BRPI0703692B1

BRPI0703692B1 - método para se obter os cristais de um hidrocloreto de aminoácido básico compreendendo gerar um aminoácido básico usando células microbianas por fermentação em um caldo de fermentação ou por um método enzimático em uma solução de reação de enzima usando as células como catalisadores

Info

Publication number: BRPI0703692B1
Application number: BRPI0703692A
Authority: BR
Inventors: Mitsuhiro Kishino; Toshimichi Kamei
Original assignee: Ajinomoto Kk
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2016-12-27
Also published as: EP2096176A1; US8372606B2; RU2009124135A; CN101558164A; CA2672714A1; KR101046905B1; JPWO2008078448A1; CN101558164B; EP2096176A4; WO2008078448A1; US20090291477A1; EP2096176B1; BRPI0703692A; MX2009006932A; KR20090100406A; CA2672714C; RU2460799C2

Abstract

"método para se obter os cristais de um hidrocloreto de aminoácido básico de um caldo de fermentação de aminoácido básico ou na solução de reação enzimática". é um objeto da presente invenção prover um método para separar e obter um hidrocloreto de aminoácido básico de um caldo de fermentação de aminoácido básico ou na solução de reação enzimática, cuja reação enzimática tenha sido catalisada por células viáveis de um micróbio produtor de aminoácido básico, cada um contendo íons de sulfato, pela qual o método produz o produto, e as qualidades são quase as mesmas e são garantidas mais facilmente em comparação com a técnica convencional, método este que compreende as etapas de: (1) adicionar o cloreto de um metal selecionado do grupo consistindo em cálcio, potássio, magnésio e bário, ao caldo de fermentação de aminoácido básico, ou à solução de reação enzimática que contenha os tons de sulfato, para precipitar os tons de sulfato como cristais do sulfato de metal resultante, (2) remover os cristais de sulfato de metal da solução de aminoácido básico, (3) esfriar o caldo de fermentação de aminoácido básico ou a solução de reação enzimática, em que os cristais de sulfato de metal são removidos, enquanto se mantém a concentração do sulfato de metal abaixo da sua concentração saturada para precipitar o aminoácido básico como seus cristais de hidrocloreto, e (4) separar os cristais de hidrocloreto de aminoácido básico para coletá-los.

Description

“MÉTODO PARA SE OBTER OS CRISTAIS DE UM HIDROCLORETO DE AMINOÁCIDO BÁSICO COMPREENDENDO GERAR UM AMINOÁCIDO BÁSICO USANDO CÉLULAS MICROBIANAS POR FERMENTAÇÃO EM UM CALDO DE FERMENTAÇÃO OU POR UM MÉTODO ENZIMÁTICO EM UMA SOLUÇÃO DE REAÇÃO DE ENZIMA USANDO AS CÉLULAS COMO CATALISADORES.” CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção diz respeito a um método para se obter cristais de um hidrodoreto de aminoácido básico de um caldo de fermentação de aminoácido básico ou uma solução de reação enzimática cuja reação enzimática tenha sido catalisada com células viáveis de um microorganismo produtor do aminoácido básico, em que o caldo ou a solução contém, neles íons de sulfato.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA DA INVENÇÃO

Usualmente, os caldos de fermentação de aminoácido básico e as soluções de reação enzimática contêm íons de sulfato que tenham sido originados do sulfato de amônio usado como uma fonte de nitrogênio em meio de fermentação e soluções de substrato para a reação enzimática, respectivamente.

Convencionai mente, de modo a obter os cristais de um hidrodoreto de aminoácido básico de um tal caldo de fermentação de aminoácido básico ou de uma solução de reação enzimática, caldo ou solução estas que contêm íons de sul feto, em uma alta pureza, primeiramente o caldo de fermentação de aminoácido básico ou a solução de reação enzimática contendo íons de sulfato são passados através de uma coluna de resina de troca de cãtions do tipo amônio, por meto do que o aminoácido básico é adsorvido sobre a resina, enquanto os íons de sulfato são removidos fora do sistema na forma de uma solução de sulfato de amônio junto com os íons de amônio trocados ou dessorvídos. Depois disso, a resina de troca de íons sobre a qual o aminoácido básico tenha sido adsorvido, c lavada para eluir o aminoácido básico com uma solução dc amônia c o aminoácido básico é então concentrado por si (como a forma livre) no eluato. Finalmente, o aminoácido básico livre obtido é neutralizado com ácido clorídrico, por meio do que os cristais de hidrocloreto de aminoácido básico são formados e obtidos do líquido mãe.

Entretanto, este método é problemático nos seguintes aspectos, a saber: (1) a solução de sulfato de amônio eluída deve ser concentrada com o uso de uma quantidade enorme de vapor para reciclar o sulfato de amônio como um subproduto, e (2) uma grande quantidade de água residual será descarregada quando a resina for lavada.

Outros métodos para se obter um aminoácido básico incluem, por exemplo, um método em que um caldo de fermentação de Usina seja fornecido com uma solução de hidróxido de potássio para cristalizar a base de lisina (forma livre) (Documento de patente ηΩ 1), e um método em que um caldo de fermentação de lisina seja filtrado através de carvão ativado para remover as células do microorganismo usado produtor da lisina, o filtrado resultante sendo fornecido com uma solução de hidróxido de cálcio para depositar e remover o sulfato de cálcio resultante, e depois o remanescente sendo concentrado para remover a amônia, por meio do que a base de lisina é obtida (Documento de patente n° 2). Depois, a base de lisina é fornecida com ácido clorídrico, por meio do que os cristais de hidrocloreto de lisina são obtidos.

No entanto, os métodos descritos acima, em que um hidróxido de metal e ácido clorídrico caros são usados como materiais auxiliares, e o subproduto sulfato de metal resultante é muito barato em comparação com o metal por si usado, resultam nos fluxos de produção em que os custos para os materiais auxiliares são elevados. Além disso, quando a solução pertinente, após ser fornecida com um hidróxido de metal, é concentrada até uma concentração de lisina predeterminada, a concentração é realizada mediante concentração de calor em uma região de pH elevado, o que induzirá à degradação da lisina.

Além disso, estes métodos envolvem uma suspensão que contém cristais de sulfato de metal e um aminoácido básico. O aminoácido básico fica, entretanto, na forma da base (forma livre) na suspensão e, por tanto, a suspensão fica viscosa e fica difícil de separar os cristais de sulfato de metal do aminoácido básico, de modo que uma grande quantidade do aminoácido adere aos cristais de sulfato de metal a ser descarregado, resultando em um coeficiente de recuperação do aminoácido de interesse reduzido.

Por outro lado, o método da presente invenção envolve uma suspensão que contém o aminoácido como o seu hidrocloreto e, assim, é baixo em viscosidade para possibilitar fácil separação dos cristais de sulfato de metal do componente aminoácido, resultando em um coeficiente elevado de recuperação do aminoácido.

Além disso, existem os seguintes problemas: a solução aquosa de um hidróxido de metal usualmente é adicionada em uma concentração de não mais do que 50%, e assim reduz-se a concentração de aminoácido no sistema, resultando em um custo inconsistentemente aumentado; entretanto, 100% do pó de um hidróxido de metal podem ser adicionados ao sistema, mas para fazê-lo se requer operações perigosas e difíceis; e além disso, uma etapa para se adicionar hidróxido de metal e uma etapa para se adicionar ácido clorídrico, as quais são ambas necessárias, virão complicar a operação de produção.

Até agora, um cloreto de metal não foi reagido com um sulfato de aminoácido básico em um caldo de fermentação de aminoácido básico, porque acreditava-se que nenhuma reação de troca de ânions ocorresse entre o sulfato de aminoácido básico e o cloreto de metal. Isto é, pensou-se ser inconcebível que uma reação de equilíbrio pudesse ocorrer entre os sais, porque o sistema é um sistema de sólidos-líquidos do sulfato de aminoácido básico na fase de solução, e cloreto de metal na fase sólida. Acredita-se que, em um tal sistema de sólidos-líquidos, mesmo que o cloreto de metal seja adicionado como um sólido, o cloreto de metal deve permanecer como um sólido, enquanto o sulfato de aminoácido básico deve ser mantido em uma condição dissolvida. (Documento de patente η2 1).

Publicação de Patente Européia n2 0534865. (Documento de patente nr 2).

Publicação da Patente Russa n2 183581.

Incidentalmente, de acordo com a presente invenção, os aminoácidos básicos não são limitados, contanto que eles sejam gerados por fermentação ou por métodos enzimáticos com o uso de células microbianas como um como um catalisador. Estes aminoácidos incluem, por exemplo, arginina, histidina e lisina. A forma dos aminoácidos não é limitada, mas uma forma L é preferida.

Os micróbios em conformidade com a presente invenção referem-se àqueles que são capazes de produzir o aminoácido alvo ou àqueles que são capazes de catalisar a reação para produzir o aminoácido alvo dos substratos. Os primeiros são usados em métodos de fermentação, enquanto estes últimos são usados em métodos enzimáticos. Como micróbios, qualquer bactéria, leveduras, bactérias filamentosas e outros, podem ser usados, as bactérias sendo preferidas. Além disso, as bactérias podem ou ser Gram-negativas ou Gram-positivas. Adicionalmente, um micróbio pode ser usado isoladamente ou em combinação com um ou mais outros micróbios.

Como bactérias produtoras de L-lisina conhecidas e métodos para sua reprodução, podem ser mencionadas por exemplo a W095/23864, a WO 96/17930, a WO 2005/01075, o Pedido de Patente Japonesa Aberta ao Público (Kokai) Sho n2 56-18596, a Patente U.S. n2 4346170, e o Pedido de Patente Japonesa Aberta ao Público (Kokai) n2 2000-189180. Além disso, como bactérias produtoras de L-arginina conhecidas e métodos para sua reprodução, podem ser mencionadas, por exemplo, a Publicação do Pedido de Patente dos Estados Unidos nfi 2002/058315 Al, o Pedido de Patente Russa nfl 2001112869, a EP 1170358 Al e a EP 1170361 Al. Além disso, como bactérias produtoras da L-histidina conhecidas e métodos para sua reprodução, podem ser mencionadas, por exemplo, as Patentes Russas n— 2003677 e 2119536, as Patentes U.S. ri23 4.388.405, 6.344.347 e 6.258.554, as Patentes Russas n~ 2003677 e 2119536, o Pedido de Patente Japonesa Aberta ao Público (Kokai) Sho ne 56-005099, e a EP 1016710A. O mesmo é o caso com as bactérias produtoras da L-ornitina conhecidas e os métodos para sua reprodução.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Problemas a Serem Solucionados pela Invenção Considerando os Fundamentos da Técnica da Invenção acima mencionados, é um objeto da presente invenção fornecer um método para separar e obter um hidrocloreto de aminoácido básico de um caldo de fermentação de aminoácido básico, ou de uma solução de reação enzimática cuja reação enzimática tenha sido catalisada por células viáveis de um micróbio produtor de aminoácido básico, em cada um dos quais a solução contendo íons de sulfato, pela qual o método produz o produto, e as qualidades são quase as mesmas e são garantidas mais facilmente em comparação com a técnica convencional (daqui por diante, para os fins da presente invenção, a menos que de outra forma indicado ou a menos que uma interpretação tecnicamente diferente seja necessária, a descrição relativa ao caldo de fermentação deve ser também aplicável àquela quanto à solução de reação enzimática).

Meios para solucionar os problemas Os presentes inventores ativamente estudaram como alcançar o objeto acima e observaram que os cristais de um hidrocloreto de aminoácido básico pode ser obtido em uma alta produção e qualidade por um método em que um caldo de fermentação de aminoácido básico contendo íons de sulfato seja fornecido com um cloreto de metal para precipitar os íons de sulfato como cristais de sulfato de metal, cristais estes que são então separados para se obter uma solução, seguido por resfriamento da solução para precipitar o aminoácido básico como seus cristais de hidrocloreto, e completaram a presente invenção com base nestas descobertas.

Conseqüentemente, a presente invenção compreende os seguintes aspectos: [1] Um método para se obter os cristais de hidrocloreto de um aminoácido básico proveniente de um caldo de fermentação de aminoácido básico ou de uma solução de reação enzimática, em que a reação enzimática tenha sido catalisada com células viáveis de um micróbio produtor de aminoácido básico, em que o caldo ou a solução contenha nela íons de sulfato, o método compreendendo as etapas de: (1) adicionar o cloreto de um metal selecionado do grupo consistindo em cálcio, potássio, magnésio e bário, ao caldo de fermentação de aminoácido básico, ou à solução de reação enzimática que contenha os íons de sulfato, para precipitar os íons de sulfato como cristais do sulfato de metal resultante, (2) remover os cristais de sulfato de metal do caldo de fermentação de aminoácido básico ou da solução de reação enzimática, (3) esfriar o caldo de fermentação de aminoácido básico ou a solução de reação enzimática, em que os cristais de sulfato de metal são removidos, enquanto se mantém a concentração do sulfato de metal abaixo da sua concentração saturada para precipitar o aminoácido básico como seus cristais de hidrocloreto, e (4) separar os cristais de hidrocloreto de aminoácido básico para coletá-los.

[2] O método de acordo com o aspecto [1], em que as células microbianas contidas no caldo de fermentação de aminoácido básico ou na solução de reação enzimática são removidas antes da etapa (1) ou após a etapa (2)· [3] O método de acordo com o aspecto [1] ou [2], em que o aminoácido básico é selecionado do grupo consistindo de arginina, lisina, omitina e histidina.

[4] O método de acordo com qualquer um dos aspectos [1] a [3], em que o caldo de fermentação de aminoácido básico ou a solução de reação enzimática que contenham os íons de sulfato têm uma relação equivalente de íon de sulfato / aminoácido básico de 50 a 150%.

[5] O método de acordo com qualquer um dos aspectos [1] a [4], em que o cloreto de metal é adicionado em uma relação equivalente de 80 a 120% em relação ao íon de sulfato.

Efeitos da Invenção Um hidrocloreto de aminoácido básico pode ser obtido em uma boa produção e qualidade a partir de um caldo de fermentação de aminoácido básico contendo íons de sulfato mediante um método extremamente simples, de acordo com a presente invenção.

MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO A presente invenção será descrita em detalhes abaixo.

Quando os cristais de um hidrocloreto de aminoácido básico devam ser obtidos de acordo com o método da presente invenção, de um caldo de fermentação de aminoácido básico contendo íons de sulfato, primeiramente o cloreto de um metal selecionado do grupo consistindo em cálcio, potássio, magnésio e bário é adicionado ao caldo de fermentação para precipitar os íons de sulfato como os cristais do sulfato de metal resultante.

Neste caso, um caldo de fermentação de aminoácido básico contendo íons de sulfato para uso na presente invenção deve ser como segue. A saber, o caldo, naturalmente, deve necessariamente conter íons de sulfato, e no caldo de fermentação de aminoácido básico a concentração de íons de sulfato deve achar-se em uma relação equivalente de 50 a 150%, e preferivelmente de 90 a 110%, em relação ao aminoácido básico. Isto é porque, se referida relação equivalente for acima de 150%, a quantidade de íons de cloreto a ser reagido deve ser desnecessariamente aumentada, ao passo que, se referida relação equivalente for de menos do que 50%, o aminoácido básico poderá ser decomposto desvantajosamente por causa de um pH além de 8,5.

Aqui, o aminoácido básico pode ser arginina, lisina, omitina, histídina ou um derivado destas, e ainda pode estar ou em uma forma opticamente ativa, isto é, as formas L ou D, ou em sua forma racêmica.

No caldo de fermentação ou na solução de reação enzimática de um aminoácido básico para uso na presente invenção, os contra-íons primários ao aminoácido básico contido são íons de sulfato. Além disso, um caldo de fermentação pode conter cristais do aminoácido básico produzido por fermentação. Em um tal caso, o caldo deve ser submetido ao método da presente invenção após os cristais terem sido removidos ou dissolvidos.

As condições sob as quais um cloreto de metal é adicionado para precipitar os cristais de sulfato de metal são como segue. O cloreto de metal para uso na presente invenção pode ser selecionado, conforme apropriado, do grupo consistindo de cloretos de cálcio, potássio, magnésio e bário (compreendendo seus hidratos). Destes, os cloretos de cálcio e de potássio são os preferidos, e dentre estes dois, o cloreto de potássio é o mais preferido, porque ele tem um subproduto que pode ser usado como um fertilizante. A quantidade do cloreto de metal a ser adicionada depende da quantidade dos íons de sulfato existentes, e é em uma relação equivalente de 80 a 120%, preferivelmente de 90 a 100%, em relação aos íons de sulfato.

As células microbianas contidas no caldo de fermentação de aminoácido básico podem ou ser removidas de antemão ou não. No entanto é preferível que as células microbianas sejam removidas de antemão para melhorar a separabilidade dos cristais de sulfato de metal resultantes.

Além disso, o caldo de fermentação de aminoácido básico pode ou ser concentrado ou não, antes que o cloreto de metal seja adicionado. Se o caldo for concentrado, o cloreto de metal preferivelmente é adicionado antes que o caldo seja concentrado do ponto de vista da operação. Isto é porque, em um caso em que os cristais de sulfato de metal de baixa solubilidade devam ser precipitados, uma grande supersaturação causa uma concentração da pasta extremamente elevada, por meio do que os cristais ficam difíceis de se separarem. O método mais preferido é um método em que o caldo seja fornecido com um cloreto de metal, os cristais de sulfato de metal resultantes sejam separados do remanescente, e depois o líquido mãe seja concentrado. O cloreto de potássio pode ser adicionado ou antes ou depois que o caldo seja concentrado. No entanto, em um caso em que o cloreto de cálcio seja empregado, as operações se tomam um pouquinho complicadas, por causa da repetição da cristalização/separação, isto é, porque o caldo é primeiro fornecido com cloreto de cálcio, os cristais de sulfato de cálcio resultantes são separados, o líquido mãe é concentrado, e os cristais de sulfato de cálcio recém-resultantes são separados.

Um caldo de fermentação de aminoácido básico de preferência é fornecido com um cloreto de metal em um pH de 3 a 8,5 e em uma temperatura de 20 a 90°C. Especificamente, o caldo é de preferência fornecido com cloreto de cálcio em um pH de 3 a 8,5 e em uma temperatura de 20 a 90°C. O caldo é preferivelmente fornecido com um cloreto de metal outro que não o cloreto de cálcio, em um pH de 3 a 8,5 e em uma temperatura de 50 a 90°C. Isto é porque o caído que tenha um pH além de 8,5 facilita a degradação do aminoácido básico até reduzir o coeficiente de recuperação, ao passo que o caldo que tenha um pH menor do que 3 aumenta a solubilidade do aminoácido básico, resultando em um coeficiente de recuperação reduzido. Neste caso, um álcali é a ele adicionado para suprimir a solubilidade, resultando em um custo aumentado. Quando um cloreto de metal é usado na quantidade acima definida, o caldo se acha usualmente em uma faixa de pH acima mencionada, mas o caldo, se necessário, pode ser fornecido com um ácido ou com um álcali para ajustar o pH apropriadamente. Além disso, o caldo, que tenha sido fornecido com um cloreto de metal outro que não o cloreto de cálcio, em uma temperatura de menos do que 50°C, pode não ser concentrado para impedir o aminoácido básico de ser precipitado, tomando difícil, no estágio de processo posterior obter um índice de alta cristalização. Neste meio tempo, uma temperatura além dos 90°C degrada o aminoácido.

Deve ser ainda observado, após a cristalização de um sulfato de metal, que, no caso de um sistema de troca de íons de sólidos-líquidos em que os cristais de cloreto de metal estejam nele presentes, suficiente tempo de reação tal como duas horas ou mais, preferivelmente dez horas ou mais, deve ser deixado após o cloreto de metal ter sido adicionado. No caso de um sistema de solução completo, apenas o tempo usual devido à concentração é necessário para que o sulfato de metal seja concentrado e cristalizado. A seguir, os cristais de sulfato de metal são removidos do caldo de fermentação de aminoácido básico. Como um método de remoção, várias centrífugas ficam disponíveis, e não ficam limitadas em particular. Um SDC (separador do tipo super decantador) é preferido, porque fica fácil manter-se a temperatura do líquido mãe.

Subseqüentemente, o caldo de fermentação de aminoácido básico, do qual os cristais de sulfato de metal são removidos, é esfriado até cristalizar o hidrocloreto de aminoácido básico, ao mesmo tempo em que mantém a concentração do sulfato de metal abaixo da solubilidade de saturação do sulfato de metal. Nessas circunstâncias, antes ou após o caldo de fermentação ter sido esfriado para cristalizar o hidrocloreto de aminoácido básico, o caldo de fermentação pode ser concentrado, se necessário. A concentração do sulfato de metal no caldo de fermentação de aminoácido básico é necessariamente mantida abaixo da solubilidade de saturação do sulfato de metal, enquanto o caldo de fermentação é esfriado para cristalizar o hidrocloreto de aminoácido básico. Para este fim, é importante que a solubilidade de saturação do sulfato de metal no caldo de fermentação de aminoácido básico seja adquirida de antemão. Por exemplo, o sulfato de potássio e o sulfato de cálcio têm suas respectivas solubilidades de saturação de 10 g/dl e 0,05g/dl em pH 5,5 e a 20°C em uma solução de qualquer uma dentre arginina, lisina, omitina e histidina. Uma pessoa habilitada na técnica pode facilmente determinar uma condição de operação adequada para um dado caso mediante um teste preliminar. A presente invenção controla a concentração para cristalizar ou o esfriamento para cristalizar de modo que a solução não possa alcançar a solubilidade de saturação do sulfato de metal.

Por conseguinte, os cristais depositados do hidrocloreto de aminoácido básico são separados. Os cristais depositados são separados de uma maneira semelhante àquela do método descrito acima, em que os cristais do sulfato de metal são removidos do caldo de fermentação do aminoácido básico, exceto que um excelente aparelho de centrifugação de separação, tal como uma centrífuga do tipo de cesta, ou coisa parecida, seja apropriadamente usado. Isto é porque, ao contrário do caso acima descrito em que os cristais de sulfato de metal são separados do caldo de fermentação de aminoácido básico, é mais importante do que controlar a temperatura, que o aparelho seja usado para depurar o líquido mãe aderente tanto quanto possível, por meio do que a pureza do produto do aminoácido básico é melhorada.

Os cristais do hidrocloreto de aminoácido básico assim obtidos são comparáveis em rendimento e qualidade àqueles obtidos por métodos convencionais. Especificamente, quando o caldo de fermentação da arginina seja fornecido com cloreto de potássio para tratamento pelo método da presente invenção, um coeficiente de recuperação tão baixo quanto menos do que 50%, é dado na maneira-de-uma-passagem, a menos que reciclado. Mas o líquido mãe com as impurezas presentes no caldo de partida e nele concentrado é parcialmente transferido para o ciclo seguinte do caldo de fermentação, do qual as células microbianas tenham sido separadas, para reutilização, de modo que o rendimento seja mantido, possibilitando a recuperação do produto com uma pureza final de 99% em um rendimento final de 90%. Quando um caldo de fermentação de arginina é fornecido com cloreto de cálcio para tratamento similar, uma pureza final de 95% em um rendimento final de 90% é obtida. Além disso, quando um caldo de fermentação de lisina é fornecido com cloreto de potássio para tratamento semelhante, uma pureza de 99% em um rendimento de 90% é obtida. Quando um caldo de fermentação de lisina é fornecido com cloreto de cálcio para tratamento semelhante, uma pureza de 99% em um rendimento de 90% é obtida.

EXEMPLOS A presente invenção será descrita em detalhes abaixo, com referência aos Exemplos e Exemplos Comparativos, mas não fica limitada a estes Exemplos.

Exemplo 1: Produção dos cristais de hidrocloreto de lisina ("usado KC1) A produção de um caldo de fermentação de lisina contendo íons de sulfato (caldo de fermentação de sulfato de lisina): Uma fonte de carbono, uma fonte de nitrogênio e nutrientes de traço são dissolvidos em água termicamente esterilizada e depois escoada em um fermentador. Uma suspensão de um microorganismo produtos de lisina previamente proliferado é a isso adicionado para iniciar a cultura. A cultura é controlada com água fria para manter uma temperatura de fermentação de 35 a 40°C, ao mesmo tempo em que se fornece ar ao fermentador para controlar o nível do oxigênio dissolvido. O caldo pode ser produzido por um método bem conhecido, em que a cultura é continuada por cerca de 25 a 40 horas, até que o índice de produção da lisina seja reduzido no meio de cultura, enquanto este meio esteja sendo suplementado com uma fonte de carbono, uma fonte de nitrogênio e uma certa quantidade de nutrientes, quando estas se tomam insuficientes durante a cultura. O caldo de fermentação de sulfato de lisina, que foi obtido pelo método acima descrito, foi depurado das células microbianas para dar uma solução livre de células microbianas tendo a seguinte composição: Tabela 1 Esta solução livre de células microbianas foi concentrada no vácuo (50 mmHg) até uma concentração de 37% p/p em termos de base de lisina (lisina de forma livre), foi fornecida com 142 g de cloreto de potássio (KC1), e agitada por 3 horas a 60°C. Depois, a suspensão foi, com um separador de mesa, separada em 135 g de cristais úmidos do sulfato de potássio (K2SO4) e 729 g de solução de hidrocloreto de lisina. Esta solução foi fornecida com 258 g de água, enquanto se mantinha uma temperatura de 60°C para impedir que 0 sulfato de potássio se precipitasse, e depois esfriada em um banho de 20°C durante um período de 6 horas até os 20°C. A solução, quando esfriada a 40°C no decurso do esfriamento, foi suprida com 10 g de cristais de diidrato de hidrocloreto de lisina como cristais sementes para induzir a cristalização. A solução esfriada foi centrifugada com uma centrífuga de mesa para dar 76 g de cristais de diidrato de hidrocloreto de lisina, os quais foram então secados por 30 minutos a 110°C com um secador de leito fluidificado para se obter 61 g de cristais de anidrido de hidrocloreto de Usina tendo uma pureza de 99%, o líquido mãe estando em uma quantidade de 770 g.

Por outro lado, outros cristais de anidrido de hidrocloreto de lisina foram obtidos por um método em que o líquido mãe de um caldo de fermentação de lisina é reciclado como segue. 760 g daquele líquido mãe final foram misturados com 1.947 gramas de uma solução de fermentação livre de células microbianas contendo 202 g de lisina (em termos de hidrocloreto de lisina) para o ciclo seguinte, fornecidos com 116 g de cloreto de potássio, e depois concentrados para se ter uma concentração de lisina de 130 g/100 g de H2O. A suspensão resultante da concentração foi separada em uma temperatura mantida de 60°C dentro de 137 g de sulfato de potássio e 890 g de um sobrenadante. O sobrenadante foi fornecido com 160 g de água, e esfriado a partir de 60°C até 20°C para se obter 215 g de cristais úmidos de diidrato de hidrocloreto de lisina, os quais foram então secados a 110°C por 30 minutos para se obter 180 g de cristais de anidrido de hidrocloreto de lisina tendo uma pureza de 99%. O ciclo foi repetido por nove vezes para se obter cristais de anidrido de hidrocloreto de lisina tendo uma pureza de 99% em um coeficiente de recuperação de 90%.

Exemplo 2. Produção de cristais de hidrocloreto de lisina (usado CaClA

Um caldo de fermentação de sulfato de lisina foi produzido da mesma maneira do Exemplo 1. Ácido sulfúrico foi usado para ajudar-se o pH do caldo de fermentação a 3,0 para armazenagem. As células microbianas no caldo de fermentação de sulfato de lisina foram eliminadas com uma membrana MF para se obter uma solução livre de células microbianas tendo a seguinte composição: Tabela 2 Esta solução livre de células microbianas foi provida com 12 g de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) para neutralizá-la a um pH de 5,5, e agitada em 25°C por 30 minutos para precipitar os cristais de sulfato de cálcio. A suspensão resultante foi filtrada com um funil de Nutsche para se obter 9,8 g de cristais de sulfato de cálcio. O filtrado foi suprido com 114 g de cloreto de cálcio (CaCb), por meio do que o sulfato de cálcio foi precipitado. A suspensão foi filtrada pelo funil de Nutsche para se obter 231 g de cristais úmidos de diidrato de sulfato de cálcio e 1.475 g de uma solução de hídrocloreto de lisina. A solução foi concentrada em um vácuo a 370 g, por meio do que um concentrado aquoso de hidrocloreto de lisina a 60°C (concentração: 35 g/dl) foi obtido. Este concentrado foi esfriado até 20°C para se obter uma suspensão de hidrocloreto de lisina. Depois, a suspensão foi separada com um separador de mesa, mas não se preferiu que uma grande quantidade dos cristais úmidos de diidrato de sulfato de cálcio fosse incluída na suspensão. Conseqüentemente, o concentrado foi filtrado pelo funil de Nutsche para se obter cristais úmidos de sulfato de cálcio e uma solução de hidrocloreto de lisina. A solução de hidrocloreto de lisina foi esfriada a 20°C para se obter uma suspensão de hidrocloreto de lisina. Por conseguinte, a suspensão foi separada còm um separador de mesa e, assim, 203 g de cristais úmidos de diidrato de hidrocloreto de lisina foram obtidos. Além disso, os cristais úmidos foram secados em 110°C por 30 minutos com um secador de fluído para se obter 156 g de cristais de anidrido de hidrocloreto de lisina tendo uma pureza de 99%.

Adicionalmente, mediante um método em que o líquido mãe da fermentação da lisina é reciclado, os cristais de anidrido de hidrocloreto de lisina são obtidos da mesma maneira que no Exemplo 1. Este ciclo é repetido nove vezes para se obter cristais de anidrido de hidrocloreto de lisina tendo uma pureza de 99% em um coeficiente de recuperação de 90%.

Exemplo 3.

Produção de cristais de hidrocloreto de arginina ÍKCI foi usado) A produção de um caldo de fermentação de arginina (caldo de fermentação contendo sulfato de arginina) contendo íons de sulfato: Um caldo de fermentação de sulfato de arginina pode ser produzido da mesma maneira do Exemplo 1, exceto que um microorganismo produtor de arginina foi usado, ao invés do microorganismo produtor de lisina. O caldo de fermentação de sulfato de arginina que foi obtido pelo método descrito acima foi depurado das células microbianas para se obter uma solução livre de células microbianas, tendo a composição a seguir: Tabela 3 Esta solução livre de células microbianas foi suprida com 42 g de cloreto de potássio para dissolvê-la, e depois concentrada até uma concentração de arginina de 100 g/100 g de H2O. A suspensão a 60°C foi, pelo separador de mesa, separado em 40 g de cristais úmidos de sulfato de potássio e 230 g de uma solução de arginina. Depois, esta solução foi suprida com 30 g de água, esfriada até 20°C, e então a suspensão resultante foi, pelo separador de mesa, separada em 30 g de cristais úmidos de hidrocloreto de arginina e 226 g de uma solução de arginina.

Além disso, um método para se obter cristais de hidrocloreto de arginina foi simulado com o uso de um método em que o líquido mãe de fermentação da arginina foi reciclado. Calculou-se que o ciclo fosse repetido nove vezes para se obter cristais de hidrocloreto de arginina tendo uma pureza de 99% em um coeficiente de recuperação de 90%.

Aplicabilidade Industrial A presente invenção pode ser usada nos campos de forragem, materiais cosméticos e materiais farmacêuticos, com o uso de um hidrocloreto de aminoácido básico.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para se obter os cristais de um hidrocloreto de aminoácido básico compreendendo gerar um aminoácido básico usando células microbianas por fermentação em um caldo de fermentação ou por um método euzimãdco em uma solução de reação de enzima usando as células como catalisadores, em que o caldo ou a solução contenham neles íons de sulfato» caracterizado pelo fato de que ainda compreende as etapas de: (1) adicionar o cloreto de metal sólido selecionado do grupo consistindo em cloreto de cálcio, cloreto de potássio, cloreto de magnésio e cloreto de bário» ao caldo de fermentação contendo o aminoácido básico e íons sulfato, ou à solução de reação enzimátíca que contenha o aminoácido básico e os íons de sulfato, desse modo precipitando os cristais do sulfato de metal resultante; (2) remover os cristais de sulfato de metal do caldo de fermentação de aminoácido básico ou da solução de reação enzimátíca; (3) esfriar o caldo de fermentação ou a solução de reação enzimátíca do qual os cristais de sulfato de metal foram removidos» enquanto mantendo a concentração do sulfato de metal abaixo da sua concentração de saturação; (4) precipitar o aminoácido básico tia sua forma de cristais de hidrocloreto; (5) separar os cristais de hidrocloreto de aminoácido básico, e (6) coletar os cristais de hidrocloreto de aminoácido básico.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as células microbianas contidas no caldo de fermentação de aminoácido básico ou na solução de reação enzimátíca são removidas antes da etapa (1) ou após a etapa (2).

3. Método de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o aminoácido básico é selecionado do grupo consistindo de arginina, lisina, omitina e histidina.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o caldo de fermentação de aminoácido básico ou a solução de reação enzimática contendo íons de sulfato têm uma relação equivalente de íons de sulfato / aminoácido básico de 50 a 150%.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o cloreto de metal á adicionado em uma relação equivalente de 80 a 120% em relação aos íons de sulfato.