各种氨基酸的生产工艺

1、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1.5 732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屮，同时加入硫酸，控制等电罐屮PH值维持在

2、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屮被调整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屮被调整 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，使母液屮的谷氨酸充分结晶出来，低温

3、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冷却降温一一搅拌16h4C静置4h离心分离一一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、酸碱用量省直接常温等电点法发酵液加硫酸调节PH

4、4.0-4.5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1620h沉淀24h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

5、,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 滤液进入二次屮和罐，通入氨水，蒸汽，温度80,屮和时间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：蒸馅水，蒸汽（组氨酸盐酸盐） 用蒸憎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

6、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（二氨基庚二酸脱竣酶），使其脱竣后转变为赖氨酸。70年代后，日本采用固定化二氨基庚二酸脱竣酶或含此酶的菌体，使内消旋2, 6二氨基庚二酸脱竣连续生产赖氨酸，改进了这一工艺。直接发酵法1 赖氨酸菌种一 |斜面培养|葯瓶培养|级种子培养GtCrZC） *I二级种子培养卜症粉质康料一晤养基福f发酵十过滤一离子交换一眞議缩一却廡发结晶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3

7、0% ），蒸汽。温度120,酸解时间7H。终点产物：水解液（去一次屮和段）（2 ） 一次中和段辅料：液氨（或液碱）水解液进入一次屮和罐，通入液氨（或液碱） ，温度80C,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 ）二次屮和段辅料：碳酸氢镀滤液进入二次屮和罐，投入碳酸氢镀。温度80C,屮和时间12h,终点pH=5.

8、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（去三次屮和段）（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80C,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：蒸馅水，蒸汽用蒸馆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

9、温度100,烘干时间3h终点产物:L 胱氨酸成品5、L脯氨酸硫酸KBH4L-谷氨酸+乙弗三乙胺“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6、L异亮氨酸发酵法L 异亮姒酸的制备菌种培养灭菌培养;侮灭詁囂竺发酵液一酸化蹙込洗脱液减皿甲上层液滤液浓缩液活性炭叫减压浓缩氨水中和濾液浓缩液.汎/疋纟口口口干燥I 黒导収西务fiV品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

10、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%盐酸瓮胺以防止生成的L半胱氨酸被L半胱氨酸脱硫酶分解。（3 ）产物的提

11、取。转 化结束后加入6mol/L的盐酸溶解沉淀，收集上清液屮和，并加入少量FeSO4.7H20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）马来酸肝的水解反应。在较高温度下马来酸肝水解生成马来酸，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。

12、（2）单体聚合反应。在N2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。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（胱氨酸生产中一次屮和段产物）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

13、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0.1 mol/L 氨水洗脱并收集至第二柱流出液有组氨酸的Pauly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

14、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。2组氨酸精品置于双锥旋转蒸发干燥器内干燥到水分达标，终点产物L组氨酸成品。12、DL纟颉氨酸L 绳氨酸酰化

15、 消浓缩 水解 浓缩 脱盐浓缩脱色一一浓缩结晶一：一离心干燥DL缄氨酸13、蛋氨酸海因法（1 ）氨、天然气和空气催化反应生成氧化氢，氤化氢用氢氧化钠溶液吸收生成氧化钠；甲硫基代丙醛和氧化钠、碳酸氢氨缩合生成甲硫基乙基丙酰腺（海因）；6?）海因用碱水解成蛋氨酸钠盐，再用硫酸水解成蛋氨酸。14、L酪氨酸一、碱溶段原料：三次母液（L胱氨酸生产中三次中和段产物）辅料：液碱，纯水，活性炭操作：将三次母液通入碱溶罐内，通（投）入液碱，纯水，活性炭，温度90,碱溶时间6h,过滤。终点产物：1、滤渣（回收利用）2、滤液（去一次中和段）二、一次中和段辅料：盐酸操作：滤液进入一次中和罐，通入盐酸，温度 80,中和

16、时间6h,终点PH=8.5,过滤。终点产物：1、滤液（回收利用）2、滤渣（去脱色段）三、脱色段辅料：盐酸，蒸汽，纯水，活性炭操作：滤渣进入脱色罐，通（投）入盐酸，蒸汽，纯水，活性炭，温度80,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（去二次中和段）四、二次中和段辅料：氨水操作：滤液进入二次屮和罐，通入氨水，温度 80,中和时间4h,终点pH=4.0,结晶，过滤终点产物：1、滤液（回收利用）2、滤渣（即L酪氨酸粗品，去精制段）五、精制段辅料：蒸憎水，蒸汽操作：用蒸馅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,气压0.09

17、Mpa,烘干时间5h。终点产物：L酪氨酸成品15、甘氨酸Strecker T艺（即施特雷克法）。传统的施特雷克法是以甲醛、氟化钠、氯化钱一起反应，再加入乙酸，析出得到亚甲 基氨基乙月青，将亚甲基氨基乙膳在硫酸存在下加入乙醇分解，得到 氨基乙月青硫酸盐，将此 硫酸盐用氢氧化钦分解，得到甘氨酸顿盐，然后加入硫 酸使顿沉淀、过滤，滤液浓缩、冷 却得到甘氨酸结晶。此工艺的优点：产品易精制，产品质量好，可制食品级甘氨酸。缺点：使用剧毒化学原料，操作条件要求高，反应后脱盐操作复杂，工艺路线长，生 产成本高和环境污染严重。16、L精氨酸一. 一次浓缩段原料：1母（胱氨酸生产中一次屮和段产物）。辅料：蒸汽。操

18、作：将I母通入一次浓缩罐内，通入蒸汽。温度120C,气压0.09Mpa,浓缩时间6ho结晶，过滤。终点产物：结晶液（去一次脱色段）。二. 一次脱色段。辅料：活性炭、纯水、树脂。操作：结晶液进入一次脱色罐，投入活性炭、纯水。温度80 C,脱色时间2h。过滤后，滤液经过树脂吸附。终点产物：1、滤渣（回收利用）；2、容易（去二次浓缩段）。三. 二次浓缩段辅料：蒸汽、酒精。操作：滤渣进入一次浓缩罐内，通入蒸汽。温度120 C,气压-0.09Mpa，浓缩时间6h ,并用酒精浸泡结晶。终点产物：1、结晶液（去二次浓缩段）。四二次脱色段辅料：蒸汽、纯水、活性炭。操作：滤液进入二次脱色罐，通（投）入蒸汽、纯水、活性炭。温度80 C,脱色时间2h,过滤。终点产物：1、滤渣（回收利用）；2、滤液（去三次浓缩段）。五三次浓缩段辅料：蒸汽、酒精。操作： 滤渣进三次浓缩罐，通入蒸汽。温度 120C气压-0.09Mpa，浓缩时间