Caso do processo de dessalinização e refino de L-homoserina

A L-homosserina é um aminoácido amplamente utilizado como uma importante matéria-prima de aminoácidos nas áreas de alimentos, produtos de saúde, cosméticos, biomedicamentos e outras indústrias relacionadas.

Dessalinização e remoção de impurezas de L-homosserina:

Durante a extração e preparação da L-homosserina, muitas vezes as impurezas podem interferir no processo, dificultando a obtenção do nível de pureza desejado. Portanto, processos de dessalinização e remoção de impurezas são necessários para melhorar a pureza da L-homosserina durante sua extração e preparação. Atualmente, os principais métodos para dessalinização e remoção de impurezas na produção de L-homosserina incluem:

1) Centrifugação:

A centrifugação é um método amplamente utilizado para remover impurezas durante a produção de L-homosserina. Este processo envolve a concentração do caldo de fermentação por centrifugação e a separação da fase orgânica para conseguir a separação e purificação. A centrifugação é um processo de produção altamente eficiente que pode remover com eficácia proteínas, carboidratos e outras impurezas presentes no caldo de fermentação.

2) Método de precipitação ácida:
Outro método comumente usado para remoção de impurezas durante a produção de L-homosserina é o método de precipitação ácida. Esta técnica envolve a precipitação e remoção de proteínas do caldo de fermentação através da adição de uma solução ácida. O método de precipitação ácida é particularmente eficaz para caldos de fermentação com alto teor de proteínas, pois as proteínas podem ser facilmente removidas por centrifugação após a precipitação. A purificação adicional da L-homosserina pode então ser conseguida através de técnicas adicionais, tais como centrifugação ou cromatografia.

3) Método de adsorção de resina:

O método de adsorção de resina é outra técnica comumente utilizada na produção de L-homosserina de alta qualidade. Este método envolve o uso de materiais como resinas de troca iônica para adsorver seletivamente a L-homosserina e remover impurezas. O método de adsorção de resina oferece diversas vantagens, incluindo alta eficiência, rapidez e boa seletividade.

4) Tecnologia de separação cromatográfica:

A tecnologia de separação cromatográfica é usada para remover sais inorgânicos, pigmentos e outras impurezas da solução de alimentação de L-homosserina. O extrato separado é descontaminado por uma resina de refino, e a L-homosserina purificada é submetida à fase final do processo, a fim de aumentar o rendimento de toda a linha e a qualidade do produto L-homosserina.

Casos experimentais de purificação de L-homosserina por cromatografia:  

1)Objetivo do experimento:

A tecnologia de cromatografia tem sido aplicada com sucesso na produção de vários produtos relacionados a aminoácidos. Neste caso, um cliente enviou um líquido transparente de membrana de L-homosserina de 3000L para nossa empresa para conduzir um experimento piloto de depuração de cromatografia. O objetivo principal deste experimento é avaliar o desempenho de separação da resina Sunresin e estudar o desempenho do processo de cromatografia SSMB na separação e purificação de L-homoserina.

2) Matéria-prima experimental:

Para este experimento, o caldo de fermentação de L-homosserina foi filtrado para atingir 18% de retenção de sólidos, um pH de 6,8 e uma condutividade de 10.320 μs/cm. O filtrado resultante foi então utilizado como matéria-prima para o processo de cromatografia. A matéria-prima foi analisada da seguinte forma:

3)Efeito experimental de separação cromatográfica:

Através da otimização e ajuste contínuos da depuração da produção cromatográfica, o desempenho específico da cromatografia é o seguinte:

4) Resumo experimental:

Com base no experimento piloto cromatográfico com carregamento da resina Sunresin, as seguintes conclusões podem ser tiradas:

-Sob as atuais condições de alimentação, mantendo um consumo de água muito baixo, o teste piloto pode obter uma boa separação da L-homoserina do rendimento analítico sólido superior a 95%, pureza superior a 90% e remoção de outras impurezas;

-Com a segunda otimização de parâmetros, o pigmento do extrato foi reduzido de vermelho para amarelo claro e o efeito de descoloração foi significativamente melhorado.

Equipamento de separação coromatagráfica Sunresin SSMB:

Para o problema de alto teor de sal que prevalece no caldo de fermentação atual, a Sunresin desenvolveu o processo de separação de sal por cromatografia contínua SSMB e o processo contínuo de troca iônica, combinando as características do caldo.

Princípio de separação cromatográfica:

O objetivo da cromatografia é separar o material de alimentação em duas partes.

-a fase produto, que contém o componente L-homosserina com alta recuperação e alto teor;

-a fase de impureza, que contém uma quantidade muito pequena do componente alvo e uma grande proporção de sais, pigmentos e outras impurezas;

O processo é um sistema de cromatografia contínua denominado leito móvel analógico sequencial. Consiste em uma série de ciclos sucessivos de câmaras de separação preenchidas com resina, que são chamadas de "leito móvel simulado sequencial" porque o movimento do leito de resina é simulado pela alternância periódica da entrada e saída de cada unidade.

O empacotamento cromatográfico é uma resina homogênea com ligação/afinidade diferente para cada componente.

Vantagens das Unidades de Separação Cromatográfica:

As vantagens do SSMB são óbvias:.

-Alimentação/descarga contínua e suave, garantindo estabilidade e confiabilidade do sistema;

-Podem ser obtidos componentes de alta pureza;

-Menor consumo de água e utilização de resina por unidade de produto separado em sistema contínuo em comparação a processo descontínuo, pois o sistema não possui componentes intermediários para remover, misturar e realimentar;

-Comparado à troca iônica convencional, praticamente não consome produtos químicos e é mais ecologicamente correto.

A fim de alcançar o melhor desempenho do sistema, o controle preciso da vazão através das diferentes áreas da coluna de separação cromatográfica será realizado pelo controle automático do sistema para alternar de forma automática e precisa entre as diferentes etapas do processo.