L-苯丙氨酸的生产(课堂PPT)
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L-苯丙氨酸工业生产中采用连续发酵。
因而发酵培养基中各物质的含量对提取过程非常有利。
在对发酵液进行处理后,苯丙氨酸的提取率上升12%。
由苯丙酮酸生产L-苯丙氨酸的生产工艺,生产成本为13万元/t左右。
用此法建设500t/a的L-苯丙氨酸装置,需投资3,500万元,主产品L-苯丙氨酸并副产丙酮酸,年销售总收入可达1.3亿元,适用于中、小化肥厂利用合成氨再生气开发生产,在原料、技术和经济上占有较大的优势。
1理化性质L-苯丙氨酸(L-Phenylalanine,简称L-Phe)又名L-苯基-α-氨基丙酸,为白色斜方晶系结晶粉末。
具有苦杏仁味,熔点:283℃(分解)。
自然界广泛存在于卵、乳和动物蛋白中,含量5%~6%,植物性蛋白质中约含1%。
L-苯丙氨酸可溶于水,在水中的溶解度为3%,难溶于乙醇、乙醚,在100ml水中的溶解度为51℃:4.4g。
100℃:10g。
旋光度一34.5(25℃)。
苯丙氨酸有外消旋DL-型,L型和D型。
其中最重要的是L-苯丙氨酸。
2工艺开发L-苯丙氨酸是人体的必需氨基酸,人体本身无法合成,只能由植物和微生物合成。
L-苯丙氨酸合成的起始物为五碳糖磷酸途径的中间产物赤藓糖-4-磷酸(erythrose-4-phosphate,FAP)和糖酵解过程的中间产物磷酸烯醇式丙酮酸(phophoenolpyruvate,PEP)二者缩合形成一个七碳酮糖开链磷酸化合物称为3-脱氧-α-阿拉伯庚酮糖酸-7-磷酸(3-Deoxy-O-arobinoheptu-losonate-7-phosphate,DAHP),然后DAHP转化为莽草酸(SHIK),然后再转化为分支酸(CHA),由分支酸合成苯丙酮酸(PPY),最后苯丙酮酸经转氨作用生成L-苯丙氨酸。
L-苯丙氨酸的制备方法有发酵法、酶法与化学合成法。
用化学合成法经拆分可制得L-苯丙氨酸。
国内生产厂家主要采用发酵法。
2.1一步法化学合成法路线长,副产物多,且产物为光学消旋体,需进行光学拆分,成本高。
基因工程菌发酵生产L-苯丙氨酸工艺优化时间:2005-5-17 10:56:24 作者:不详来源:中国发酵工业网点击数:本站另注:L-苯丙氨酸已在国内江苏部分厂家有发酵工业规模化生产,但仍然推荐此文供大家研究参考,了解工艺配方和分析方法。
L-苯丙氨酸(L-phe)是人和动物体内不能合成的8种氨基酸之一,人们称其为必须氨基酸。
L-phe在生物体内是转化成L-酪氨酸的原料,因而L-phe成为一些氨基酸输液和氨基酸饮膳所必须的成分。
而且,L-phe是合成药物麦角胺、抗生物质和维生素B6的重要原料。
同时,L-phe也是合成一些抗癌药物的中间体[1]。
在食品工业中,L-phe最主要的用途是合成二肽甜味剂,俗称蛋白糖。
基于L-phe广泛的应用前景,近年来L-phe成为氨基酸行业单品中产量增长最快的一种。
目前,L-phe的生产方法有酶法、发酵法等,直接发酵法具有可利用廉价原料直接生产L-phe的优点,发酵法生产L-phe,国外报道产酸率为2.8%,L-phe在我国还未实现规模生产[2]。
本实验对构建的重组L-phe基因工程菌E.coLiHB101. 进行发酵实验,研究了其发酵工艺条件及营养物质的流加对产物L-phe积累的影响。
1实验材料与方法1.1发酵用菌株基因重组工程菌E.coLiHB101. 。
1.2培养基1.2.1种子培养基蛋白胨1%;氯化钠1%;酵母粉0.5%;葡萄糖2%;调pH=7.5;抗菌素Km(硫酸卡那霉素)。
1.2.2发酵培养基Na2HPO4·12H2O20g/L;Na-citrate6g/L;Na-gLutamat e0.4g/L;酪氨酸0.6g/L;葡萄糖20g/L;Km40mg/L。
1.2.3补料培养基CaCL2·2H2O0.6g/L;酪氨酸500mg/L;葡萄糖500g/L;MgSO4·7H2O1g/L;VB1500mg/L;氨水28%。
1.3培养方法1.3.1摇瓶培养250mL锥形瓶内装LB培养基25mL,接种菌种斜面后,于旋转摇床上,在37℃培养12h。
l-苯丙氨酸生产工艺1.引言苯丙氨酸(L-Phenylalanine)是一种重要的氨基酸,它被广泛应用于医药、食品和化妆品等领域。
本文将介绍一种常用的L-苯丙氨酸的生产工艺。
2.原料准备L-苯丙氨酸的制备主要原料为苯丙酮(Phenylacetone)和氨水(Ammonia)。
此外,还需要使用酵素催化剂和一些辅助材料。
3.反应步骤(1)首先,将苯丙酮和氨水以适当比例混合,并加入一定量的酵素催化剂。
酵素可选择使用外源源,如pseudomonas organisms等。
(2)反应混合物置于适当的反应器内,控制反应温度和压力,一般情况下,反应温度为30-40℃,压力为1-2atm。
(3)反应开始后,酵素催化剂将苯丙酮和氨水转化为苯丙氨酸。
此时,反应物和产物之间的比例将逐渐改变,苯丙氨酸的浓度会逐渐增加。
4.反应结束和产物分离(1)当苯丙氨酸的浓度达到一定数值后,反应停止,此时反应液中主要是苯丙氨酸和未反应的苯丙酮、氨水等。
(2)将反应液通过过滤、蒸发、结晶等方式进行分离和提纯,获得苯丙氨酸。
5.工艺优化为了增加工艺的产率和降低成本,可以采取以下措施进行工艺优化:(1)优化反应条件,包括反应温度、反应时间和反应压力等,以提高反应速率和产率。
(2)优化催化剂的种类和用量,选择高效的酵素催化剂,并通过控制催化剂的浓度来提高反应的效率。
(3)设计和改进反应器,使反应混合物的传质和传热更加均匀,以提高反应的速率和产率。
(4)改善分离和提纯的工艺,采用高效的分离技术和提纯方法,以提高产品的纯度和收率。
6.结论L-苯丙氨酸作为一种重要的氨基酸,在医药、食品和化妆品等领域具有广泛的应用前景。
通过优化反应条件和工艺流程,可以提高生产工艺的效率和产量,从而降低成本,提高产品质量。
400KL发酵罐生产L-苯丙氨酸的工艺流程方框图
作者:黄启鹏
1.本方框图来源于实践,并应用于实际生产线的异地迁移。
该方框图为初设时形成,在异地生产线建设完工后,经过短时间人机配合,发酵产酸、放罐体积、糖酸转化率、提炼收率均比方框图所示大幅提高。
特别是产酸平均可达65%,提炼收率高于90.5%。
作为初设数据,也是工程技术人员对于建设方的承诺,趋于保守情理之中。
2.方框图中,发酵产酸按保守水平54%,放罐体积按保守水平328KL,放罐周期55hr,发酵指数为809g/m
3.hr。
放罐体积形成的因素有V消后、V初糖、V种子、V补糖、V液氨、V消沫剂等。
3.方框图中,提炼收率达到85%。
4.本图简述了菌种到发酵,从发酵到提炼出成品的流程,没有体现玉米制备淀粉,淀粉制备葡萄糖的过程。
要根据建设方的投资思路来决定从什么主原料开始生产。
5.本方框图中第一次结晶的母液采用了离子交换法来除杂,会产生大量的离子交换废水。
经过实践中验证,该母液采用活性炭脱色,也可以达到较好的效果,从而减轻了废水浓缩、浓缩残渣处理的环保压力。