(完整版)氨基酸生产方法
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——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。
(2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃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℃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-----浓缩（78.9kPa，0.15MPa 蒸汽）----盐酸水解（130℃，4h）----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和，调pH 至 3.0-3.2（NaOH 或发酵液）-----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(5)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℃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(6)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。
氨基酸生产——精选推荐
氨基酸⽣产第⼀章氨基酸的概述⼀、氨基酸的物理性质氨基酸系⽆⾊或⽩⾊晶体，具有200℃以上的⾼熔点，熔融的同时也分解。
除了脯氨酸和羟脯氨酸溶于酒精外，⼀般都不溶于有机溶剂，⽽易溶于⽔，在⽔中的溶解度随氨基酸的种类⽽异，在酸性或碱性中溶解度增⼤。
1、氨基酸的酸碱度α-氨基酸中存在α-氨基和α-是他们在结构。
按其酸碱性质的不同，可将其分为三⼤类。
即酸性氨基酸，碱性氨基酸和中性氨基酸。
其中以种性氨基酸的种类最多。
2、两性电解质特性氨基酸分⼦内含有氨基和羧基，汽⽔溶液随PH值不同⽽离解，但是，侧链上的氨基，羧基，咪唑基，酚基等的存在，PK,PI受到影响、氨基酸直接⽤离⼦交换树脂和离⼦交换膜分离，间接⽤溶度差晶析分离都是利⽤氨基酸阴阳离⼦的两性电解质性质。
⼆、氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质与其分⼦的特殊官能团如羧基、氨基和⽀链R集团是分不开的氨基酸的羧基具有-羧酸羧基的性质，氨基酸的氨基具有伯胺氨基的性质，NH基与COOH2基共同参加的离⼦交换反应，与⾦属离⼦形成配合物等。
三、氨基酸的⽤途氨基酸是构成蛋⽩质的基本单位，是合成⼈体激素、酶及抗体的原料，参与⼈体新陈代谢和各种⽣理活动，再⽣命中显⽰特殊作⽤。
因此各种不同的氨基酸可以⽤来治疗不同的疾病。
不但氨基酸本⾝有治疗作⽤，氨基酸的衍⽣物也有治疗作⽤。
20多年来，氨基酸在医药、保健⽅⾯的应⽤进展迅速，作为营养剂代谢改善剂、抗溃疡、防辐射、抗菌、治癌、镇痛，以及为特殊病⼈配制⼈⼯合成膳⾷等应⽤越来越多，议案计算为原料的激素，抗菌素，酶抑制剂，抗癌药等⽣物活性多肽，层出不穷。
氨基酸是组成蛋⽩质的基本单位，也是蛋⽩质在体内代谢的基本形式，各种氨基酸的代谢异常往往产⽣蛋⽩质代谢紊乱，可以⽤某些氨基酸治疗这些疾病。
此外，由于胃肠消化系统功能障碍，烧伤、外伤、⼿术等⼤出⾎造成的蛋⽩质缺损或低蛋⽩证，⽤氨基酸复合制剂治疗，具有良好的效果；对⼀些特殊环境下的⼯作⼈员的特殊营养亦需⽤专门的氨基酸制剂。
氨基酸生产ppt课件
ห้องสมุดไป่ตู้
活性 超过生理需要量
A合成酶系（E1,E2…） 反馈抑制
A
野生型菌株酶合成水平的反馈阻遏
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
野生型菌株酶活性水平的反馈抑制
Gene编码酶
效应物位点 过量A 酶活中心
过量A作用效应物位点，酶构型变化，影响酶活性中心而失活
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25.1 概述
氨基酸的生产方法
第三类用抗氨基酸结构类似物突变株，如利用乳糖发酵
短杆菌 的S-(2-氨基乙基）-L-半胱氨酸（AEC,赖氨酸结构类食物） 抗性菌株生产赖氨酸。利用黄色短杆菌的5-甲基色氨酸（5-MT，酪 氨酸结构类似物）抗性菌株生产酪氨酸。
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25.1 概述
氨基酸的生产方法
2、酶法：利用酶来制造氨基酸。应用完整 菌体或从微生物细胞抽提的酶类合成氨基酸。 天冬氨酸已于1973年应用完整菌体固定化 进行生产，这是世界上最早应用固定化菌体 的例子。赖氨酸、色氨酸、丙氨酸也可以生 产。
同功酶的主要功能在于其代谢调节。在一个分支代 谢途径中，如果在分支点以前的一个较早的反应是 由几个同功酶所催化时，则分支代谢的几个最终产 物往往分别对这几个同功酶发生抑制作用而不致过 剩
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
(完整版)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——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。
(2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃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℃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-----浓缩（78.9kPa，0.15MPa蒸汽）----盐酸水解（130 ℃，4h ）----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和，调pH至3.0-3.2（NaOH或发酵液） -----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(5)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 ℃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(6)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。
氨基酸生产
(二）pH对氨基酸发酵的影响及其控制
• 作用机理：主要影响酶的活性和菌的 代谢。 • 控制pH方法：流加尿素和氨水 • 流加方式：根据菌体生长、pH变化、 糖耗情况和发酵阶段等因素决定。
控制：
• （1）菌体生长或耗糖慢时，少量多次流加尿素， 避免pH过高
• （2）菌体生长或耗糖过快时，流加尿素可多些， 以抑制菌体生长。 • （3）发酵后期，残糖少，接近放罐时，少加或 不加尿素，以免造成氨基酸提取困难。 • （4）氨水对pH影响大，应采取连续流加。
氨基酸生产工艺
氨基酸的用途
1. 食品工业：
增鲜剂：谷氨酸单钠和天冬氨酸
苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜 味剂(α -天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年 获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。
2. 饲料工业：
甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料
3. 医药工业：
多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代 谢失调
七、非糖质原料的谷氨酸发酵
• 醋酸发酵谷氨酸 • 机理：醋酸形成乙酰CoA，再进入TCA， 因此凡能利用葡萄糖原料的菌种也可作 为醋酸发酵谷氨酸的菌株。
• 以醋酸钠或醋酸铵与醋酸的混合液为原 料，且浓度不超过4％。发酵过程中也需 流加以保持pH。
• 3、菌体生长停止期：谷氨酸合成。
• 措施：提供必须的氨及pH维持在7.2-7.4。大量通气， 控制温度34-37 ℃。
• 4、发酵后期：菌体衰老，糖耗慢，残糖低。
• 措施：营养物耗尽酸浓度不增加时，及时放罐。 • 发酵周期一般为30h。
四、谷氨酸发酵控制
• 1、生物素：作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键 酶乙酰CoA的辅酶，参与脂肪酸的生物合在，进而影响 磷酯的合成。 • 当磷酯含量减少到正常时的一半左右时，细胞发生变 形，谷氨酸能够从胞内渗出，积累于发酵液中。 • 生物素过量，则发酵过程菌体大量繁殖，不产或少产 谷氨酸，代谢产物中乳酸和琥珀酸明显增多。
氨基酸生产工艺流程
氨基酸生产工艺流程氨基酸是生物体内重要的有机物质，是蛋白质的构成单位，也是生物体内的重要代谢产物。
而氨基酸的生产工艺流程则是指在工业生产中，通过一系列的化学方法和生物工程技术，合成氨基酸的过程。
下面将介绍氨基酸生产的工艺流程。
首先，氨基酸生产的原料主要包括碳源、氮源和能源。
碳源可以是葡萄糖、玉米浆等含糖物质，氮源可以是氨水、硝酸钠等含氮物质，能源可以是石油、天然气等。
这些原料经过一系列的前处理，如脱盐、脱色、除杂质等，得到纯净的原料液。
其次，原料液经过发酵反应。
发酵是氨基酸生产的关键步骤，通过微生物菌种的作用，将原料液中的碳源和氮源转化为氨基酸。
在发酵过程中，需要控制好温度、pH值、氧气供应等参数，以保证发酵反应的顺利进行。
发酵反应通常持续数天至数周不等，待反应结束后，得到含有氨基酸的发酵液。
然后，对发酵液进行提取和精制。
发酵液中除了目标产物氨基酸外，还会有其他杂质和微生物残余物。
因此需要对发酵液进行提取和精制，将氨基酸从发酵液中分离出来，并去除杂质和微生物残余物。
提取和精制的方法有很多种，如溶剂萃取、结晶、膜分离等，选择合适的方法可以得到高纯度的氨基酸。
最后，对精制后的氨基酸进行干燥和包装。
精制后的氨基酸通常是液体或浓缩液体，需要经过干燥处理，将其制成粉状或颗粒状固体产品。
然后再进行包装，以确保产品的质量和保存期限。
总的来说，氨基酸生产工艺流程包括原料处理、发酵、提取精制和干燥包装等步骤。
每个步骤都需要严格控制各项参数，以确保产物的质量和产量。
同时，随着科学技术的不断进步，氨基酸生产工艺也在不断优化和改进，以提高生产效率和降低生产成本。
希望通过不断的研究和实践，能够进一步完善氨基酸生产工艺，为人类健康和生活质量的提升做出更大的贡献。
氨基酸生产工艺 ppt课件
力
α-酮戊二酸脱氢酶
α-酮戊二酸
琥珀酰CoA
琥珀酸
若α-酮戊二酸脱氢酶活力很弱，就使糖代谢流进入TCA循环后受阻在 α-酮戊二酸处
α-酮戊二酸
NH4+、谷氨酸脱氢酶
谷氨酸
2.DCA循环
乙酰CoA 草酰乙酸
苹果酸酶
丙酮酸
苹果酸
±CO2
苹果酸脱氢酶
草酰乙酸
NAD+ NADH+H+
1，6-二磷酸果糖
PEP
丙酮酸激酶 CO2 +PEP羧化酶 CO2
PEP羧化酶对PEP的表现亲和力约是丙酮酸激酶的1/10
PEP浓度低
所以在谷氨酸发酵 中，糖的分解代谢 途径与CO2固定的 适当比例是提高谷 氨酸对糖收率的关 键问题。
有机酸浓度低 DCA循环运转 乙醛酸、草酰乙酸 异柠檬酸脱氢酶抑制
DCA循环运转 TCA循环有机酸过剩 异柠檬酸裂解酶抑制 乙醛酸浓度降低 异柠檬酸脱氢酶抑制解除 TCA循环运转
• 在糖质原料的谷氨酸发酵中，在谷氨酸生成期，
如果葡萄糖先转化为醋酸，再由DCA循环提
供C4二羧酸合成谷氨酸，谷氨酸对糖的转化 率就大为减少。
天冬甜肽（Aspartom）： L-Asp和L-phe合成 美国Searle公司30年前低热量营养性甜味剂 口感近似蔗糖，甜度为蔗糖的25~30倍，热量仅为 蔗糖的1/160，全球总销量已1.5万吨
阿丽泰(Alitame)：由天冬氨酸与丙氨酸合成 甜味更纯正，耐热性更好，最适用于面包、饼干、 蛋糕等焙烤食品
• 色氨酸 • 5-羟基－色氨酸 • 赖氨酸
氨基酸生产工艺
氨基酸生产工艺概述氨基酸是构成蛋白质的基本单位，在生物体内起到重要的作用。
由于其具有广泛的应用价值，氨基酸的生产工艺也受到了广泛关注。
本文将介绍氨基酸的生产工艺，包括原料选择、发酵过程、提取工艺等。
原料选择氨基酸的生产原料主要是碳源、氮源和矿物盐等。
碳源可以是葡萄糖、甘油等，氮源可以是玉米粉、大豆蛋白等，矿物盐则提供了生长所需的微量元素。
选择合适的原料是保证氨基酸生产质量和产量的关键。
发酵过程氨基酸的生产主要通过微生物发酵的方式进行。
常用的微生物包括大肠杆菌、酵母等。
发酵过程中，需要控制温度、pH值、氧气供应等因素，以保证微生物的生长和产酸效果。
一般情况下，发酵时间较长，需要一定的搅拌和通气设备。
提取工艺经过发酵后，氨基酸存在于发酵液中，需要进行提取和纯化工艺。
常用的提取工艺包括酸提法、蒸馏法等。
酸提法是将发酵液酸化，使氨基酸在低pH条件下沉淀，经过过滤、洗涤、干燥等步骤得到纯化的氨基酸产品。
蒸馏法则通过升温使气态氨基酸凝结，再经过冷凝、收集等步骤得到纯化的氨基酸产品。
质量控制在氨基酸生产过程中，质量控制是至关重要的一环。
主要的质量控制包括微生物培养的液体状态监控，原料的质量检验和控制，发酵过程的参数控制，以及提取工艺的操作控制等。
通过建立完善的质量控制体系，可以保证氨基酸产品的质量稳定。
应用领域氨基酸在食品添加剂、养殖业、医药健康等领域有着广泛的应用。
作为食品添加剂，氨基酸可以增加食品的口感和营养价值；在养殖业中，氨基酸可以作为动物的蛋白质补充剂，提高养殖效益；在医药健康领域，氨基酸可以用于合成药物和保健品等。
因此，氨基酸的生产工艺对于促进相关产业的发展具有重要意义。
结论氨基酸的生产工艺涉及到原料选择、发酵过程、提取工艺等多个方面。
通过合理选择原料、控制发酵条件和提取工艺，可以获得高质量的氨基酸产品。
同时，建立完善的质量控制体系，也是确保氨基酸产品质量稳定的关键。
随着相关产业的发展，氨基酸的应用前景将更加广阔。
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可用于生产难以用发酵法或合成法制备的光学活性氨基酸，技术工艺简单，产生浓度高，转化率及生产效率较高，副产物少
其过程需以化学合成、生物合成或天然存在的氨基酸前体为原料，同时培养具有相应Βιβλιοθήκη 的微生物氨基酸生产方法及其特点
氨基酸生产方法
特点
优点
缺点
提取法
酸水解法
水解迅速而彻底，产物全部为L-型氨基酸，无消旋作用
色氨酸全部被破坏，丝氨酸和酪氨酸部分被破坏，且产生大量废酸污染坏境
碱水解法
水解迅速而彻底，且色氨酸不被破坏
含羟基或巯基的氨基酸全部被破坏，且产生消旋作用
酶水解法
反应条件温和，无需特殊设备，氨基酸不破坏，无消旋作用
水解不彻底（产物中除氨基酸外，尚有较多较多的肽类），时间较长，易污染菌
发酵法
直接发酵法
原料成本低，反应条件温和，容易实现大规模生产
产物浓度低，设备投资大，工艺管理要求严格，生产周期长
添加前体法
化学合成法
生产的氨基酸品种不受限制，除可以制备天然氨基酸外，还可用于制备各种特殊结构的非天然氨基酸
合成得到的氨基酸都是DL型氨基酸，成本高，反应复杂，步骤多，副产物多