各种氨基酸的生产工艺

各种氨基酸的生产工艺1、谷氨酸(1)等电离交工艺方法一一从发酵液中提取谷氨酸，即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2)，温度降到10 以下沉淀，离心分离谷氨酸，再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂，用氨水调上清液pH10进行洗脱，洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取，离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。

该工艺方法的缺点是：废水量大，治理成本高，酸碱用量大。

⑵连续等电工艺一一将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40 C左右，连续加入有晶种的等电罐中，同时加入硫酸，控制等电罐中PH值维持在3.2左右，温度40 C进行结晶。

该工艺方法废的优点是：水量相对较少；缺点是：氨酸提取率及产品质量较差。

(3) 发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤，澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20〜3.25，然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶，分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和母液，将一部分母液进入脱盐装置，脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并；另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5〜7,蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20〜3.25后，进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置，使母液中的谷氨酸充分结晶出来，低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和二次母液。

(4) 水解等电点法发酵液-一浓缩(78.9kPa , 0.15MPa 蒸汽)----盐酸水解(130 C, 4h ) 一过滤-- ---滤液脱色-----浓缩-----中和，调pH至3.0-3.2 ( NaOH或发酵液) 一-低温放置，析晶---- 谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省⑸低温等电点法发酵液-----边冷却边加硫酸调节PH4.0-4.5----- 加晶种，育晶2h-----边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2——冷却降温——搅拌16h——4 C 静置4h——离心分离——--谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省⑹直接常温等电点法发酵液-----加硫酸调节PH4.0-4.5----- 育晶2-4h----- 加硫酸调至pH3.5-3.8------ 育晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------ 育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------沉淀2-4h ------- 谷氨酸晶体此工艺的优点：设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。

2、L-亮氨酸(1) 浓缩段原料：蒸汽将一次母液通入浓缩罐内，通入蒸汽，温度120度，气压-0.09Mpa ，浓缩时间6h，结晶。

终点产物：结晶液(去一次中和段)(2 ) 一次中和段辅料：硫酸，纯水结晶液进入一次中和罐，通入硫酸，纯水，温度80，中和时间4h，过滤终点产物：1，滤液（回收利用）2，滤渣（去氨解段） （3） 氨解段辅料：氨水，纯水，蒸汽滤渣进入氨解罐，通入氨水，纯水，蒸汽，温度 80，氨解时间3h ，过滤终点产物，1，滤液（回收利用）2，滤渣（去脱色段）（胱氨酸）（4 ）脱色段。

辅料：蒸汽，纯水，活性炭滤渣进入脱色罐，通（投）入蒸汽，纯水，活性炭，温度 80 ,脱色时间2h ，过滤，终点产物：1，滤渣（回收利用）2，滤液（去二次中和段） （5 ）二次中和段 辅料：氨水，蒸汽滤液进入二次中和罐，通入氨水，蒸汽，温度 80 ,中和时间4h ，过滤， 终点产物，1，滤液（回收利用）2，滤渣（即L-亮氨酸粗品，去精制段） （6）精制段辅料：蒸馏水，蒸汽（组氨酸盐酸盐）用蒸馏水冲洗上段工序产品并离心甩干，送入烘干机，通入蒸汽烘干，包装，入库，烘干 温度100，烘干时间3H 。

终点产物：L-亮氨酸成品3、赖氨酸二步发酵法——又称前体添加法,50年代初开发的二步发酵法以赖氨酸的前体二氨基 庚二酸为原料，借助微生物生产的酶（二氨基庚二酸脱羧酶）， 使其脱羧后转变为赖氨酸。

70年代后，日本采用固定化二氨基庚二酸脱羧酶或含此酶的菌体 ，使内消旋2，6-二氨基庚二酸脱羧连续生产赖氨酸，改进了这一工艺。

—|二级种子培养卜[[症粉质康料—晤养基福f 发酵十过滤一＞离子交换—眞議缩—却 •廡发结晶f 評f 饲料级赖氨厮卄容解脱色E药品、食品.试剂級赖氨酸4、L-胱氨酸（1） 水解段 原料：毛发 辅料：盐酸，蒸汽。

将毛发投入水解罐内密封，通入盐酸（浓度〉 30% ）,蒸汽。

温度120 ,酸解时间7H 。

终点产物：水解液（去一次中和段） （2 ） 一次中和段直接发酵法1■•赖氨酸菌种一►级种子培养GtCrZC ） *辅料：液氨（或液碱）水解液进入一次中和罐，通入液氨（或液碱） ，温度80 C,中和时间20h ，终点pH=5.0 ,过滤。

终点产物：1，滤液（即母液I,送 L-精氨酸车间做原料 ）2、滤渣（去一次脱色段）。

（3） 一次脱色段。

辅料：盐酸，蒸汽，纯水，活性炭滤渣进入脱色罐，投（通）入盐酸，蒸汽，纯水，活性炭。

温度 80 C,脱色时间2H ，终点pH=0.5，过滤终点产物：1、滤渣（燃烧）2、滤液（去二次中和段） （4 ）二次中和段 辅料：碳酸氢铵滤液进入二次中和罐，投入碳酸氢铵。

温度 80 C,中和时间12h ，终点pH=5.0，过滤 终点产物：1、滤液（即母液H,送 L-亮氨酸车间做原料）2、滤渣（去二次脱色段 （5 ）二次脱色段辅料：盐酸，蒸汽，纯水，活性炭滤渣进入脱色罐，投（通）入盐酸，蒸汽，纯水，活性炭，温度 80 C,脱色时间2h ，终点 pH=0.5，过滤终点产物：1、滤渣（回收利用）2、滤液（去三次中和段） （6） 三次中和段 辅料：氨水滤液进入三次中和罐，通入氨水，温度80 C,中和时间3h ，终点pH=4.0 ，过滤终点产物：1、滤液（即三次母液，送 L-酪氨酸车间做原料） 2、滤渣（即L-胱氨酸粗品，去精制段） （7） 精制段 辅料：蒸馏水，蒸汽用蒸馏水冲洗上段工序产品并离心甩干，送入烘干机，通入蒸汽烘干，包装，入库，烘干 温度100，烘干时间3h硫酸 KBH 4L —谷氨酸+乙薛 三乙胺"L —谷氨酸一丫一乙醋 还原二宀百氯酚 氨水解析 活性炭反应液 ------ *沉淀 ----------- 滤液上叱乙瞇 稱制滤液 ------- 固形物 ------ * L —脯氨愷成品终点产物:L-胱氨酸成品5、L-脯氨酸6、L-异亮氨酸发酵法7、 苏氨酸 直接发酵法淀粉水解糖的制备（利用双酶发把淀粉水解为葡萄糖）一一菌种扩大培养（斜面培养一 —种子培养一一最后发酵）一一发酵培养一一分离纯化（先将发酵液稀释到一定浓度，然 后用盐酸调发酵液 PH ，采用离子交换树脂吸附苏氨酸，最后用洗脱剂将苏氨酸从树脂上洗 脱下来，再结晶，溶解脱色，重结晶干燥）8、 L-苯丙氨酸蛋白质水解提取法蛋白质（经水解）7水解液（经稀释）7活性炭吸附剂T 苯丙氨酸洗脱液（经浓缩结 晶）T 粗品（经重结晶）7L -苯丙氨酸精品此工艺的缺点：原料来源受限制，工艺过程复杂，分离提纯困难，产酸率低，成本高， 经济效益差。

9、 L-半胱氨酸微生物酶法（1）细胞的培养。

DL-ATC 转化酶位于细胞内，可以将完整的细胞用于转化，也可以破 碎细胞提取粗酶制品用于转化。

（2）前体的转化。

收集菌体并悬浮于PH8.0的反应液中，同时添加0.14 %盐酸羟胺以防止生成的 L-半胱氨酸被L-半胱氨酸脱硫酶分解。

（3 ）产物 的提取。

转化结束后加入 6mol/L 的盐酸溶解沉淀，收集上清液中和，并加入少量 FeSO 4.7H 20作为催化剂，振荡过夜使 L-半胱氨酸完全氧化为 L-胱氨酸，浓缩得到较纯的 L-半胱氨酸结晶。

此工艺的优点：工艺简单、周期短、产率高、消耗低。

10、 聚天冬氨酸力化学法（1）马来酸酐的水解反应。

在较高温度下马来酸酐水解生成马来酸，高温和搅拌可以提 高反应的速度。

考虑氨水的挥发性，马来酸与氨水的物质的量比约为10:11，为控制放热反应的速度，投料采用滴加法。

氨水滴加完毕后，加热蒸去水分，发生分子内缩合反应， 得到白色晶体马来酰亚胺。

该物质吸湿性强，熔点低，反应温度过高则引起双键断裂，转 变为红棕色晶体琥珀酰亚胺。

（2）单体聚合反应。

在 N 2保护条件下，采用机械力化学方法 替代引发剂引发单体聚合，聚合最终产物为红棕色、不溶于水的聚琥珀酰亚胺。

（3 ）在碱性条件下水解，即可得到聚天冬氨酸。

L 一异亮姒酸的制备菌种培养灭詁囂竺发酵液—灭菌培养液 ------酸化上层液 ------ 滤液蹙込洗脱液减皿甲浓缩液活性炭叫减压浓缩 氨水中和滤液 ---------- 浓缩液--------- ， 沉淀—一结品干燥—L ■一界亮宓酸成品此方法的优点：原料价格较低，合成步骤简单，产品收率高；缺点：设备难控制。

11、组氨酸一、一次浓缩段原料：一次母液（胱氨酸生产中一次中和段产物）辅料：蒸汽操作：将一次母液通入一次浓缩罐内，通入蒸汽，温度120，气压-0.09 M pa，浓缩时间6h，结晶，过滤。

终点产物：结晶液（去一次脱色段），结晶体，（NH4CL ）回收利用。

二、一次脱色段辅料：活性炭，纯水操作：结晶液进入一次脱色罐，投（通）入活性炭，纯水，温度70，脱色时间2h，过滤。

终点产物：1.滤渣（回收利用） 2.溶液（去上柱段）三、上柱段辅料：阳离子交换树脂，纯水，O.1mol/L 氨水操作：溶液进入阳离子交换柱内（流速500L/h ）,上柱量：100kg/2 柱，上柱毕，定量水洗,纯水用量是柱体积的一倍，水洗过后溶液用O.1mol/L 氨水洗脱并收集至第二柱流出液有组氨酸的Paul y反应时止。

终点产物：组氨酸收集液（去浓缩赶氨段）四、浓缩赶氨段辅料：纯水操作：组氨酸收集液勇高效薄膜浓缩到粘稠状，加纯水适当稀释，出料。

终点产物：浓缩稀释液（去脱色段）五、脱色段辅料：6mol/L 的HCL操作：浓缩稀释液用6mol/L HCL调PH7.5，加活性炭脱色，板框压滤，滤液用泵泵入浓。

缩锅终点产物：脱色滤液（去浓缩结晶段）六、浓缩结晶段操作：浓缩液在浓缩锅，在80-90度下，真空浓缩到有大量结晶出现，放料，冷析，离心收集组氨酸，即得组氨酸的粗品，母液回收，再利用。

七、精制段操作：1.组氨酸粗品加水，升温到70度，校正Ph值，加活性炭脱色，保温搅拌1H，脱色的透光率要达到99%以上，板框过滤，滤液经超滤后，用泵泵入浓缩锅，在高真空，80-90度以下，浓缩到有大量结晶出现，放料，冷析，离心收集组氨酸，即得组氨酸精品，母液回收，再利用。