Brevet FR2556230A1 — publié le 19850614

La présente invention concerne un procédé pour amé- liorer I1 élimination des impuretés polymères et le flux du produit recherche par un traitement préalable de concentration lors de la séparation des impuretés polymères dans une liqueur de fermentation contenant des aminoacides ou une liqueur de traitement intermédiaire avant de séparer et d'obtenir les aminoacides. Bien qu'il soit connu d'utiliser un traitement d'ultrafiltration pour la purification d'une liqueur de fermentation contenant des axinoacides, ce traitement pose un problème lorsque l'on utilise une membrane d'ultrafiltration ayant un faible poids moléculaire critique en vue d'améliorer l'effet de raffinage, la vitesse de filtration est réduite et un appareillage plus important est nécessaire. A la suite de recherches approfondies pour éliminer cet inconvénient, la demanderesse a découvert que l'élimination des substances polymères est améliorée et le flux du produit recherché est amélioré lorsque l'on concentre au préalable une liqueur de fermentation contenant des aminoacides et on la soumet ensuite au traitement d'ultrafiltration. La présente invention repose sur cette découverte. La liqueur à traiter selon l'invention est une liqueur de fermentation ou une liqueur intermediaire de son traitement à n'importe quel stade avant la séparation et l'obtention des aminoacides, et le procédé selon l'invention est particulierement efficace pour les liqueurs contenant des impuretés polymères telles que protéines, substances humiques polysaccharides etc. par exemple, des liqueurs de fermentation dont la source de carbone consiste en mélasse de canne à sucre etc. ou de liqueurs de traitement intermédiaires. On pense que la raison pour laquelle les impuretés polymères telles que protéines, substances humiques, polysaccharides etc. peuvent être séparés avec une séparation plus élevée que les liqueurs de fermentation contenant des aminoacides, les liqueurs mères de cristallisation, etc. est que ces substances polydres sont associées par concentration et l'ultrafiltration a lieu dans cet état associé. Le degré de concentration, selon l'invention, est de préférence le plus grand possible b moins que la viscosité de la liqueur traitée nesoitfortement accrue et la vitesse de filtration fortement réduite. En général, il est d'environ 1,5 à 4 fois. Lorsque la liqueur à traiter a été concentrée comme ci-dessus, elle est avantageusement soumise à l'ultrafiltration classique. Par exemple, la membrane utilisée n'est pas particulièrement limitée et peut être n'importe quelle membrane semiperméable classique. On citera, par exemple, comme matières de membrane les polyamides, le polyacrylonitrile, l'acetate de cellulose etc. Bien que la membrane soit, par exemple, de forme tubulaire plate, en spirale ou sous forme de fibres creuses, cette forme n'est pas non plus particulièrement limitée. Il n'y a pas non plus de limitation particulière sur le poids moléculaire limite ou critique de la membrane. La pression appliquez la température et les autres conditions de traitement peuvent aussi être classiques, sans limitation particulière. Comme indices indiquant l'effet de raffinage par ultra filtration, on peut utiliser le procédé au colorant (absorption à 400 nm) et le procédé Lowly Folin. Dans le procédé Lowly Folio, on peut déceler la diminution des substances polymères telles que substances humiques, polysaccharides etc, en plus de protéines. Par ex#emple, dans le cas où l'on concentre d'un facteur 2 la liqueur de fermentation de mélasse de canne à sucre contenant de l'acide glutamique et on la soumet à l'ultrafiltration par le procédé de l'invention, le pourcentage de refus des c) rts et le pourcentage des protéines éliminées sont accrus d'environ 20 X, et environ 30 %, respectivement, par rapport au cas où la liqueur est soumise directement à l'ultrafiltration sans concentration. Ceci est probablement dû, comme décrit ci-dessus, à ce que les substances polymères dissoutes s'associent ou se coagulent par concentration et la membrane est maintenant imperméable à celles qui ont traverse la membrane avant concentration. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. Exemple 1 On concentre deux fois une liqueur de fermentation contenant de l'acide glutamique (pH 7,2) obtenue à partir de mélasse de canne à sucre, on la traite par ultrafiltration en utilisant une membrane polyacrylique sous forme de fibrescreusesà 40 C, et ensuite on détermine par analyse les couleurs et les protéines et on compare les résultats avec l1échantillon non concentre (témoin). Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau 1. Tableau 1 Refus des Protéines eli- colorants (%) minées (%) Liqueur de fermentation 20 10 d'acide glutamique non concentrée 25 }Même liqueur de fermentation 25 15 concentrée 2 x On peut voir d'après le tableau 1 que, par le procédé de concentration selon l'invention, le pourcentage de refus des colorants augmente d'environ 25 % et le pourcentage des protéines éliminées de 50 %. En outre, les flux moyens dans les traitements d'ultrafiltration respectifs jusqu'à concentration 5 fois sont de 22 1 3 2 pour la solution de départ, et 15 l/m h pour le concentrat 2 x. Autrement dit, par concentration préalable 2 x, le flux du produit recherché est accru par un facteur 1,4. Exemple 2 On concentre trois fois une liqueur de fermentation contenant de l'acide glutamique (pH 7,2) obtenue à partir d'une liqueur d'amidon de tapioca saccharifiée par des enzymes et on traite par ultrafiltration dans les mêmes conditions qu'à l'exemple 1. Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau 2. Tableau 2 Refus des Protéines eli colorants (%) minCes (X) Liqueur de fermentation 10 5 d'acide glutamique non concentrée Nême liqueur de fermentation 13 8 concentrée 3 x On peut voir d'après le tableau 2, que selon le procédé de l'invention, le pourcentage de refus des colorants est augmenté d'environ 30 %, et le pourcentage des protéines éliminées d'environ 60 %. En outre, les flux moyens dans les traitements d'ultrafiltration jusqu'à la concentration 10 fois sont de 52 l/a2h pour la solution de départ et 27 l/m h pour le concentrat 3 fois. Autrement dit, par concentration préalable d'un facteur 3 fois, le flux du produit recherche est augmenté dans le rapport 1,6. Exemple 3 On concentre deux fois une liqueur de fermentation contenant de la lysine obtenue à partir de mélasse de betteraves, et on traite par ultrafiltration dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1. Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau 3. Tableau 3 Refus des Protéines éli colorants (%) minées (%) Liqueur de fermentation 17 9 d'acide glutamique non concentrée -Même liqueur de fermentation concentrée 2 x 13 En outre, les flux moyens dans les traitements d'ultrafiltration jusqu'a la concentration 7 x sont de 34 1/mh pour la solution de départ, et 16 l/m2h pour le concentrat 2 x, respectivement. Autrement dit, par concentration préalable 2 x, le flux du produit recherche est accru par un facteur 1,4. Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation préférés décrits ci-dessus à titre d'illustration et que l'homme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N Procédé d'ultrafiltration d'une liqueur d'aminoacsdea obtenue par fermentation, contenant des substances étrangères polymères telles que protéines, substances humiques ou polysaceha- rides ou d'une liqueur de traitement intermédiaire avant la séparation des aminoacides, pour séparer lesdites substances polymères, caractérisé en ce que l'on concentre au préalable environ 1,5 à 4 fois ladite liqueur et on effectue l'ultrafiltration pour séparer les substances polymères.