸晶体重新溶解，并配置含量达到40g/L的L-色氨酸溶液使其充分溶解；将充分溶解后的初级L-色氨酸晶体经超滤膜进行脱色、除杂后送入精品L-色氨酸结晶罐搅伴降温至0℃，结晶时间12h，获得精级L-色氨酸晶体；超滤膜为超滤膜截留分子量为5000D的卷式膜，温度60℃，压力0.30Mpa，流速80L/m2.h；
⑥将精级L-色氨酸晶体用离心机分离，然后在温度80℃、真空度-0.08Mpa的条件下进行真空干燥机烘干3小时，最后粉碎、包装,检测产品纯度为99.2%获合格L-色氨酸产品，收率77.2%。
[0023] 所得废液的回收处理过程如下：
菌悬液的回收利用：将得到的菌悬液在喷雾干燥机中烘干，既可作为饲料添加剂，也可制成饲料蛋白回收利用，烘干温度为100℃，烘干时间为1-5s。[0024] 一次母液综合利用：L-色氨酸粗提取过程中，经粗品结晶罐内搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的一次母液送入反渗透膜浓缩浓缩至L-色氨酸含量达20g/L，然后再次送入微滤膜与L-色氨酸发酵液混合进行内循环工艺；反渗透膜工艺的温度60℃、压力0.5Mpa、流速80 L/m2.h；一次母液以5次为一个循环周期，第5n+1～5n+4次的一次母液经上述步骤浓缩后进入发酵液循环套用，第5n+5次的一次母液经处理得复合肥，n为整数；复合肥的制备过程为：第5n+5次获得的一次母液先经多效蒸发器在温度80℃、真空压力为－0.08Mpa条件下浓缩5倍；再将浓缩液送入连续结晶器在温度85℃、真空压力为-0.08Mpa条件下连续结晶，获得硫酸铵等无机盐晶体；再用连续式锥篮离心机进行分离，分离因数2000，水分28%；然后用管束烘干机在100℃、转速10 r/min条件下烘干到水分10%；最后用造粒机对烘干的晶体造粒，粒度2.0mm，最后获得硫酸铵等生物复合肥。[0025] 二次母液综合利用：L-色氨酸提取过程中经超滤膜除蛋白、色素处理后获得的浓缩液作为二次母液，其体积较小，色素、杂质较多，L-色氨酸含量12g/L，可全部作为微滤膜透析水再利用。
[0026] 三次母液综合利用：经精品结晶罐搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的三次母液体积大，色素、杂质非常少，L-色氨酸含量4.0g/L，可分别作为溶晶罐溶晶水和微滤膜、超滤膜透析水再利用。[0027] 实施例2
①将L-色氨酸发酵液（L-色氨酸含量39.2g/L）送入提取储料罐，加热至60℃，用工业盐酸调PH值为2，经微滤膜除菌、超滤膜除杂脱色得滤清液，所用微滤膜为孔径0.15-0.2um的氧化锆膜，微滤控制温度60℃，压力0.35Mpa，流速150 L/m2.h；所用超滤膜为截留分子量为8万D的中空纤维膜，超滤滤控制温度60℃，压力0.20Mpa，流速50L/m2.h；
②滤清液进入离子交换柱，柱中填充磺酸型的强酸性离子交换树脂，在25℃流速为1.0v/v·min进行吸附，吸附后用2.0mol/L的氨水进行洗脱，洗脱流速控制在1.5v/v·min，得到L-色氨酸高浓液。
[0028] ③L-色氨酸高浓液经反渗透膜脱水浓缩（反渗透膜为截留分子量≤100D的醋酸纤维素膜或聚酰胺复合膜，压力0.6MPa，温度60℃）、减压蒸发浓缩后（温度90℃，真空
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说 明 书
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度-0.06MPa），得到L-色氨酸料液。
[0029] ④L-色氨酸料液送入结晶罐搅拌降温至4℃、调PH为5.8、时间12h后获晶体，将结晶料液离心分离，得初级L-色氨酸晶体；
⑤将初级L-色氨酸晶体重新溶解，并配置含量达到30g/L的L-色氨酸溶液使其充分溶解；将充分溶解后的初级L-色氨酸晶体经超滤膜进行脱色、除杂后送入精品L-色氨酸结晶罐搅伴降温至4℃，结晶时间10h，获得精级L-色氨酸晶体；超滤膜为超滤膜截留分子量为4000D的卷式膜，温度40℃，压力0.2Mpa，流速50L/m2.h；
⑥将精级L-色氨酸晶体用离心机分离，然后在温度70℃、真空度-0.06Mpa的条件下进行真空干燥机烘干4小时，最后粉碎、包装,检测产品纯度为99.3%获合格L-色氨酸产品，收率77.8%。
[0030] 所得废液的回收处理过程如下：
菌悬液的回收利用：将得到的菌悬液在喷雾干燥机中烘干，既可作为饲料添加剂，也可制成饲料蛋白回收利用，烘干温度为150℃，烘干时间为1-5s。[0031] 一次母液综合利用：L-色氨酸粗提取过程中，经粗品结晶罐内搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的一次母液送入反渗透膜浓缩浓缩至L-色氨酸含量达30g/L，然后再次送入微滤膜与L-色氨酸发酵液混合进行内循环工艺；反渗透膜工艺的温度55℃、压力0.6Mpa、流速150 L/m2.h；一次母液以5次为一个循环周期，第5n+1～5n+4次的一次母液经上述步骤浓缩后进入发酵液循环套用，第5n+5次的一次母液经处理得复合肥，n为整数；复合肥的制备过程为：第5n+5次获得的一次母液先经多效蒸发器在温度70℃、真空压力为－0.06Mpa条件下浓缩6倍；再将浓缩液送入连续结晶器在温度80℃、真空压力为-0.1Mpa条件下连续结晶，获得硫酸铵等无机盐晶体；再用连续式锥篮离心机进行分离，分离因数2000，水分30%；然后用管束烘干机在100℃、转速8 r/min条件下烘干到水分10%；最后用造粒机对烘干的晶体造粒，粒度2.5mm，最后获得硫酸铵等生物复合肥。[0032] 二次母液综合利用：L-色氨酸提取过程中经超滤膜除蛋白、色素处理后获得的浓缩液作为二次母液，其体积较小，色素、杂质较多，L-色氨酸含量20g/L，可全部作为微滤膜透析水再利用。
[0033] 三次母液综合利用：经精品结晶罐搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的三次母液体积大，色素、杂质非常少，L-色氨酸含量2.0g/L，可分别作为溶晶罐溶晶水和微滤膜、超滤膜透析水再利用。[0034] 实施例3
①将L-色氨酸发酵液（L-色氨酸含量39.5g/L）送入提取储料罐，加热至65℃，用工业盐酸调PH值为3，经微滤膜除菌、超滤膜除杂脱色得滤清液，所用微滤膜为孔径0.3-0.35um的氧化铝膜，微滤控制温度60℃，压力0.2Mpa，流速60 L/m2.h；所用超滤膜为截留分子量为10万D的中空纤维膜，超滤滤控制温度40℃，压力0.35Mpa，流速100L/m2.h；
②滤清液进入离子交换柱，柱中填充磺酸型的强酸性离子交换树脂，在35℃流速为2.5v/V·min进行吸附，吸附后用0.5mol/L的氢氧化钠溶液进行洗脱，洗脱流速控制在0.5v/V·min，得到L-色氨酸高浓液。
[0035]
③L-色氨酸高浓液经反渗透膜脱水浓缩（反渗透膜为截留分子量≤100D的聚酰胺复合膜，孔径大于5埃，压力0.55MPa，温度55℃）、减压蒸发浓缩后（温度70℃，真空
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度-0.1MPa），得到L-色氨酸料液。
[0036] ④L-色氨酸料液送入结晶罐搅拌降温至2℃、调PH为5.8、时间12h后获晶体，将结晶料液离心分离，得初级L-色氨酸晶体；
⑤将初级L-色氨酸晶体重新溶解，并配置含量达到50g/L的L-色氨酸溶液使其充分溶解；将充分溶解后的初级L-色氨酸晶体经超滤膜进行脱色、除杂后送入精品L-色氨酸结晶罐搅伴降温至0℃，结晶时间12h，获得精级L-色氨酸晶体；超滤膜为超滤膜截留分子量为6000D的卷式膜，温度50℃，压力0.35Mpa，流速60L/m2.h；
⑥将精级L-色氨酸晶体用离心机分离，然后在温度75℃、真空度-0.1Mpa的条件下进行真空干燥机烘干2小时，最后粉碎、包装,检测产品纯度为99.1%获合格L-色氨酸产品，收率76.9%。
[0037] 所得废液的回收处理过程如下：
菌悬液的回收利用：将得到的菌悬液在喷雾干燥机中烘干，既可作为饲料添加剂，也可制成饲料蛋白回收利用，烘干温度为120℃，烘干时间为1-5s。[0038] 一次母液综合利用：L-色氨酸粗提取过程中，经粗品结晶罐内搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的一次母液送入反渗透膜浓缩浓缩至L-色氨酸含量达15g/L，然后再次送入微滤膜与L-色氨酸发酵液混合进行内循环工艺；反渗透膜工艺的温度50℃、压力0.6Mpa、流速120 L/m2.h；一次母液以5次为一个循环周期，第5n+1～5n+4次的一次母液经上述步骤浓缩后进入发酵液循环套用，第5n+5次的一次母液经处理得复合肥，n为整数；复合肥的制备过程为：第5n+5次获得的一次母液先经多效蒸发器在温度75℃、真空压力为－0.1Mpa条件下浓缩6倍；再将浓缩液送入连续结晶器在温度85℃、真空压力为-0.06Mpa条件下连续结晶，获得硫酸铵等无机盐晶体；再用连续式锥篮离心机进行分离，分离因数2000，水分25%；然后用管束烘干机在100℃、转速20 r/min条件下烘干到水分8%；最后用造粒机对烘干的晶体造粒，粒度1.5mm，最后获得硫酸铵等生物复合肥。[0039] 二次母液综合利用：L-色氨酸提取过程中经超滤膜除蛋白、色素处理后获得的浓缩液作为二次母液，其体积较小，色素、杂质较多，L-色氨酸含量5g/L，可全部作为微滤膜透析水再利用。
[0040] 三次母液综合利用：经精品结晶罐搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的三次母液体积大，色素、杂质非常少，L-色氨酸含量5.0g/L，可分别作为溶晶罐溶晶水和微滤膜、超滤膜透析水再利用。实施例4
①将L-色氨酸发酵液（L-色氨酸含量40.0g/L）送入提取储料罐，加热至70℃，用工业硫酸调PH值为4，经微滤膜除菌、超滤膜除杂脱色得滤清液，所用微滤膜为孔径0.22um的陶瓷膜，微滤控制温度60℃，压力0.25Mpa，流速120 L/m2.h；所用超滤膜为截留分子量为10万D的卷式膜，超滤滤控制温度50℃，压力0.25Mpa，流速60L/m2.h；
②滤清液进入离子交换柱，柱中填充001×7强酸性阳离子交换树脂，在30℃流速为1.5v/V·min进行吸附，吸附后用3.0mol/L的氨水进行洗脱，洗脱流速控制在1.2v/V·min，得到L-色氨酸高浓液。
[0042] ③L-色氨酸高浓液经反渗透膜脱水浓缩（反渗透膜为截留分子量≤100D的聚酰胺复合膜，压力0.55MPa，温度55℃）、减压蒸发浓缩后（温度80℃，真空度-0.08MPa），得到
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L-色氨酸料液。
[0043] ④L-色氨酸料液送入结晶罐搅拌降温至0℃、调PH为6.0、时间10h后获晶体，将结晶料液离心分离，得初级L-色氨酸晶体；
⑤将初级L-色氨酸晶体重新溶解，并配置含量达到40g/L的L-色氨酸溶液使其充分溶解；将充分溶解后的初级L-色氨酸晶体经超滤膜进行脱色、除杂后送入精品L-色氨酸结晶罐搅伴降温至0℃，结晶时间12h，获得精级L-色氨酸晶体；超滤膜为超滤膜截留分子量为5000D的卷式膜，温度60℃，压力0.30Mpa，流速70L/m2.h；
⑥将精级L-色氨酸晶体用离心机分离，然后在温度75℃、真空度-0.08Mpa的条件下进行真空干燥机烘干3小时，最后粉碎、包装,检测产品纯度为99.7%获合格L-色氨酸产品，收率78.9%。
[0044] 所得废液的回收处理过程如下：
菌悬液的回收利用：将得到的菌悬液在喷雾干燥机中烘干，既可作为饲料添加剂，也可制成饲料蛋白回收利用，烘干温度为130℃，烘干时间为1-5s。[0045] 一次母液综合利用：L-色氨酸粗提取过程中，经粗品结晶罐内搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的一次母液送入反渗透膜浓缩浓缩至L-色氨酸含量达20g/L，然后再次送入微滤膜与L-色氨酸发酵液混合进行内循环工艺；反渗透膜工艺的温度60℃、压力0.5Mpa、流速90 L/m2.h；一次母液以5次为一个循环周期，第5n+1～5n+4次的一次母液经上述步骤浓缩后进入发酵液循环套用，第5n+5次的一次母液经处理得复合肥，n为整数；复合肥的制备过程为：第5n+5次获得的一次母液先经多效蒸发器在温度80℃、真空压力为－0.08Mpa条件下浓缩5倍；再将浓缩液送入连续结晶器在温度85℃、真空压力为-0.08Mpa条件下连续结晶，获得硫酸铵等无机盐晶体；再用连续式锥篮离心机进行分离，分离因数2500，水分28%；然后用管束烘干机在90℃、转速10 r/min条件下烘干到水分10%；最后用造粒机对烘干的晶体造粒，粒度2.0mm，最后获得硫酸铵等生物复合肥。[0046] 二次母液综合利用：L-色氨酸提取过程中经超滤膜除蛋白、色素处理后获得的浓缩液作为二次母液，其体积较小，色素、杂质较多，L-色氨酸含量10g/L，可全部作为微滤膜透析水再利用。
[0047] 三次母液综合利用：经精品结晶罐搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的三次母液体积大，色素、杂质非常少，L-色氨酸含量3.8g/L，可分别作为溶晶罐溶晶水和微滤膜、超滤膜透析水再利用。[0048] 实施例5
①将L-色氨酸发酵液（L-色氨酸含量39.6g/L）送入提取储料罐，加热至70℃，用工业硫酸调PH值为4，经微滤膜除菌、超滤膜除杂脱色得滤清液，所用微滤膜为孔径0.22um的陶瓷膜，微滤控制温度60℃，压力0.25Mpa，流速100 L/m2.h；所用超滤膜为截留分子量为10万D的卷式膜，超滤滤控制温度50℃，压力0.25Mpa，流速60L/m2.h；
②滤清液进入离子交换柱，柱中填充001×7强酸性阳离子交换树脂，在30℃流速为2.0v/V·min进行吸附，吸附后用1.5mol/L的氢氧化钠水溶液进行洗脱，洗脱流速控制在1.2v/V·min，得到L-色氨酸高浓液。其他，同实施例2。 所得L-色氨酸产品纯度为99.5%，收率79.5%。 [0050] 菌悬液的回收利用：将得到的菌悬液在喷雾干燥机中烘干，既可作为饲料添加剂，
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也可制成饲料蛋白回收利用，烘干温度为120℃，烘干时间为1-5s。[0051] 一次母液综合利用：L-色氨酸粗提取过程中，经粗品结晶罐内搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的一次母液送入反渗透膜浓缩浓缩至L-色氨酸含量达20g/L，然后再次送入微滤膜与L-色氨酸发酵液混合进行内循环工艺；反渗透膜工艺的温度60℃、压力0.5Mpa、流速120 L/m2.h；一次母液以5次为一个循环周期，第5n+1～5n+4次的一次母液经上述步骤浓缩后进入发酵液循环套用，第5n+5次的一次母液经处理得复合肥，n为整数；复合肥的制备过程为：第5n+5次获得的一次母液先经多效蒸发器在温度80℃、真空压力为－0.08Mpa条件下浓缩5倍；再将浓缩液送入连续结晶器在温度80℃、真空压力为-0.08Mpa条件下连续结晶，获得硫酸铵等无机盐晶体；再用连续式锥篮离心机进行分离，分离因数2200，水分28%；然后用管束烘干机在110℃、转速15 r/min条件下烘干到水分9%；最后用造粒机对烘干的晶体造粒，粒度2.2mm，最后获得硫酸铵等生物复合肥。[0052] 二次母液综合利用：L-色氨酸提取过程中经超滤膜除蛋白、色素处理后获得的浓缩液作为二次母液，其体积较小，色素、杂质较多，L-色氨酸含量5g/L，可全部作为微滤膜透析水再利用。
[0053] 三次母液综合利用：经精品结晶罐搅拌降温结晶后，将用离心机分离时获得的三次母液体积大，色素、杂质非常少，L-色氨酸含量5g/L，可分别作为溶晶罐溶晶水和微滤膜、超滤膜透析水再利用。
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