L-色氨酸是人体及动物生存活动中不可或缺的八种必需氨基酸之一。20世纪以来,生物科学在不断地发展,医药技术在不断地进步,L-色氨酸在医药、动物饲料、食品添加剂等领域的市场需求也随之日益增加,未来发展前景广阔。以L-色氨酸的发酵液为研究对象,通过对发酵液进行固液分离、脱色、纳滤膜过滤、结晶等工艺进行分离提纯。本研究基于微生物发酵法,对L-色氨酸发酵液的成分及含量进行分析,优化L-色氨酸发酵液中的提取工艺,利用陶瓷膜过滤技术显著提高L-色氨酸发酵液固液分离过程中菌体去除率、蛋白去除率,研究不同型号活性炭性能确定最佳脱色条件,探究纳滤膜最佳型号及反应条件、浓缩结晶过程条件控制,最终提高L-色氨酸分离提纯的收率。基于上述目的,本文的主要研究内容及结果如下:1、高效检测发酵液中L-色氨酸的分析方法通过HPLC法对发酵液中各类组成成分还有其含量进行分析检测,结果测得L-色氨酸发酵液中水的含量为68.72%,固体的含量为31.28%,其中L-色氨酸占1.32%、苯丙氨酸0.22%、无机盐3.94%、糖0.22%、其他物质25.04%。2、分别对发酵液固液分离工艺和脱色工艺进行研究选用1%的Na2SO3作为抗氧化剂,调pH4.0,防止发酵液中的L-色氨酸分解,通过陶瓷膜将发酵液中的L-色氨酸及水分与其他大分子物质初步分离,其中蛋白去除率78%、菌体去除率99%、L-色氨酸收率97%。将分离后的清液进行脱色处理,脱色工艺最佳条件为:温度60℃条件下,粉末活性炭用量1%,作为脱色剂,加入分离后的发酵液中,脱色时间30 min,抽滤将脱色完的活性炭去除。最终测得发酵液透光率可达78%,L-色氨酸的收率为95%。3、对发酵液分离纯化过程中纳滤膜过滤和结晶工艺研究将脱色后的发酵清液使用膜型号为NF800的纳滤膜,在压力为1.2 MPa,温度40℃的条件下进行过滤处理,L-色氨酸回收率可达95%,透光率83%。之后经过浓缩冷却结晶,最后离心获得L-色氨酸成品,L-色氨酸的总收取率达到61%。