【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
フエニルアラニンの製造方法としては脱脂大豆
等の蛋白質の加水分解物から分離する方法、発酵
法、合成法等が知られているが、いずれの方法に
おいても精製手段として通例フエニルアラニンの
晶析が行なわれる。
本発明はこのＬ−フエニルアラニンの晶析工程
においてＬ−フエニルアラニンの晶析率を高める
方法に関するものである。Ｌ−フエニルアラニン
は溶解度が比較的低いアミノ酸であるが、結晶が
鱗片状をしていることから母液を結晶から充分に
分離することが難しく、そこで精製効果を高める
ためになるべくＬ−フエニルアラニンの溶解度を
低くすることが望まれる。本発明は経済的に成立
しうる方法でＬ−フエニルアラニンの溶解度を下
げて充分な晶析率を確保しかつ精製効果を高める
べくなされたものであり、本発明者らが種々検討
の結果、硫酸ナトリウムがＬ−フエニルアラニン
の溶解度を低下させる効果の大きい（これに対
し、塩化ナトリウム、硫酸アンモニウム、酢酸ナ
トリウムなどでは小さい）ことを見出してこれに
基づいて本発明を完成したものである。
すなわち、本発明はＬ−フエニルアラニンを含
有する水溶液からＬ−フエニルアラニンを晶析さ
せるにあたり、該水溶液の硫酸ナトリウム濃度を
10ｇ／100ｇ水以上とすることを要旨とするもの
である。
本発明はＬ−フエニルアラニンを含有する水溶
液に広く適用できる。このような水溶液の例とし
ては、蛋白質分解法の場合には蛋白質加水分解
液、これをイオン交換樹脂あるいは脱色樹脂で処
理して得られた液、そこから晶析して得られた粗
結晶溶解液及び粗結晶を分離した母液等、発酵法
の場合には発酵液、それをイオン交換樹脂あるい
は脱色樹脂で処理して得られた液、そこから更に
晶析して得られた粗結晶の溶解液及び粗結晶を分
離した母液等、合成法の場合にはDL−アセチル
フエニルアラニンをアシラーゼと反応させた液等
がある。
硫酸ナトリウムがＬ−フエニルアラニンの溶解
度を低下させる効果は濃度の増加とともに徐々に
あらわれるが、実用的観点から硫酸ナトリウムの
濃度10ｇ／100ｇ水以上、特に20ｇ／100ｇ水以上
でその効果が顕著である。硫酸ナトリウムをこの
ような濃度に達せしめる手段としては当該溶液に
硫酸ナトリウムを添加してもよく、またこのよう
な濃度に達していない硫酸ナトリウム含有液を濃
縮してもよい。硫酸ナトリウムはナトリウム源と
硫酸源を別々に投入して液中で形成させてもよ
い。添加時期はＬ−フエニルアラニン結晶の析出
前であつてもよくまた析出後であつてもよい。
Ｌ−フエニルアラニン結晶を析出させる前に種
晶を加えることが望ましい。晶析は濃縮晶析、冷
却晶析、あるいは硫酸ナトリウムの添加等によつ
て行なう。この場合、結晶が微細にならないよう
注意しながら行なうのが望ましい。
晶析終了後は必要により放置して過飽和を解消
させてから、結晶を分離する常法により固液分離
する。得られた結晶は必要により少量の冷水中に
懸濁させて固液分離することによつて付着母液を
洗浄してから常法によつて精製し製品とする。
本発明の方法を用いれば、Ｌ−フエニルアラニ
ンの晶析率を高めることができ、このことによつ
て工程の単純化あるいは収率の向上を図ることが
できる。
以下の実施例において、Phe窒素純度とは、フ
エニルアラニンの窒素／（全窒素−アンモニア態
窒素）をパーセントで表示したものである。
実施例 １
Ｌ−フエニルアラニン発酵液を強酸性陽イオン
交換樹脂に通液してＬ−フエニルアラニンを吸着
させ、アンモニア水で溶離し、この溶離液を濃縮
し、濃縮液を得た。この濃縮液は硫酸でPH5.5に
調整後、液を３等分した。３等分した液には、硫
酸ナトリウム濃度を所定の濃度になるまで添加
し、晶析原液を得た。この晶析原液を35℃まで撹
拌除冷し、一夜放置後、結晶を分離して、少量の
水で洗浄した。
各実験条件、及び結果を下表に示す。
Known methods for producing phenylalanine include separation from hydrolysates of proteins such as defatted soybeans, fermentation methods, and synthesis methods, but in all methods, crystallization of phenylalanine is usually used as a purification method. will be carried out. The present invention relates to a method for increasing the crystallization rate of L-phenylalanine in this L-phenylalanine crystallization step. L-phenylalanine is an amino acid with relatively low solubility, but since the crystals are scaly, it is difficult to sufficiently separate the mother liquor from the crystals, so in order to improve the purification effect, L-phenyl It is desirable to reduce the solubility of alanine. The present invention has been made to lower the solubility of L-phenylalanine by an economically viable method to ensure a sufficient crystallization rate and to enhance the purification effect, and the present invention has been made as a result of various studies by the present inventors. The present invention was completed based on the discovery that sodium sulfate has a large effect on reducing the solubility of L-phenylalanine (in contrast, sodium chloride, ammonium sulfate, sodium acetate, etc. have a small effect). That is, in the present invention, when crystallizing L-phenylalanine from an aqueous solution containing L-phenylalanine, the sodium sulfate concentration of the aqueous solution is
The gist is that the amount should be 10g/100g water or more. The present invention is widely applicable to aqueous solutions containing L-phenylalanine. Examples of such aqueous solutions include protein hydrolyzate in the case of proteolysis, a solution obtained by treating this with an ion exchange resin or decolorizing resin, and a solution of crude crystals obtained by crystallization from the solution. Dissolution of the mother liquor from which the liquid and crude crystals are separated, in the case of fermentation method, the fermentation liquid, the liquid obtained by treating it with an ion exchange resin or decolorizing resin, and the crude crystals obtained by further crystallization from it. Examples include a mother liquor obtained by separating liquid and crude crystals, and in the case of a synthetic method, a solution obtained by reacting DL-acetylphenylalanine with acylase. The effect of sodium sulfate on reducing the solubility of L-phenylalanine gradually appears as the concentration increases, but from a practical standpoint, the effect is noticeable when the concentration of sodium sulfate is 10 g/100 g water or higher, especially 20 g/100 g water or higher. be. As a means for achieving such a concentration of sodium sulfate, sodium sulfate may be added to the solution, or a solution containing sodium sulfate that has not yet reached such a concentration may be concentrated. Sodium sulfate may be formed in a liquid by separately introducing a sodium source and a sulfuric acid source. The timing of addition may be before or after precipitation of L-phenylalanine crystals. It is desirable to add seed crystals before precipitating the L-phenylalanine crystals. Crystallization is carried out by concentration crystallization, cooling crystallization, addition of sodium sulfate, or the like. In this case, it is desirable to carry out the process with care so that the crystals do not become fine. After the crystallization is completed, if necessary, the mixture is left to stand to eliminate supersaturation, and then solid-liquid separation is performed by a conventional method of separating crystals. If necessary, the crystals obtained are suspended in a small amount of cold water and subjected to solid-liquid separation to wash the adhering mother liquor, and then purified by a conventional method to obtain a product. By using the method of the present invention, the crystallization rate of L-phenylalanine can be increased, thereby simplifying the process or improving the yield. In the following examples, Phe nitrogen purity is phenylalanine nitrogen/(total nitrogen - ammonia nitrogen) expressed as a percentage. Example 1 L-phenylalanine fermentation liquid was passed through a strongly acidic cation exchange resin to adsorb L-phenylalanine, eluted with aqueous ammonia, and the eluate was concentrated to obtain a concentrated liquid. After adjusting the pH of this concentrated solution to 5.5 with sulfuric acid, the solution was divided into three equal parts. A sodium sulfate concentration was added to the three equal parts to obtain a crystallization stock solution. This crystallization stock solution was stirred and slowly cooled to 35°C, and after being left overnight, the crystals were separated and washed with a small amount of water. The experimental conditions and results are shown in the table below.
【表】【table】
【表】
実施例 ２
Ｌ−フエニルアラニン発酵液に濾過助剤を添加
して濾過後、この濾液を60℃の減圧条件で濃縮
し、さらに35℃まで徐冷し、結晶を分離して、粗
結晶を得た。この粗結晶に水を所定の量添加し、
80℃で加熱溶解し、PHを5.5に調整後、液を３等
分した。この３等分した液には、硫酸ナトリウム
濃度を所定の濃度になるまで添加し、晶析原液を
得た。この晶析原液を35℃まで撹拌除冷し、一夜
放置後結晶を分離して、少量の水で洗浄した。
各実験の条件、及び結果を下表に示す。[Table] Example 2 After adding a filter aid to the L-phenylalanine fermentation liquid and filtrating it, the filtrate was concentrated under reduced pressure conditions at 60°C, further slowly cooled to 35°C, and the crystals were separated. Crude crystals were obtained. Add a predetermined amount of water to this crude crystal,
After heating and dissolving at 80°C and adjusting the pH to 5.5, the liquid was divided into three equal parts. A sodium sulfate concentration was added to this three-part solution until it reached a predetermined concentration to obtain a crystallization stock solution. This crystallization stock solution was stirred and slowly cooled to 35° C. After being left overnight, the crystals were separated and washed with a small amount of water. The conditions and results of each experiment are shown in the table below.
【表】【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は各種の塩の濃度を変えて30℃における
Ｌ−フエニルアラニンの溶解度を測定した結果を
示す。図中、白丸は硫酸ナトリウム、黒丸は塩化
ナトリウム、三角は硫酸アンモニウム、そして四
角は酢酸ナトリウムを表わしている。
Figure 1 shows the results of measuring the solubility of L-phenylalanine at 30°C with varying concentrations of various salts. In the figure, white circles represent sodium sulfate, black circles represent sodium chloride, triangles represent ammonium sulfate, and squares represent sodium acetate.