各種氨基酸的生產(chǎn)工藝

1、各種氨基酸的生產(chǎn)工藝1、谷氨酸(1) 等電離交工藝方法從發(fā)酵液中提取谷氨酸，即將谷氨酸發(fā)酵液降溫并用硫酸調(diào)ph 值至谷氨酸等電點(diǎn)(ph3.0- 3.2)，溫度降到 10 以下沉淀，離心分離谷氨酸，再將上清液 用硫酸調(diào) ph 至 1.5 上 732 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂，用氨水調(diào)上清液 ph10 進(jìn)行洗脫，洗脫下 來的高流分再用硫酸調(diào) ph1.0 返回等電車間加入發(fā)酵液進(jìn)行等電提取，離交車間的上柱后的 上清液及洗柱水送去環(huán)保車間進(jìn)行廢水處理。該工藝方法的缺點(diǎn)是：廢水量大，治理成本高，酸堿用量大。(2)連續(xù)等電工藝將谷氨酸發(fā)酵液適當(dāng)濃縮后控制 40左右，連續(xù)加入有晶種的等電罐中，同時(shí)加入硫酸，控制

2、等電罐中 ph 值維持在 3.2 左右，溫度 40進(jìn)行結(jié)晶。 該工藝方法廢的優(yōu)點(diǎn)是：水量相對(duì)較少；缺點(diǎn)是：氨酸提取率及產(chǎn)品質(zhì)量較差。(3)發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸的谷氨酸提取工藝谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)滅菌后進(jìn)入超濾膜進(jìn)行超濾，澄清的谷氨酸發(fā)酵液在第一調(diào)酸罐中被調(diào)整 ph 值為 3.203.25，然后進(jìn)入常溫的等 電點(diǎn)連續(xù)蒸發(fā)降溫結(jié)晶裝置進(jìn)行結(jié)晶，分離、洗滌，得到谷氨酸晶體和母液，將一部分母液 進(jìn)入脫鹽裝置，脫鹽后的谷氨酸母液一部分與超濾后澄清的谷氨酸發(fā)酵液合并；另一部分在 第二調(diào)酸罐中被調(diào)整 ph 值至 4.57，蒸發(fā)、濃縮、再在第三調(diào)酸罐中調(diào) ph 值至 3.203.25 后，進(jìn)入低溫的等電點(diǎn)連續(xù)蒸發(fā)降溫結(jié)

3、晶裝置，使母液中的谷氨酸充分結(jié)晶出來，低溫的等 電點(diǎn)連續(xù)蒸發(fā)降溫結(jié)晶裝置排出的晶漿被分離、洗滌，得到谷氨酸晶體和二次母液。 (4)水解等電點(diǎn)法發(fā)酵液-濃縮（78.9kpa，0.15mpa 蒸汽）-鹽酸水解（130 ，4h ）-過濾- 濾液脫色-濃縮-中和，調(diào) ph 至 3.0-3.2（naoh 或發(fā)酵液） -低溫放置，析晶 -谷氨酸晶體此工藝的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、廢水量減少、生產(chǎn)成本低、酸堿用量省(5)低溫等電點(diǎn)法發(fā)酵液-邊冷卻邊加硫酸調(diào)節(jié) ph4.0-4.5-加晶種，育晶 2h-邊冷卻邊加硫酸 調(diào)至 ph3.0-3.2-冷卻降溫-攪拌 16h-4 靜置 4h-離心分離 -谷氨酸晶體此工藝的優(yōu)點(diǎn)：

4、設(shè)備簡(jiǎn)單、廢水量減少、生產(chǎn)成本低、酸堿用量省(6)直接常溫等電點(diǎn)法發(fā)酵液-加硫酸調(diào)節(jié) ph4.0-4.5-育晶 2-4h-加硫酸調(diào)至 ph3.5-3.8-育 晶 2h-加硫酸調(diào)至 ph3.0-3.2-育晶 2h-冷卻降溫-攪拌 16-20h- 沉淀 2-4h-谷氨酸晶體此工藝的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、生產(chǎn)周期短、酸堿用量省。2、l-亮氨酸（1） 濃縮段原料：蒸汽將一次母液通入濃縮罐內(nèi)，通入蒸汽，溫度 120 度，氣壓-0.09mpa，濃縮時(shí)間 6h，結(jié)晶。 終點(diǎn)產(chǎn)物：結(jié)晶液（去一次中和段）（2）一次中和段輔料：硫酸，純水結(jié)晶液進(jìn)入一次中和罐，通入硫酸，純水，溫度 80，中和時(shí)間 4h，過濾終

5、點(diǎn)產(chǎn)物：1，濾液（回收利用）2，濾渣（去氨解段）1 / 7（3） 氨解段輔料：氨水，純水，蒸汽濾渣進(jìn)入氨解罐，通入氨水，純水，蒸汽，溫度 80，氨解時(shí)間 3h，過濾終點(diǎn)產(chǎn)物，1，濾液（回收利用）2，濾渣（去脫色段）(胱氨酸)（4）脫色段。輔料：蒸汽，純水，活性炭濾渣進(jìn)入脫色罐，通（投）入蒸汽，純水，活性炭，溫度 80，脫色時(shí)間 2h，過濾， 終點(diǎn)產(chǎn)物：1，濾渣（回收利用）2，濾液（去二次中和段）（5）二次中和段輔料：氨水，蒸汽濾液進(jìn)入二次中和罐，通入氨水，蒸汽，溫度 80，中和時(shí)間 4h，過濾，終點(diǎn)產(chǎn)物，1，濾液（回收利用）2，濾渣（即 l-亮氨酸粗品，去精制段）（6）精制段輔料：蒸餾水，蒸汽

6、(組氨酸鹽酸鹽)用蒸餾水沖洗上段工序產(chǎn)品并離心甩干，送入烘干機(jī)，通入蒸汽烘干，包裝，入庫(kù)，烘干溫 度 100，烘干時(shí)間 3h。終點(diǎn)產(chǎn)物：l-亮氨酸成品3、賴氨酸二步發(fā)酵法又稱前體添加法,50 年代初開發(fā)的二步發(fā)酵法以賴氨酸的前體二氨基庚二酸為原料，借助微生物生產(chǎn)的酶（二氨基庚二酸脫羧酶）， 使其脫羧后轉(zhuǎn)變?yōu)橘嚢彼帷?70 年代后，日本采用固定化二氨基庚二酸脫羧酶或含此酶的菌體,使內(nèi)消旋 2，6-二氨基 庚二酸脫羧連續(xù)生產(chǎn)賴氨酸，改進(jìn)了這一工藝。直接發(fā)酵法4、l-胱氨酸（1） 水解段原料：毛發(fā)輔料：鹽酸，蒸汽。將毛發(fā)投入水解罐內(nèi)密封，通入鹽酸（濃度30%），蒸汽。溫度 120， 酸解時(shí)間 7h。

7、2 / 7終點(diǎn)產(chǎn)物：水解液（去一次中和段）（2） 一次中和段輔料：液氨（或液堿）水解液進(jìn)入一次中和罐，通入液氨（或液堿）,溫度 80，中和時(shí)間 20h，終點(diǎn) ph=5.0，過 濾。終點(diǎn)產(chǎn)物：1，濾液（即母液，送 l-精氨酸車間做原料 ）2、濾渣（去一次脫色段）。 （3） 一次脫色段。輔料：鹽酸，蒸汽，純水，活性炭濾渣進(jìn)入脫色罐，投（通）入鹽酸，蒸汽，純水，活性炭。溫度 80，脫色時(shí)間 2h，終點(diǎn) ph=0.5，過濾終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾渣（燃燒）2、濾液（去二次中和段）（4）二次中和段輔料：碳酸氫銨濾液進(jìn)入二次中和罐，投入碳酸氫銨。溫度 80，中和時(shí)間 12h，終點(diǎn) ph=5.0，過濾 終點(diǎn)產(chǎn)物：1

8、、濾液（即母液，送 l-亮氨酸車間做原料）2、濾渣（去二次脫色段 （5）二次脫色段輔料：鹽酸，蒸汽，純水，活性炭濾渣進(jìn)入脫色罐，投（通）入鹽酸，蒸汽，純水，活性炭，溫度 80，脫色時(shí)間 2h，終點(diǎn) ph=0.5，過濾終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾渣（回收利用）2、濾液（去三次中和段）（6）三次中和段輔料：氨水濾液進(jìn)入三次中和罐，通入氨水，溫度 80，中和時(shí)間 3h，終點(diǎn) ph=4.0，過濾終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾液（即三次母液，送 l-酪氨酸車間做原料） 2、濾渣（即 l-胱氨酸粗品， 去精制段）（7）精制段輔料：蒸餾水，蒸汽用蒸餾水沖洗上段工序產(chǎn)品并離心甩干，送入烘干機(jī)，通入蒸汽烘干，包裝，入庫(kù)，烘干溫 度 10

9、0，烘干時(shí)間 3h終點(diǎn)產(chǎn)物:l-胱氨酸成品5、l-脯氨酸6、l-異亮氨酸 發(fā)酵法3 / 74 27、蘇氨酸直接發(fā)酵法淀粉水解糖的制備（利用雙酶發(fā)把淀粉水解為葡萄糖）菌種擴(kuò)大培養(yǎng)（斜面培養(yǎng) 種子培養(yǎng)最后發(fā)酵）發(fā)酵培養(yǎng)分離純化（先將發(fā)酵液稀釋到一定濃度，然后用 鹽酸調(diào)發(fā)酵液 ph，采用離子交換樹脂吸附蘇氨酸，最后用洗脫劑將蘇氨酸從樹脂上洗脫下 來，再結(jié)晶，溶解脫色，重結(jié)晶干燥）8、l-苯丙氨酸蛋白質(zhì)水解提取法蛋白質(zhì)（經(jīng)水解）水解液（經(jīng)稀釋）活性炭吸附劑苯丙氨酸洗脫液（經(jīng)濃縮結(jié)晶） 粗品（經(jīng)重結(jié)晶）l-苯丙氨酸精品此工藝的缺點(diǎn)：原料來源受限制，工藝過程復(fù)雜，分離提純困難，產(chǎn)酸率低，成本高， 經(jīng)濟(jì)效益

10、差。9、l-半胱氨酸微生物酶法（1）細(xì)胞的培養(yǎng)。dl-atc 轉(zhuǎn)化酶位于細(xì)胞內(nèi)，可以將完整的細(xì)胞用于轉(zhuǎn)化，也可以破碎 細(xì)胞提取粗酶制品用于轉(zhuǎn)化。（2）前體的轉(zhuǎn)化。收集菌體并懸浮于 ph8.0 的反應(yīng)液中，同時(shí) 添加 0.14鹽酸羥胺以防止生成的 l-半胱氨酸被 l-半胱氨酸脫硫酶分解。（3）產(chǎn)物的提取。 轉(zhuǎn)化結(jié)束后加入 6mol/l 的鹽酸溶解沉淀，收集上清液中和，并加入少量feso .7h o 作為 催化劑，振蕩過夜使 l-半胱氨酸完全氧化為 l-胱氨酸，濃縮得到較純的 l-半胱氨酸結(jié)晶。 此工藝的優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、周期短、產(chǎn)率高、消耗低。10、聚天冬氨酸力化學(xué)法（1）馬來酸酐的水解反應(yīng)。在較

11、高溫度下馬來酸酐水解生成馬來酸，高溫和攪拌可以提4 / 72高反應(yīng)的速度。考慮氨水的揮發(fā)性，馬來酸與氨水的物質(zhì)的量比約為10:11，為控制放熱反 應(yīng)的速度，投料采用滴加法。氨水滴加完畢后，加熱蒸去水分，發(fā)生分子內(nèi)縮合反應(yīng)，得到 白色晶體馬來酰亞胺。該物質(zhì)吸濕性強(qiáng)，熔點(diǎn)低，反應(yīng)溫度過高則引起雙鍵斷裂，轉(zhuǎn)變?yōu)榧t 棕色晶體琥珀酰亞胺。（2）單體聚合反應(yīng)。在 n 保護(hù)條件下，采用機(jī)械力化學(xué)方法替代引 發(fā)劑引發(fā)單體聚合，聚合最終產(chǎn)物為紅棕色、不溶于水的聚琥珀酰亞胺。（3）在堿性條件下 水解，即可得到聚天冬氨酸。此方法的優(yōu)點(diǎn)：原料價(jià)格較低，合成步驟簡(jiǎn)單，產(chǎn)品收率高；缺點(diǎn)：設(shè)備難控制。 11、組氨酸一、一次

12、濃縮段原料：一次母液（胱氨酸生產(chǎn)中一次中和段產(chǎn)物）輔料：蒸汽操作：將一次母液通入一次濃縮罐內(nèi)，通入蒸汽，溫度120，氣壓-0.09 m pa，濃縮時(shí)間 6h， 結(jié)晶，過濾。終點(diǎn)產(chǎn)物：結(jié)晶液（去一次脫色段），結(jié)晶體，（nh4cl）回收利用。二、一次脫色段輔料：活性炭，純水操作：結(jié)晶液進(jìn)入一次脫色罐，投（通）入活性炭，純水，溫度 70，脫色時(shí)間 2h，過濾。 終點(diǎn)產(chǎn)物：1.濾渣（回收利用） 2.溶液（去上柱段）三、上柱段輔料：陽(yáng)離子交換樹脂，純水，0.1mol/l 氨水操作：溶液進(jìn)入陽(yáng)離子交換柱內(nèi)（流速500l/h）,上柱量：100kg/2 柱，上柱畢，定量水洗， 純水用量是柱體積的一倍，水洗過后

13、溶液用 0.1mol/l 氨水洗脫并收集至第二柱流出液有組 氨酸的 paul y 反應(yīng)時(shí)止。終點(diǎn)產(chǎn)物：組氨酸收集液(去濃縮趕氨段)四、濃縮趕氨段輔料：純水操作：組氨酸收集液勇高效薄膜濃縮到粘稠狀，加純水適當(dāng)稀釋，出料。終點(diǎn)產(chǎn)物：濃縮稀釋液（去脫色段）五、脫色段輔料：6mol/l 的 hcl操作：濃縮稀釋液用 6mol/l hcl 調(diào) ph7.5，加活性炭脫色，板框壓濾，濾液用泵泵入濃。 縮鍋終點(diǎn)產(chǎn)物：脫色濾液（去濃縮結(jié)晶段）六、濃縮結(jié)晶段操作：濃縮液在濃縮鍋，在 80-90 度下，真空濃縮到有大量結(jié)晶出現(xiàn)，放料，冷析，離心收 集組氨酸，即得組氨酸的粗品，母液回收，再利用。七、精制段操作：1.組

14、氨酸粗品加水，升溫到 70 度，校正 ph 值，加活性炭脫色，保溫?cái)嚢?1h，脫色 的透光率要達(dá)到 99%以上，板框過濾，濾液經(jīng)超濾后，用泵泵入濃縮鍋，在高真空，80-90 度以下，濃縮到有大量結(jié)晶出現(xiàn)，放料，冷析，離心收集組氨酸，即得組氨酸精品，母液回 收，再利用。2.組氨酸精品置于雙錐旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干燥器內(nèi)干燥到水分達(dá)標(biāo) ，終點(diǎn)產(chǎn)物 l-組氨酸成品。12、纈氨酸-纈氨酸?；凉饪s水解濃縮5 / 7脫鹽 濃縮脫色濃縮結(jié)晶離心干燥纈氨酸13、蛋氨酸海因法（1）氨、天然氣和空氣催化反應(yīng)生成氰化氫，氰化氫用氫氧化鈉溶液吸收生成氰化鈉； 甲硫基代丙醛和氰化鈉、碳酸氫氨縮合生成甲硫基乙基丙酰腺（海因）；（

15、3）海因用堿水解 成蛋氨酸鈉鹽，再用硫酸水解成蛋氨酸。14 、 l- 酪氨酸一、 堿溶段原料：三次母液（l-胱氨酸生產(chǎn)中三次中和段產(chǎn)物）輔料：液堿，純水，活性炭操作：將三次母液通入堿溶罐內(nèi)，通（投）入液堿，純水，活性炭，溫度 90，堿溶時(shí)間 6h，過濾。終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾渣(回收利用) 2、濾液（去一次中和段）二、一次中和段輔料：鹽酸操作：濾液進(jìn)入一次中和罐，通入鹽酸，溫度 80，中和時(shí)間 6h，終點(diǎn) ph=8.5，過濾。 終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾液（回收利用）2、濾渣（去脫色段）三、脫色段輔料：鹽酸，蒸汽，純水，活性炭操作：濾渣進(jìn)入脫色罐，通（投）入鹽酸，蒸汽，純水，活性炭，溫度80，脫色時(shí)間 2h，

16、 終點(diǎn) ph=0.5，過濾。終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾渣（回收利用） 2、濾液（去二次中和段）四、二次中和段輔料：氨水操作：濾液進(jìn)入二次中和罐，通入氨水，溫度 80，中和時(shí)間 4h，終點(diǎn) ph=4.0，結(jié)晶，過 濾終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾液（回收利用）2、濾渣（即 l-酪氨酸粗品，去精制段）五、精制段輔料：蒸餾水，蒸汽操作：用蒸餾水沖洗上段工序產(chǎn)品并離心甩干，送入烘干機(jī)，通入蒸汽烘干，包裝，入庫(kù)， 烘干溫度 100，氣壓-0.09mpa，烘干時(shí)間 5h。終點(diǎn)產(chǎn)物： l- 酪氨酸成品15 、甘氨酸strecker 工藝（即施特雷克法）。傳統(tǒng)的施特雷克法是以甲醛、氰化鈉、氯化銨一起反應(yīng)，再加入乙酸，析出 得到亞甲基

17、氨基乙腈，將亞甲基氨基乙腈在硫酸存在下加入乙醇分解，得到氨基 乙腈硫酸鹽，將此硫酸鹽用氫氧化鋇分解，得到甘氨酸鋇鹽，然后加入硫酸使鋇 沉淀、過濾，濾液濃縮、冷卻得到甘氨酸結(jié)晶。此工藝的優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品易精制，產(chǎn)品質(zhì)量好，可制食品級(jí)甘氨酸。缺點(diǎn)：使用劇毒化學(xué)原料，操作條件要求高，反應(yīng)后脫鹽操作復(fù)雜，工藝路6 / 7線長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高和環(huán)境污染嚴(yán)重。16、l-精氨酸一 一次濃縮段原料：母（胱氨酸生產(chǎn)中一次中和段產(chǎn)物）。輔料：蒸汽。操作： 將母通入一次濃縮罐內(nèi)，通入蒸汽。溫度 120，氣壓-0.09mpa，濃縮時(shí)間 6h。 結(jié)晶，過濾。終點(diǎn)產(chǎn)物：結(jié)晶液（去一次脫色段）。二 一次脫色段。輔料：活性炭、純水、樹

18、脂。操作：結(jié)晶液進(jìn)入一次脫色罐，投入活性炭、純水。溫度 80，脫色時(shí)間 2h。過濾后， 濾液經(jīng)過樹脂吸附。終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾渣（回收利用）；2、容易（去二次濃縮段）。三 二次濃縮段輔料：蒸汽、酒精。操作：濾渣進(jìn)入一次濃縮罐內(nèi)，通入蒸汽。溫度120，氣壓-0.09mpa，濃縮時(shí)間 6h，并 用酒精浸泡結(jié)晶。終點(diǎn)產(chǎn)物：1、結(jié)晶液（去二次濃縮段）。四二次脫色段輔料：蒸汽、純水、活性炭。操作：濾液進(jìn)入二次脫色罐，通（投）入蒸汽、純水、活性炭。溫度80，脫色時(shí)間 2h， 過濾。終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾渣（回收利用）；2、濾液（去三次濃縮段）。五三次濃縮段輔料：蒸汽、酒精。操作： 濾渣進(jìn)三次濃縮罐，通入蒸汽。溫度120氣壓-0.09mpa，濃縮時(shí)間 6h，并用酒 精浸泡結(jié)晶，過濾。終點(diǎn)產(chǎn)物：1、濾液