年产2万吨L-赖氨酸的设计
- 格式:doc
- 大小:692.50 KB
- 文档页数:35
醋酸,又称乙酸,分子式CH3COOH,是一种具有强烈刺激性气味的无色液体。
醋酸是广泛使用的有机化学品之一,在食品、医药、农药、染料、涂料等领域具有重要的应用价值。
为了满足市场需求,设计了一个年产2万吨醋酸的工艺。
1.原料选择:醋酸的主要原料是乙烯和氧气。
乙烯经过裂解反应产生乙炔,然后与氧气在乙酸催化剂的作用下反应生成醋酸。
2.反应步骤:乙烯与氧气反应生成乙醛,乙醛再经过氧化反应生成醋酸。
整个反应过程分为以下几个步骤:(1)乙烯裂解反应:CH2=CH2-->C2H2(2)乙炔与氧气反应生成乙醛:2C2H2+O2-->2CH3CHO(3)乙醛氧化反应生成醋酸:2CH3CHO+O2-->2CH3COOH3.反应装置:反应装置主要包括乙烯裂解炉、乙醛氧化炉和醋酸蒸馏塔。
(1)乙烯裂解炉:在高温下,乙烯进入乙烯裂解炉,通过裂解反应生成乙炔。
(2)乙醛氧化炉:乙炔和氧气在乙酸催化剂的作用下,在适当的温度和压力下进行氧化反应生成乙醛。
(3)醋酸蒸馏塔:乙醛经过氧化反应生成的混合物中分离出醋酸,通过蒸馏操作将醋酸纯化。
4.工艺优化:为了提高醋酸的产率和纯度,需要对反应条件进行优化。
反应温度、压力、氧气浓度和催化剂的选择等都会对反应效果产生影响。
在工程设计中,需要进行一系列的试验,寻找最佳的操作条件。
5.设备和设施:除了反应装置,工艺设计还需要考虑到醋酸的储存、分装、包装等方面。
需要配备储罐、输送设备、包装机械等设备。
6.安全措施:醋酸具有刺激性气味和腐蚀性,工艺设计中需要考虑到安全措施。
需要配备适当的通风设备、安全防护设施,确保操作人员的安全。
7.环境保护:在工艺设计中,需要采取措施降低废气和废水的排放。
为了达到环保标准,可以使用催化剂回收废气中的醋酸。
综上所述,年产2万吨醋酸的工艺设计需要选择适当的原料和反应条件,设计相应的反应装置和设施,同时考虑安全和环境保护措施。
通过优化工艺,可以提高产率和纯度,满足市场需求。
L-赖氨酸的生产工艺研究摘要: 赖氨酸是人和动物营养的9种必需氨基酸之一,并且广泛应用于医药、食品和饲料等领域。
目前生产赖氨酸最主要的方法是微生物发酵法。
本文从赖氨酸的生产现状、生产方法,发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的选育和生产赖氨酸的前景展望这几个方面综述了赖氨酸生产工艺的研究进展。
关键词: 赖氨酸;发酵;离子交换;菌种;超滤Abstract: As one of the essential amino acids for human beings andanimals, Lysine is widely used in many fields such as pharmaceutical ,food and forage. At present, the fermentation is the frequently usedmethod of Lysine production . This artic stated the research evolutionfocused on the aspects of production situation,production method,metabolic control and regulation and prospect of Lysine. Keywords: Lysine; fermentation; ion exchange; strain; ultrafiltration目录前言 (2)1 赖氨酸生产现状 (2)2 赖氨酸工业生产方法概述 (3)2.1 合成法 (3)2 .3 酶法 (3)2 .4 发酵法 (3)3 发酵法生产赖氨酸工业技术 (4)3.1 生产菌种 (4)3.2 发酵 (5)3.3 提取 (5)3.4 浓缩和结晶 (6)4 微生物生产赖氨酸的前景展望 (6)[参考文献] (7)前言赖氨酸(Lysine) 的化学名称为2,6-二氨基己酸,有L-型(左旋)、D-型(右旋)和DL 型(消旋)三种旋学异构体。
醋酸的工艺设计对于年产2万吨的目标是非常重要的,下面将详细讨论该工艺设计。
1.原料准备:醋酸生产的主要原料是稻壳、玉米秸秆等农业剩余物质,并配以适量的纯净水。
稻壳和玉米秸秆是丰富的农业资源,可以充分利用,降低生产成本和环境污染。
2.制备醋酸母液:将稻壳和玉米秸秆加入醋酸厂中的醋发酵罐中,在一定的条件下进行发酵。
首先,将稻壳和玉米秸秆进行粉碎,增加其表面积,提高反应速率。
然后,将粉碎后的原料与适量的纯净水混合,形成稠密的混合物。
将混合物加热至一定温度,并引入适量的培养基和发酵菌,进行发酵。
当发酵达到一定程度后,就可以得到醋酸母液。
3.提纯醋酸母液:醋酸母液中含有许多杂质,需要进行提纯。
首先,采用适当的方法去除悬浮物,如用过滤、沉淀或离心等方法。
然后,采用蒸馏的方法对醋酸母液进行分离提纯。
将醋酸母液加热至醋酸的沸点,醋酸会蒸发出来,然后通过冷凝器进行冷却,得到较为纯净的醋酸液体。
这种方法可以去除大部分的杂质,提高醋酸的纯度。
4.醋酸的储存和包装:5.废弃物的处理:醋酸生产过程中会产生一些废弃物,如过滤废渣、发酵废物和蒸馏残渣等。
这些废弃物需要进行合理的处理,避免对环境造成污染。
可以采用焚烧、填埋或肥料化等方式进行处理,确保废弃物的安全处置。
6.安全与环保措施:在醋酸的生产过程中,需要重视安全与环保。
首先,要建立健全的安全生产管理制度,培训员工的安全意识,确保工作场所的安全。
其次,要合理利用资源,降低能耗,减少废水和废气的排放。
还要采取措施保护环境,减少对周边环境的影响。
综上所述,年产2万吨醋酸工艺设计主要包括原料准备、制备醋酸母液、提纯醋酸母液、醋酸的储存和包装、废弃物的处理以及安全与环保措施。
通过科学合理的工艺设计,可以提高醋酸的产量和质量,降低生产成本,保护环境。
赖氨酸的⽣产⼯艺1TPM赖氨酸分离提取⼯艺设计学⽣姓名:学号:指导教师:专业名称:⽣物⼯程完成时间: 2011年11⽉⽬录⽬录 (1)第⼀章项⽬总论 (3)1.1赖氨酸的简介 (3)1.2赖氨酸的性质 (3)1.3赖氨酸的作⽤ (3)1.4赖氨酸的⽣产⽅法 (4)1.4.1⼆步发酵法 (4)1.4.2直接发酵法 (4)1.5赖氨酸的提取精制 (4)1.6⽣物⼯业下游技术的⼀般⼯艺过程 (5) 1.7离⼦交换原理 (5)第⼆章技术⽅案 (1)2.1产品⽅案 (1)2.2发酵⼯艺流程⽰意图 (1)2.3发酵过程⼯艺流程 (1)2.3.1发酵法 (1)2.3.2发酵液的预处理 (1)2.3.3赖氨酸的提取 (1)2.3.4浓缩和结晶 (1)2.4⼯艺技术指标及基础数据 (1)2.4.1主要技术指标如下表: (1)2.4.2主要原材料质量指标 (2)2.4.3⼆级种⼦培养基 (2)2.4.4发酵培养基 (2)2.5赖氨酸发酵车间的物料衡算 (2)2.6热量衡算 (1)2.6.1发酵过程中的冷却⽔耗量计算 (1)2.6.2发酵过程中的⽆菌空⽓耗⽤量的计算 (1)第三章发酵车间设备设计与选型 (1)3.1发酵罐的选型 (1)3.1.1发酵罐容积和台数的确定 (1)3.1.2主要尺⼨的计算 (1)3.1.3发酵罐冷却⾯积的计算 (1)3.1.4发酵罐搅拌器的设计 (1)3.2电机的确定 (1)3.2.1 计算Re(1)m3.2.2计算不通⽓时的搅拌轴功率P O (1)3.2.3计算通风时的轴功率Pg (1)(1)3.2.4求电机功率P电3.3发酵罐设备结构的⼯艺设计 (1)3.3.1空⽓分布器 (1)3.3.2档板 (1)3.3.3密封⽅式 (1)3.3.4 冷却管布置 (1)3.3.5发酵罐设备材料的选择 (1)3.4种⼦罐的选型 (1)3.4.1种⼦罐容积和数量的确定 (1)3.4.2种⼦罐主要尺⼨确定 (1)3.4.3种⼦罐型号确定 (1)3.5赖氨酸提取的树脂设计 (1)第四章防污措施 (1)4.1废⽔的处理 (1)4.3废渣的处理 (1)第五章结语 (1)参考⽂献 (1)第⼀章项⽬总论1.1赖氨酸的简介赖氨酸,化学结构简式为H2N(CH2)4CH(NH2)COOH。
第一章总论一、设计项目:(1)设计课题:年产2万吨谷氨酸发酵工厂的初步设计(2)厂址:内蒙古通辽市(3)重点工段:糖化(4)重点设备:糖化罐二、设计范围:(1)厂址选择及全厂概况介绍(地貌、资源、建设规模、人员);(2)产品的生产方案、生产方法、工艺流程及技术条件的制定;(3)重点车间详细工艺设计、工艺论证、设备选型及计算;(4)全厂的物料衡算;(5)全厂的水、电、热、冷、气的衡算;(6)车间的布置和说明;(7)重点设备的设计计算;(8)对锅炉、电站、空压站等提出要求及选型;(9)对生产和环境措施提出可行方案。
三、要完成的设计图纸:(1)全厂工艺流程图一张;(2)重点车间工艺流程图一张;(3)重点车间设备布置立面图一张;(4)重点车间设备布置平面图一张;(5)重点设备装配图一张。
四、设计依据:(1)批准的设计任务书和附件可行性报告,以及可靠的设计基础资料。
(2)我国现行的有关设计和安装的设计规范和标准(3)广东轻工职业技术学院食品系下达的毕业设计任务书五、设计原则:(1)设计工作要围绕现代化建设这个中心,为这个中心服务。
首先要有加速社会主义四个现代化早日实现的明确指导思想,做到精心设计,投资省,技术新,质量好,收效快,收回期短,使设计工作符合社会主义经济建设的总原则。
(2)要学会查阅文献,收集设计必要的技术基础资料,要善于从实际出发去分析研究问题,加强技术经济的分析工作。
(3)要解放思想,积极采用技术,力求设计上具有现实性和先进性,在经济上具有合理性,尽可能做到能提高生产率,实现机械化和自动化,同时兼顾社会和环境的效益。
(4)设计必须结合实际,因地制宜,体现设计的通用性和独特性相结合,工厂生产规模、产品品种的确定,要适应国民经济的需求,要考虑资金的来源,建厂的地点、时间、三废综合利用等条件,/chess95660/chess95660- 1 -并适当留有余地。
(5) 要注意到周围环境的清洁卫生,又要注意到工厂内车间之间的卫生、无菌、防火等条件的相互影响。
l-赖氨酸质量标准L-赖氨酸是一种重要的氨基酸,它对人体的生长、发育和健康起着重要的作用。
因此,L-赖氨酸质量标准对于生产和销售具有重要的指导意义。
下面是一份关于L-赖氨酸质量标准的详细介绍。
L-赖氨酸的物理性质主要包括化学式、化学结构、分子量、外观、溶解性等。
L-赖氨酸的化学式为C6H14N2O2,化学结构为H2N-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH,分子量为146.19、L-赖氨酸为无色结晶体,外观为白色结晶或结晶粉末。
L-赖氨酸可溶于水,微溶于甲醇和乙醇,不溶于乙醚和醚。
L-赖氨酸的化学性质主要体现在其氨基基团和羧基部位。
L-赖氨酸具有两个反应中心,即羧基和氨基。
羧基可以与其他化合物发生酸碱反应、酯化反应等;氨基可以与酸酐反应生成酰胺、与醛酮反应生成酮胺,以及与缩合酶反应生成酸酰胺。
此外,L-赖氨酸还可以产生酰基互变异构。
L-赖氨酸的纯度标准在国际上通常采用高效液相色谱法(HPLC)和紫外-可见吸收光谱法(UV-Vis)进行检测。
HPLC是一种高效精确的分析方法,可以测定L-赖氨酸在样品中的浓度,并与纯品进行对照。
UV-Vis则是一种简便的方法,通过测量L-赖氨酸在紫外-可见波长范围内的吸光度来确定其含量。
L-赖氨酸的含量标准根据不同的用途有所不同。
一般来说,食品级L-赖氨酸的纯度要求在98%以上,饲料级L-赖氨酸的纯度要求在99%以上,医药级L-赖氨酸的纯度要求在99.9%以上。
这是因为不同用途的L-赖氨酸对纯度的要求也不同,食品和饲料级L-赖氨酸用作营养补充剂,对纯度要求相对较低;而医药级L-赖氨酸用于药物制剂,对纯度要求较高。
除了含量标准,L-赖氨酸还需要符合其他一些质量标准,如重金属和有害物质的限量要求,微生物限度等。
重金属污染对人体健康有害,因此,食品和饲料级L-赖氨酸需要严格控制重金属的含量。
微生物限度则是针对食品和饲料级L-赖氨酸中可能存在的细菌、霉菌等微生物进行检测,确保产品的卫生质量。
年产2万吨谷氨酸发酵工厂初步设计年产2万吨谷氨酸发酵工厂的初步设计第一章总论一、设计项目:(1)设计课题:年产2万吨谷氨酸发酵工厂的初步设计(2)厂址:某市(3)重点工段:糖化(4)重点设备:糖化罐二、设计范围:(1)厂址选择及全厂概况介绍(地貌、资源、建设规模、人员);(2)产品的生产方案、生产方法、工艺流程及技术条件的制定;(3)重点车间详细工艺设计、工艺论证、设备选型及计算;(4)全厂的物料衡算;(5)全厂的水、电、热、冷、气的衡算;(6)车间的布置和说明;(7)重点设备的设计计算;(8)对锅炉、电站、空压站等提出要求及选型;(9)对生产和环境措施提出可行方案。
三、要完成的设计图纸:(1)全厂工艺流程图一张;(2)重点车间工艺流程图一张;(3)重点车间设备布置立面图一张;(4)重点车间设备布置平面图一张;(5)重点设备装配图一张。
四、设计依据:(1)批准的设计任务书和附件可行性报告,以及可靠的设计基础资料。
(2)我国现行的有关设计和安装的设计规范和标准(3)广东轻工职业技术学院食品系下达的毕业设计任务书五、设计原则:(1)设计工作要围绕现代化建设这个中心,为这个中心服务。
首先要有加速社会主义四个现代化早日实现的明确指导思想,做到精心设计,投资省,技术新,质量好,收效快,收回期短,使设计工作符合社会主义经济建设的总原则。
(2)要学会查阅文献,收集设计必要的技术基础资料,要善于从实际出发去分析研究问题,加强技术经济的分析工作。
(3)要解放思想,积极采用技术,力求设计上具有现实性和先进性,在经济上具有合理性,尽可能做到能提高生产率,实现机械化和自动化,同时兼顾社会和环境的效益。
(4)设计必须结合实际,因地制宜,体现设计的通用性和独特性相结合,工厂生产规模、产品品种的确定,要适应国民经济的需求,要考虑资金的来源,建厂的地点、时间、三废综合利用等条件,并适当留有余地。
(5)要注意到周围环境的清洁卫生,又要注意到工厂内车间之间的卫生、无菌、防火等条件的相互影响。
醋酸是一种广泛应用于化工、医药、食品等领域的化学品,具有很大的市场需求。
因此,针对年产2万吨醋酸工艺设计具有重要的意义。
下面将从原料选择、反应工艺、分离工艺、控制装置等方面进行论述。
1.原料选择:醋酸的生产通常采用醇解法,原料主要包括甲醇和一氧化碳。
甲醇在市场上易获取,质量稳定可靠,因此可以选择工业级甲醇作为醋酸的原料。
同时,为了提高反应效率,可以使用工业级一氧化碳作为甲醇的醇解剂。
选择合适的原料品种和质量对于工艺的稳定性和经济性具有重要意义。
2.反应工艺:醋酸的合成主要通过甲醇与一氧化碳在催化剂的作用下进行醇解反应。
醇解反应需要温度和压力适宜,并且需要催化剂的存在。
常用的催化剂包括碘化铜、碘化钴等。
反应过程中需要对反应物料的流量、温度和压力进行严密控制,以保证反应的高效进行。
3.分离工艺:醇解反应结束后,需要进行分离和精制,以获取纯度高的醋酸产品。
分离工艺主要包括蒸馏、萃取和结晶等步骤。
首先,通过蒸馏将反应后产物中的杂质和溶剂进行蒸发,使得醋酸得以浓缩。
然后,使用萃取剂可以将醋酸与其他杂质进行分离。
最后,通过结晶过程可进一步提高醋酸的纯度。
4.控制装置:醋酸生产过程中的工艺参数需要通过自动控制装置进行实时监测和调节。
主要包括温度、压力、流量等。
温度和压力的控制对反应速率和产物生成有直接影响,流量的控制对原料投入和产物排出也是必不可少的。
因此,在工艺设计中,需要配备合适的仪表和自动控制设备,以确保生产过程的稳定性和安全性。
综上所述,年产2万吨醋酸工艺设计涉及原料选择、反应工艺、分离工艺和控制装置等多个方面。
通过科学的工艺设计和合理的控制手段,可以实现高效、稳定和安全的醋酸生产。
l-赖氨酸盐酸盐生产工艺L-赖氨酸盐酸盐,也称为L-赖氨酸HCl,是一种常用的氨基酸盐酸盐生产工艺。
本文将介绍L-赖氨酸盐酸盐的生产工艺以及相关的工艺流程和注意事项。
L-赖氨酸盐酸盐是一种重要的氨基酸,具有广泛的应用价值。
它在医药、食品、化妆品和饲料等领域都有着重要的应用。
L-赖氨酸盐酸盐的生产工艺主要包括发酵法和化学合成法两种。
一、发酵法生产L-赖氨酸盐酸盐的工艺流程如下:1. 首先,选择适宜的菌种进行发酵。
通常采用赖氨酸高产菌株进行发酵。
菌种的培养和保藏是确保发酵成功的重要环节。
2. 接种菌种到培养基中进行预培养。
预培养的目的是增加菌种数量,为后续的发酵提供足够的菌体。
3. 将预培养的菌种接种到发酵罐中,进行大规模发酵。
发酵罐中的培养基应包含适量的碳源、氮源和微量元素等营养物质,以满足菌种的生长需求。
4. 控制发酵条件,包括温度、pH值、搅拌速度和通气量等。
不同的菌株对发酵条件的要求略有差异,需要根据具体情况进行调整。
5. 监测发酵过程中的关键指标,如菌体生长曲线、赖氨酸产量和残余底物浓度等。
根据监测结果,及时采取措施进行调整,以提高产量和质量。
6. 发酵结束后,通过离心、过滤等工艺步骤,分离和提取目标产物。
获得的L-赖氨酸盐酸盐经过干燥和粉碎处理,即可得到最终产品。
二、化学合成法生产L-赖氨酸盐酸盐的工艺流程如下:1. 首先,选择适宜的原料进行合成。
常用的原料包括赖氨酸和盐酸等。
2. 将赖氨酸溶解于适当的溶剂中,加入盐酸溶液进行反应。
反应过程中,控制温度和反应时间,以确保反应的完全进行。
3. 反应结束后,通过过滤和干燥等工艺步骤,得到L-赖氨酸盐酸盐的粉末产品。
无论是发酵法还是化学合成法,生产L-赖氨酸盐酸盐都需要注意以下几点:1. 选择高效的生产工艺和合适的工艺条件,以提高产量和质量。
2. 严格控制原料的质量,确保反应物的纯度和活性。
3. 对于发酵法,要加强菌种的管理和培养,控制发酵过程中的污染和变异。
年产2万吨L-赖氨酸生产线的 工艺设计
学 院 : 化学与生物工程学院 专 业 : 生物工程 班 级 : 生物工程091 学 生 : 高荣霞 学 号 : ********* **** : ***
二〇一二年七月十七日 1
目录 1前言……………………………………………………………….1 1.1赖氨酸的产品特性…………………………………. …….4
1.2赖氨酸的研究现状...............................6 2产品开发的意义………………………………………………….7 2.1赖氨酸的作用及研究的意义.......................9 2.2赖氨酸研究中存在的问题…………………………… …10 3工艺流程图..........................................11 3.1原料预处理……………………………………………….12 3.2种子培养…………………………………………………13 3.3微生物发酵………………………………………………..16 4工艺计算………………………………………………………..29 5主要设备及流程图……………………………………………..31 2
1 前言 1.1赖氨酸的产品特性 赖氨酸(L-Lysine):名称2,6-二氨基己酸,分子式为C6H4N2O2, 相对分子质量:146.19。纯品为白色针状结晶,无味或稍带特殊臭味,易溶于水,溶液的PH值为5.0~6.0,难溶于有机溶液,有旋光性,熔点263~264C.赖氨酸难于结晶,市售商品通常为98%的L-赖氨酸盐酸盐。具有旋光性。由于游离的L-赖氨酸极易潮解,因具有氨基酸而易发黄变质,并具有刺激性腥味,难于长期保存。因此,一般商品都是L-赖氨酸盐酸盐。 赖氨酸盐酸通常较稳定,高温下易结块,相对湿度60%以下稳定,60%以上则生成二水合物,与维生素C和维生素K并存则着色。碱性条件及直接在还原糖存在加热则分解,易溶于水,水溶液呈中性至微酸性,与磷酸、盐酸、氢氧化钠、离子交换树脂等一起加热,能起到外消旋作用。 赖氨酸是人和动物自身不能合成的一种氨基酸,必须从外界摄取,而植物中所含的各种赖氨酸很少,被称为植物中的第一限制性氨基酸。1960年日本的木下祝郎等用紫外线照射谷氨酸柞杆菌得到一株营养缺陷型变异株,从此开始了发酵法工业生产商品赖氨酸。世界上生产的主要方法有微生物发酵法、化学酶法、提取法和合成法四种。其中最重要的是化学酶法和微生物发酵法。 其具体操作过程如下: (1)二步发酵法(又称前体添加法):50年代初开发的二步发酵 3
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。由于二氨基庚二酸也是用发酵法生产的,所以称二步发酵法。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。尽管这样,该工艺仍较复杂,现已被直接发酵法取代。 (2)直接发酵法:广泛采用的赖氨酸生产法。常用的原料为甘蔗或甜菜制糖后的废糖蜜、淀粉水解液等廉价糖质原料。此外,醋酸、乙醇等也是可供选用的原料。直接发酵法生产赖氨酸的主要微生物有谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌的突变株等 3种。这种方法是在50年代后期开发的。70年代以来,由于育种技术的进展,选育出一些具有多重遗传标记的突变株,使工艺日趋成熟,赖氨酸的产量也得到成倍增长。工业生产中最高产酸率已提高到每升发酵液100~120g,提取率达到80~90%左右。 (3)酶法:主要用生产尼龙原料己内酰胺时生成的大量副产物环己烯为起始原料,用化学方法合成 DL-氨基己内酰胺,然后以此作为酶反应的底物,经罗伦氏隐球酵母生产的L-氨基己内酰胺水解酶,和从奥巴无色杆菌菌体中分离到的α-氨基己内酰胺外消旋酶共同作用,转变为L-赖氨酸。该工艺由于反应速度快,原料便宜,产酸率高,已投入工业生产。 其中饲料中添加的赖氨酸有两种,即L-赖氨酸和DL-赖氨酸。因动物只能利用L-赖氨酸,故主要为L-赖氨酸产品,DL-赖氨酸 4
产品应标明L -赖氨酸含量保证值。作为商品的饲用级赖氨酸通常是纯度为98.5%以上的L-赖氨酸盐酸盐, 相当于含赖氨酸(有效成分)78.8%以上,为白色一淡黄色颗粒状粉末,稍有异味,易溶于水。90%以上的L-赖氨酸是以糖蜜为原料发酵生产的产品。此外, 日本、美国、德国等国已利用化学合成的2-氨基ω-己内酰胺作原料, 通过微生物酶消旋和水解生产L-赖氨酸。
在此基础上发展起来的ε-多聚赖氨酸,被誉为“营养型防腐剂”。 ε-多聚赖氨酸是目前天然防腐剂中具有优良防腐性能的微生物类食品防腐剂。它是由25~30赖氨酸残基聚合而成,具有强烈的抑菌能力,可以作为防腐剂用于食品的保鲜。 ε-多聚赖氨酸抑菌谱广,在酸性和微酸性环境中对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌均有一定的抑菌效果,ε-多聚赖氨酸对其他天然防腐剂不易抑制的革兰氏阴性的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果非常好,而且其对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用。
1.2赖氨酸的发展情况 (1)国外赖氨酸生产状况 目前,世界上赖氨酸的总生产能力约60万t/年,产量约38-41万t/年。美国ADM公司是目前世界上最大的赖氨酸生产企业,现有生产能力15.89万t/年,占世界市场的40%以上。日本味之素Ajinomoto CO.公司,现有6套生产装置,分别建在美国、法国、中国、泰国、意大 5
利和巴西,总生产能力9.08万t/年 。日本协和发酵Kyowa Hakko Kogyo CO.公司现有4套装置分别建在美国、墨西哥、匈牙利和日本,总能力约6万t/年该公司计划将其赖氨酸生产能力扩大到10万t/年,争取将赖氨酸的市场份额增长到30%以上。为此目的,该公司一方面积极扩大其在美国、墨西哥、匈牙利以及亚洲现有赖氨酸装置的能力,另一方面计划在亚洲开辟新的生产点 。美国Cargill公司和德国Degussa公司合作,在美国的Blair建成7.5万t/年的(含60%赖氨酸硫酸盐)生产装置德国BASF公司于1998年5月将韩国Daesong赖氨酸厂收购,将该公司原有的9万t/年的能力提高到了12万t/年。印尼Chiel糖业公司是韩国第一糖厂投资建设的赖氨酸生产企业,其生产能力已经扩充2万t/年-4万t/年,现已达到8万t/年。德Chema公司在乌克兰建成的生产装置,Degussa在斯洛伐克建设的Fermas生产厂等,总能力也达到1万t/年。
(2)国内赖氨酸生产状况 我国赖氨酸工业起步较晚,80年代初国内有十几家生产厂,但产能均很小,大的也不超过数百t/年。经过20多年的发展,通过与国外公司的合作及技术、装备的引进,某些企业的生产也初具规模。目前,我国较大的赖氨酸生产企业有5家以上,能力已达6.5万t/年。但受国外赖氨酸进口的冲击,产量不足4万t/年。 随着国内畜牧养殖业和饲料工业的蓬勃发展,国内赖氨酸市场需求量快速增长,进口数量逐年增加,见表1: 6
表1 近几年我国赖氨酸、酯及盐出口情况 年份 进口量(万吨) 出口量(万吨) 需求量(万吨) 2000 4.48 0.157 7.07 2001 7.36 0.782 8.0 2002 8.14 0.973 11.0 2003 8.70 0.891 13.2 2004 8.93 0.982 14.7
由于国内氨基酸仍有较大的缺口,因此,许多已经掌握赖氨酸生产技术的企业纷纷准备扩大生产能力。长春大成实业集团公司拟再新增5万t/年生产能力:川化味之素有限公司拟再新增1.5万t/年生产能力。安徽丰原生化股份有限公司拟再新增2.5万t/年生产能力。安徽宿州百伦生物有限公司拟建生产规模0.5万t/年。东方希望集团计划在内蒙古包头建设2万t/年赖氨酸生产装置。福建泉州大泉赖氨酸有限公司计划与山东葵华集团公司合作建设2万t/年赖氨酸生产装置。山东巨能电力金玉米开发有限公司计划建设2万t/年赖氨酸的生产装置。 这些装置建成投产后,我国赖氨酸生产能力将达到27.6万t/年。由宁夏伊品集团投资1.7亿元兴建的西北最大的赖氨酸生产线于2004年10月在银川市建成投产,跻身于我国大型赖氨酸生产基地的行列。 7
2 产品开发的意义 2.1赖氨酸的作用及研究的意义 赖氨酸是人体需要的一种氨基酸,一种不可缺少的营养物质。人们知道,蛋白质是构成人体细胞的主要成份,食物中的蛋白质进入人体后经过消化先分解成氨基酸,然后人体又利用这些氨基酸再合成新的人体蛋白质,如免疫抗体、消化酶、血浆蛋白、生长激素等都是合成后的人体蛋白质。在合成蛋白质的各种氨基酸中,L-赖氨酸是最重要的一种,少了它,其它氨基酸就受到限制或得不到利用,科学家称它为人体第一必需氨基酸。身体中的赖氨酸还有其他一些作用。除了帮助吸收钙以外,它还和其他营养一起形成胶原蛋白。胶原蛋白在结缔组织,骨骼,肌肉,肌腱和关节软骨中扮演了重要角色。
近年来,科学家还发现,L-赖氨酸是控制人体生长的重要物质抑长素 (Somatotation,ss) 中最重要的也是最必需的成份,对人的中枢神经和周围神经系统都起着重要作用。人体不能自身合成L-赖氨酸,必须从食物中吸取赖氨酸是帮助其它营养物质被人体充分吸收和利用的关键物质,人体只有补充了足够的L-赖氨酸才能提高食物蛋白质的吸收和利用,达到均衡营养,促进生长发育。其作用有: 提高智力、促进生长、增强体质。 增进食欲、改善营养不良状况。