電滲析法由L-賴氨酸鹽酸鹽制備L-賴氨酸.pdf

1、L-賴氨酸是人和動物的必需氨基酸之一。L-賴氨酸易吸潮,不易保存。因此,生產(chǎn)過程中常將發(fā)酵生成的L-賴氨酸用鹽酸中和,得到市售的L-賴氨酸鹽酸鹽。L-賴氨酸鹽酸鹽一般不宜直接食用,需要與酸等當(dāng)量的堿中和并脫鹽后,方可得到食用和醫(yī)用價值都較高的游離L-賴氨酸。本文分別提出用傳統(tǒng)電滲析、離子替代電滲析和雙極膜電滲析法脫除L-賴氨酸鹽酸鹽中的氯離子來制備游離的L-賴氨酸,研究結(jié)果如下:
　　 傳統(tǒng)電滲析法中,將一定濃度L-賴氨酸和氫氧

2、化鈉混合反應(yīng)后,用自制電滲析裝置將氯離子除去。分別考察了L-賴氨酸鹽酸鹽和氫氧化鈉溶液的濃度比、L-賴氨酸鹽酸鹽溶液初始濃度及初始pH值、以及操作電壓對電滲析過程包括Cl-脫除率、電流密度、L-賴氨酸回收率、電流效率和能耗的影響。實驗結(jié)果表明:當(dāng)賴氨酸鹽酸鹽和氫氧化鈉溶液濃度比為3:5,L-賴氨酸鹽酸鹽初始濃度為0.3mol·L-1,初始pH值為9.74,操作電壓為30V時,電滲析效果最好。相應(yīng)的電滲析結(jié)果分別為:Cl-脫除率為73.1

3、％,L-賴氨酸回收率為86.4％,電流效率為30％,能耗為12.9 kW·h·kg-1。
　　 離子替代電滲析實驗中,通過極室解離出的氫氧根對氯離子的替代作用,使L-賴氨酸鹽酸鹽中氯離子得以脫除。分別考察了操作電壓、L-賴氨酸鹽酸鹽初始濃度、3室溶液初始pH值以及操作溫度等條件對電滲析效果的影響。結(jié)果表明:室溫條件下,當(dāng)L-賴氨酸鹽酸鹽初始濃度為0.6mol·L-1,操作電壓為40V,3室溶液初始pH值控制為9.74時,電滲析效

4、果較好。此時,Cl-脫除率為95.6％,能耗為9.0 kW·h·kg-1,電流效率為20.5％；3室溶液初始pH主要影響L-賴氨酸的回收率,當(dāng)其初始。pH值為9.74時,L-賴氨酸的回收率最高,為93.2％。另外,升高操作溫度,有利于提高電流效率和降低能耗。
　　 雙極膜電滲析實驗中,通過雙極膜水解離生成的氫氧根對脫鹽室中氯離子的替代作用來脫除L-賴氨酸鹽酸鹽中的氯離子。采用不同操作電壓、L-賴氨酸鹽酸鹽初始濃度以及操作溫度等條

5、件,考察了各條件對電滲析效果的影響。實驗結(jié)果表明:室溫條件下,當(dāng)L-賴氨酸鹽酸鹽初始濃度為0.6mol·L-1,操作電壓為40V時,Cl-脫除率較高,為85.6％,電流效率為21.4％,能耗29.0 kW·h·kg-1。電滲析溫度對Cl-脫除率、能耗和電流效率均有一定影響,升高溫度能使Cl-脫除率增加、能耗降低、電流效率升高。
　　 三種不同膜組合方式均能脫除L-賴氨酸鹽酸鹽中的氯離子制備L-賴氨酸。離子替代型電滲析能達到最大的