CS249900B1 - Method of l-lysine preparation - Google Patents

Description

249900

Vynález sa týká spůsobu přípravy L-lyzínusušením vyfermentovanej půdy na rozpra-šovače] sušiarni. Význam esenciálnych aminokyselin, hlav-ně lyzínu, pri výkrme hospodářských zvie-rat v súčasnej době stále stúpa. Je známyclhniekolko spůsobov přípravy lyzínu, a to takv čisté] formě, ako a] v zmesi s inými ami-nokyselinami. Ide predovšetkým o izoláciuz prírodných látok, chemická syntézu, kom-blnáciu chemickej syntézy z kaprolaktámua následné] mikrobiologické] pre-meny ra-cemického lyzínu na aktívnu 1-formu a bio-syntézy L-lyzínu na tekutých živných pů-dách submerznou kultiváciou pomocouvhodných produkčných mikroorganizmov.Najrozšírenejším spůsobom je výroba L-ly-zínu submerznou kultiváciou, t. ]. fermen-tačnou cestou.

Lyzín z fermentačnej půdy sa obyčajnezískává do konečného produktu vo forměL-lyzín . (HC1J . 2 H2O viacstupňovou, po-měrně nákladnou izoláciou, ktorá končíkryštalizáciou zahuštěného eluátu, získané-ho z iónomenných stípcov.

Využitie iónexov pri izolácii L-lyzínu jepopísané v mnohých patentových spisoch,napr. -austr. patent č. 404 209, belg. patentč. 683 933, franc. patent č. 2 041 658 a číslo2 033 845, čs. patent č. 1159. V dalších patentových spisoch sú podrob-né rozpracované podmienky přípravy eluá-tov, zahusťovania, kryštalizácie a spůsobyich ďalšieÍho spracovania na krystalické pre-paráty, napr. v britskom pat. č. 1 186 988,sov. pat. č. 174 940 a 279 621.

Princípom čs. AO č. 175 650 a čs. AO číslo217 280 je spůsob výroby L-lyzínu sušenímzahuštěných eluátov na rozprašovače] su-šiarni, výhodou ktorých je zefektívnenieizolačného postupu v důsledku jeho skrá-tenia o kryštalizáciu a následné spracovaniematečných lúhov. Ďalšie zvýšenie efektivnosti výroby L-ly-zínu prinášajú postupy, ktorých princípomje sušenie nezahustenej alebo zahustenejfermentačne] půdy na rozprašovacích su-šiarňach, napr. podlá franc. pat. č. 2 244 817,austr. pat. č. 314 959, jap. pat. č. 31 794, pol.pat. č. 98 183, čs. AO č. 162 214.

Postupy podl'a jednotlivých patentovýchspisov riešia úpravu a zahusťovanie fermen-tačnej půdy před sušením, použitie různýchtypov rozprašovacích sušiarni, spůsoby su-šenia, spůsoby pridávania a druhu použitiapomocných látok (plnidielj poča-s sušenia.

Efektivnost postupov výroby L-lyzínu su-šením na rozprašovacích sušiarňach do vel'-ke] miery je závislá od použitia vhodnýchpomocných látok (plnidielj, ktorých dostup-nost a cena může mat rozhodujúci vplyv naekonomické hodnotenie celého procesu. Taknapr., použitie hydrofobizovanýich anorga-nických solí, ktoré sú pre rozprašovaciesušenie najvýhodnejšie, prináša podstatnéstúpnutie surovinových nákladov. 4 Ďalšou nevýhodou použitia anorganickýchplnidiel je ich negativny vplyv na sušiacezariadenie v důsledku mechanického otie-rania strojnotechnologického zariadenia. Z doteraz známých postupov rozprašova-cieho sušenia vyfermentovanej lyzínovejpůdy je známe, že priebeh sušenia je závis-lý od obsahu sušiny v půdě, ktorú předsta-vuje v prevažnej miere umrtvená biomasaprodukčného mikroorganizmu. Táto závis-lost je priamo úměrná obsahu sušiny vovyfermentovanej půdě.

Taktiež známou skutočnosťou z teorie roz-prašovacieho sušenia je fakt, že pri použitíplnidla, ktorým v tomto případe je umrtve-ná biomasa, podstatné rýohlejšie dochádzak odparovaniu vody z celého objemu roz-prašovaných kvapiek, ako bez plnidla, čomá v konečnom důsledku priaznivý vplyvna kvalitu vysušeného produktu, t. j. pro-dukt je sypký, nelepiyý.

Vzhfadom k tomu, že obsah biomasy vofermentačnej půdě je daný vedením fermen-tačného procesu, u ktorého je rozhodujúciObsah lyzínu, maximálny obsah biomasy jeobmedzený a pohybuje sa v rozmedzí 4 až6 % hmot. Uvedený obsah biomasy nie jepostačujúci pre optimálně sušenie, preto jepotřebné do vyfermentovanej půdy před su-šením přidávat ďalšie plnidlo, ktorým na-příklad je mikromletý vápenec.

Bolo zistené, že L-lyzín je možné připra-vit sušením vyfermentovanej lyzínovej pů-dy, za přítomnosti plnidla, na rozprašovacejsušiarni spůsobom pódia vynálezu, ktorý savyznačuje tým, že sa k vyfermentovanej ly-zínovej pode, popřípadě zahustenej na 35až 50 % hmot., obsah sušiny a 15 až 25 %hmot. L-lyzínu, před sušením přidá akoplnidlo vodná suspenzia pe-nicilínovéiho my-célia o sušině 5 až 15 % hmot., v ktorej bo-la převedená degradácia zbytkového peni-cilínu prídavkom alkálie, napr. hydroxiduamonného- alebo sodného na hodnotu pH 8až 13, za miešania, v množstve 5 až 50 %obj., počítané na objem lyzínovej půdy, po-tom sa takto upravená vyfermentovaná ly-zínová půda usuší. Výhodou spůsobu podlá vynálezu je to,že sa k nezahustenej vyfermentovanej lyzí-novej půdě přidá .vodná suspenzia penicilí-nového mycélia o sušině 10 % hmot., v kto-rej bola převedená degradácia zbytkovéhopenicilínu prídavkom hydroxidu amonnéhoalebo sodného, na hodnotu pH 9,5, za mie-šania 1 h, v množstve 10 % obj., použitýchna objem nezahustenej lyzínovej půdy. Ďalšia výhoda spůsobu podlá vynálezu jeto, že sa k vyfermentovanej lyzínovej půdě,zahustenej na 35 až 50 % hmot., obsah su-šiny a 15 taž 25 % hmot. L-lyzínu, přidá vod-ná suspenzia penicilínového mycélia o su-šině 10 % hmot., v ktorej bola prevede-nádegradácia zbytkového penicilínu prídavkomhydroxidu amónneho alebo sodného nahodnotu pH 9,5, za miešania 1 h, v množ- 249900 štve 25 % obj., počítaných na objem zahus-tenej lyzínovej půdy. Přidané penicilínové mycélium k lyzíno-vej pode před sušením ,má 'priaznivý vplyvna priebeh rozprašovacieho sušenia a kva-litu výsledného· produktu. Oprava pH alka-liou, napr. 'hydroxidem amonným a mieša-nle suspenzie penicilínového mycélia súpostačujúce na to, aby došlo k úiplnej degra-dácii penicilínu.

Oproti možným sposobom využitia peni-cilínového mycélia, napr. na kompostovanie,sušenie samotného mycélia pre krmné úče-ly v polnoihospodárstve alebo ako zdroj živ-ných látok po predchádzajúcej hydrolýzepre fermentačné technologie, sposob pódiatohito vynálezu má aj tú výhodu, že oprotiprvému případu dochádza k efektívnejšiemuzhodnoteniu cdpadnej druhotnej suroviny,oproti dalším k minimálnym požiadavkámz híadiska náročnosti na teehnológiu astrojno-technologické zariiadenia. Výhodou tohoto postupu je aj zvýšenienutričnej hodnoty výsledného produktu vdůsledku obsahu 15 až 20 % hmot. strávi-teiných bielkovín v samostatné vysušenompenicilínovom mycéliu.

Zloženie penicilínového mycélia v sušině: celkový dusík 59,38 g/kg NH4+ 5,69 g/kg bielkoviny 231,0 g/kg bielkoviny stráviteiné 180,0 g/kg popol 13,49 % sírany stopy chloridy 1,2 g/kg

Postupom pódia vynálezu je možné vyro-bit lyzín napr. tak, že k vyfermentovanejlyzínovej pode sa přidá 10 % obj. vodnejsuspenzie penicilínového mycélia o· sušině10 % hmot., ktorá bola upravená koncent-rovaným roztokom hydroxidu amonného a-leibo sodného· na hodnotu pH 9,5 a .miešaná1 h. Vzniknutá suspenzia sa zahustí na od-parke na sušinu 40 % hmot. a vysuší narozprašovacej sušiarni. Výsledný produkt jesypký, nelepivý, nehygroskopický o obsahulyzínu minimálně 30 % hmot.

Sposobom výroby pódia vynálezu je mož-né z vyfermentovanej lyzínovej půdy, využi-tím odpadného penicilínového mycélia jed-noduchým sposobom vyrobit produkt o ob-sahu lyzínu 30 až 45 °/o hmot., ktorý vyho-vuje všetkým požiadavkám a má zvýšenúnutričnú hodnotu, oproti produktom s po-užitím anorganických plnidiel. Vyrobený L--lyzín sa používá v príprave lyzínovýchkoncentrátov pre výživu zvierat. Následujúce příklady sposob pódia vyná-lezu nijak neobmedzujú, ale len dopíňujú.Příklad 1 vo vodě o sušině 10 % hmot. bol za mieša-nia přidaný koncentrovaný hydroxid amon-ný na hodnotu pH 9,5 a suspenzia bola mie-šaná 1 h; 50 ml vzorka suspenzie bolazneutralizovaná 20 % obj. kyselinou sírovouna hodnotu pH 7,0, odfiltrované mycéliuma stanovený v ňom obsah penicilínu biolo-gickou metodou. V mycéliu neboli stanove-né ani stopy penicilínu. Zbytok suspenziebol přidaný k 20 1 vyfermentovanej lyzíno-vej pode o obsahu L-lyzínu 65 g/1. Táto zmesbola zahuštěná na obehovej odparka nahodnotu sušiny 40 % hmot. a vysušená naštvrťprevádzkovej rozprašovacej sušiarnip,ri teplote vstupného vzduchu 180 °C a vý-stupného· 95 °C. Získané 2 920 g produktuo obsahu 37,7 % hmot. L-lyzínu. Výslednýprodukt bol sypký, nelepivý, nehygrosko-pický, s obsahom vody 5,0 % hmot., popola10 % hmot. Příklad 2

Postup rovnaký ako v příklade 1, s týmrozdielom, že k suspenzii penicilínovéhomycélia vo vodě bol přidaný 40 % hmot.hydroxid sodný do hodnoty pH 9,5. Získané 2 950 g produktu o obsahu 36,5 %hmot. L-lyzínu. Výsledný produkt bol sypký,nelepivý, nehygroskopický, s obsahom vody5,4 °/o hmot., popola 12,1 % hmot. Příklad 3 K 2 1 suspenzie penicilínového mycélia vovodě o sušině 10 % hmot. bol za miešaniapřidaný koncentrovaný hydroxid amónny dohodnoty pH 9,5 a suspenzia bola .miešaná1 h. V odobratej 50 ml vzorke neboli stano-vené ani stopy penicilínu. Zbytok suspenziebol přidaný k 8 1 zahustenej lyzínovej podeo sušině 38 % hmot. a obsahu L-lyzínu158 g/1. Hodnota pH zmesi po premiešaníbola 6,9. Táto zmes ibola vysušená na štvrť-prevádzkovej rozprašovacej sušiarni priteplote vstupného vzduchu 180 °C a výstup-ného 95 °C. Získané 2 890 g produktu o obsahu 36,7 %hmot. L-lyzínu. Výsledný produkt bol sypký,nelepivý, nehygroskopický, s obsahom. půdy5,0 °/o hmot., popola 10,4 % hmot. Příklad 4

Postup rovnaký ako v příklade 3, s týmrozdielom, že k suspenzii penicilínovéhomycélia vo vodě bol přidaný 40 % hmot.hydroxid' sodný do hodnoty pH 9,5. Získané 2 930 g produktu o obsahu 35 %hmot. L-lyzínu. Výsledný produkt bol syiský,nelepivý, nehygroskopický s obsahom vody5,1 °/o hmot. a popola 12,3 % hmot. K 2 1 suspenzie penicilínového mycélia

Claims (3)

1. 243900 PREDMET

   1. Spůsob propravy L-lyzínu sušením vy-fermentovanej lyzínove] půdy, za přítomnos-ti plnidla, vyznačujúci sa tým, že k vyfer-mentovanej lyzínovej pode, popřípadě za-hustenej na 35 až 50 % hmot. obsahu sušinya 15 až 25 % hmot. L-lyzínu, sa před suše-ním přidá ako plnidlo vodná suspenzia pe-nicilínového mycélia o sušině 5 až 15 %hmot., v ktorej bola převedená degradáciazbytkového penicilínu prídavkom alkálie,áko hydroxidu amonného alebo sodného, nahodnotu pH 8 až 13, za miešania, v množ-stve 5 až 50 % ob]., počítaných na objemlyzínovej půdy, načo sa takto upravená ly-zínová půda usuší.
2. 2. Sposoib pódia bodu 1, vyznačujúci satým, že sa k nezahustenej vyfermentovanejlyzínovej pode přidá vodná suspenzia peni- VYNÁLEZU cilínového .mycélia o sušině 10 % hmot., vktorej ibola převedená degradácia zbytkové-ho penicilínu prídavkom hydroxidu amon-ného alebo sodného, na hodnotu pH 9,5, zamiešania 1 h, v množstve 10 % obj., počíta-ných na objem nezahustenej lyzínovej pů-dy.
3. 3. Spůsob podlá bodu 1, vyznačujúci satým, že sa k vyfermentovanej lyzínovej pů-dě, zahustenej na 35 až 50 °/o ihmot. obsahusušiny a 15 až 25 °/o hmot. L-lyzínu, přidávodná suispenzia penicilínového mycélia osušině 10 % hmot., v ktorej bola převedenádegradácia zbytkového penicilínu prídav-kom hydroxidu amonného alebo sodného nahodnotu pH 9,5, za miešania 1 h, v množ-stve 25 % obj., počítaných na objem zahus-tenej lyzínovej půdy. Severografla, n. p., závod 7; Most Cena 2,40 Kčs