本发明涉及脯氨酸提取工艺，尤其涉及一种低成本脯氨酸提取系统及其方法。
背景技术：
脯氨酸是植物蛋白质的组分之一，并以游离状态广泛存在于植物体中，在干旱、盐渍等胁迫条件下，许多植物体内脯氨酸大量积累，积累的脯氨酸除了作为植物细胞质内渗透调节物质外，还在稳定生物大分子结构、降低细胞酸性、解除氨毒以及作为能量库调节细胞氧化还原势等方面起重要作用。
目前，生产脯氨酸的方法主要为直接发酵法，然而在发酵法生产脯氨酸时，发酵液中含有大量的菌体、色素、各种离子和蛋白类杂质，严重影响了生成的脯氨酸的质量，若采用原始活性炭脱色和板框过滤，不仅不能保证脯氨酸质量，且成本较高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种简单高效、成本低廉的一种低成本脯氨酸提取系统及其脯氨酸提取方法。
本发明技术方案的一种低成本脯氨酸提取系统，包括有储蓄罐，储蓄罐的出口端设置有过滤器，过滤器的出口连接有离子交换柱，所述离子交换柱的出口端连接第一抽液泵，第一抽液泵的出口连接三通阀的入口，三通阀的另一入口端连接清洗液槽，三通阀出口端连接高压泵，所述高压泵依次连接压力表、流量计、温度计和超滤膜浓缩装置，所述超滤膜浓缩装置的出口端分别连接反渗透装置和蒸发器。
优选的，所述过滤器内置活性炭吸附剂。
优选的，所述离子交换柱中设有xd树脂脱色剂。
优选的，所述超滤膜浓缩装置与蒸发器之间设有第二抽液泵。
优选的，所述蒸发器的出口端设有烘干装置。
优选的，所述超滤所用膜材料为pp或pe复合膜中的一种，截留分子量为15000～25000。
本发明的一种低成本脯氨酸提取方法，具体提取方法如下：
1）将含量为10%左右的脯氨酸发酵液放入储蓄罐，并通入到活性炭过滤器中，过滤掉大颗粒杂质和部分色素；
2）将过滤后的发酵液通入装有xd树脂脱色剂的离子交换柱进行进一步脱色处理，流速为1/20（每分钟流出液的体积为xd树脂体积的1/20）；
3）将脱色处理后的发酵液高压通入超滤膜浓缩系统，运行压力3～8bar进行过滤，将菌体、菌落、蛋白质等杂质去除，经过超滤膜浓缩得到的超滤液总量为初始发酵液的4～10%；
4）将得到的超滤液，经过蒸发器的蒸发结晶，烘干装置的烘干后得到最终的脯氨酸晶体。
本发明技术有益效果：
本发明的一种低成本脯氨酸提取系统及其脯氨酸提取方法，结构简单、成本低廉，通过超滤膜浓缩提取脯氨酸，保证了产品质量，提高了工作效率。通过对超滤膜处理后所得澄清液直接反渗透处理，制得清洗液，并通过切换三通阀的路径使用高压泵对整个超滤系统进行清洗，节约方便，有利于超滤膜系统的连续运行。
附图说明
图1为本发明一种低成本脯氨酸提取系统的结构示意图。
其中，1、储蓄罐；2、过滤器；3、离子交换柱；4、超滤膜浓缩装置；5、蒸发器；6、烘干装置；7、反渗透装置；8、清洗液槽；9、第一抽液泵；10、三通阀；11、高压泵；12、压力表；13、流量计；14、温度计；15、第二抽液泵；
16、收集装置。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种低成本脯氨酸提取系统及其方法，包括有储蓄罐1，储蓄罐1的出口端设置有过滤器2，过滤器2的出口连接有离子交换柱3，所述离子交换柱3的出口端连接第一抽液泵9，第一抽液泵9的出口连接三通阀10的入口，三通阀10的另一入口端连接清洗液槽8，三通阀10出口端连接高压泵11，所述高压泵11依次连接压力表12、流量计13、温度计14和超滤膜浓缩装置4，所述超滤膜浓缩装置4的出口端分别连接反渗透装置7和蒸发器5。
所述过滤器2内置活性炭吸附剂，所述离子交换柱3中设有xd树脂脱色剂，所述超滤膜浓缩装置4与蒸发器5之间设有第二抽液泵，所述蒸发器5的出口端设有烘干装置6，所述超滤所用膜材料为pp或pe复合膜中的一种，截留分子量为15000～25000。
一种低成本脯氨酸提取方法，具体实施例为：
1）将含量为5%的脯氨酸发酵液1000kg放入储蓄罐，并通入到活性炭过滤器中，过滤掉大颗粒杂质和部分色素；
2）将过滤后的发酵液960kg通入装有xd树脂脱色剂的离子交换柱进行进一步脱色处理，流速为1/20（每分钟流出液的体积为xd树脂体积的1/20）；
3）将脱色处理后的发酵液946kg高压通入超滤膜浓缩系统，运行压力5bar进行过滤，将菌体、菌落、蛋白质等杂质去除，经过超滤膜浓缩得到的超滤液60kg；
4）将得到的超滤液，经过蒸发器的蒸发结晶，烘干装置的烘干后得到最终的脯氨酸晶体50kg。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。