Caso de proceso de desalinización y refinación de L-homoserina

La L-homoserina es un aminoácido que se utiliza ampliamente como materia prima de aminoácidos importante en los campos de la alimentación, los productos sanitarios, los cosméticos, los biomedicamentos y otras industrias relacionadas.

Desalinización y eliminación de impurezas de L-homoserina:

Durante la extracción y preparación de L-homoserina, las impurezas a menudo interfieren en el proceso, dificultando alcanzar el nivel de pureza deseado. Por lo tanto, los procesos de desalinización y eliminación de impurezas son necesarios para mejorar la pureza de la L-homoserina durante su extracción y preparación. Actualmente, los métodos principales de desalinización y eliminación de impurezas en la producción de L-homoserina incluyen:

1) Centrifugación:

La centrifugación es un método ampliamente utilizado para eliminar impurezas durante la producción de L-homoserina. Este proceso implica concentrar el caldo de fermentación mediante centrifugación y separar la fase orgánica para lograr su separación y purificación. La centrifugación es un proceso de producción altamente eficiente que puede eliminar eficazmente proteínas, carbohidratos y otras impurezas presentes en el caldo de fermentación.

2) Método de precipitación ácida:
Otro método comúnmente utilizado para la eliminación de impurezas durante la producción de L-homoserina es la precipitación ácida. Esta técnica consiste en precipitar y eliminar las proteínas del caldo de fermentación mediante la adición de una solución ácida. El método de precipitación ácida es particularmente eficaz para caldos de fermentación con alto contenido proteico, ya que estas se eliminan fácilmente por centrifugación tras la precipitación. Posteriormente, se puede lograr una mayor purificación de la L-homoserina mediante técnicas adicionales como la centrifugación o la cromatografía.

3) Método de adsorción de resina:

El método de adsorción con resina es otra técnica comúnmente utilizada en la producción de L-homoserina de alta calidad. Este método implica el uso de materiales como resinas de intercambio iónico para adsorber selectivamente la L-homoserina y eliminar impurezas. El método de adsorción con resina ofrece varias ventajas, como alta eficiencia, rapidez y buena selectividad.

4) Tecnología de separación cromatográfica:

La tecnología de separación cromatográfica se utiliza para eliminar sales inorgánicas, pigmentos y otras impurezas de la solución de alimentación de L-homoserina. El extracto separado se descontamina mediante una resina de refinación, y la L-homoserina purificada se somete a la última etapa del proceso para mejorar el rendimiento y la calidad de la L-homoserina.

Casos experimentales de purificación de L-homoserina por cromatografía:  

1) Propósito del experimento:

La tecnología cromatográfica se ha aplicado con éxito en la producción de diversos productos relacionados con aminoácidos. En este caso, un cliente envió 3000 l de líquido transparente de membrana de L-homoserina a nuestra empresa para realizar un experimento piloto de depuración cromatográfica. El objetivo principal de este experimento es evaluar el rendimiento de separación de la resina de Sunresin y estudiar el rendimiento del proceso de cromatografía SSMB en la separación y purificación de L-homoserina.

2)Materia prima experimental:

Para este experimento, se filtró el caldo de fermentación de L-homoserina para lograr una retención de sólidos del 18 %, un pH de 6,8 y una conductividad de 10320 µs/cm. El filtrado resultante se utilizó como materia prima para el proceso cromatográfico. El análisis de la materia prima se realizó de la siguiente manera:

3)Efecto experimental de separación cromatográfica:

A través de la optimización y ajuste continuo de la depuración de la producción cromatográfica, el rendimiento específico de la cromatografía es el siguiente:

4)Resumen experimental:

Con base en el experimento piloto cromatográfico con carga de resina Sunresin, se pueden extraer las siguientes conclusiones:

-En las condiciones de alimentación actuales, manteniendo un consumo de agua muy bajo, la prueba piloto puede obtener una buena separación de L-homoserina del rendimiento analítico sólido de más del 95%, una pureza de más del 90% y eliminación de otras impurezas;

-Con la segunda optimización de parámetros, el pigmento del extracto se redujo de rojo a amarillo claro y se mejoró significativamente el efecto de decoloración.

Equipo de separación cromatográfica Sunresin SSMB:

Para el problema de alta salinidad que prevalece en el caldo de fermentación actual, Sunresin ha desarrollado el proceso de separación de sal por cromatografía continua SSMB y el proceso de intercambio iónico continuo combinando las características del caldo.

Principio de separación cromatográfica:

El propósito de la cromatografía es separar el material de alimentación en dos partes.

-la fase de producto, que contiene el componente L-homoserina con alta recuperación y alto contenido;

-la fase de impurezas, que contiene una cantidad muy pequeña del componente objetivo y una gran proporción de sales, pigmentos y otras impurezas;

El proceso consiste en un sistema de cromatografía continua denominado lecho móvil analógico secuencial. Consiste en varios ciclos sucesivos de cámaras de separación rellenas de resina, denominadas "lecho móvil simulado secuencial" porque el movimiento del lecho de resina se simula mediante la alternancia periódica de la entrada y la salida de cada unidad.

El relleno cromatográfico es una resina homogénea con diferente unión/afinidad para cada componente.

Ventajas de las unidades de separación cromatográfica:

Las ventajas de SSMB son obvias:

-Alimentación/descarga continua y suave, garantizando la estabilidad y confiabilidad del sistema;

-Se pueden obtener componentes de alta pureza;

-Menor consumo de agua y uso de resina por unidad de producto separado en un sistema continuo en comparación con un proceso por lotes porque el sistema no tiene componentes intermedios para eliminar, mezclar y volver a alimentar;

-En comparación con el intercambio iónico convencional, prácticamente no consume productos químicos y es más respetuoso con el medio ambiente.

Para lograr el mejor rendimiento del sistema, se logrará un control preciso del caudal a través de las diferentes áreas de la columna de separación cromatográfica mediante el control automático del sistema para cambiar de forma automática y precisa entre los diferentes pasos del proceso.