苏氨酸生产工艺原理-刘松20110529.ppt

讲解人：刘松 日 期：2011-5-29 苏氨酸生产工艺 目 录 苏氨酸基础知识 苏氨酸生产工艺 苏氨酸生产概况 苏氨酸概况 一 国内外苏氨酸生产厂家 国外：日本的味之素，德国的德固赛，韩国希杰等。 国内：梅花生物，广东星湖，浙江国光，山东恩贝，宁夏伊品等。 二 市场规模与发展前景 目前生产的L-苏氨酸大部分用于饲料行业 （1）2003年全球产量5万吨，到2010年全球产量增至21万吨，年均复合增长率为22.75% （2）国内苏氨酸产量2004年为5000吨，到2010年全国产量达到9.6万吨，年均复合增长率为64%。 我公司苏氨酸的生产概况 1、 通辽梅花生物科技有限公司目前共建设3个苏氨酸生产车间，分别为西区的苏氨酸一车间，苏氨酸二车间，以及东区的苏氨酸三车间。 2、公司计划 年产苏氨酸6万吨，其中苏氨酸一车间和苏氨酸二车间为年产1.5万吨，苏氨酸三车间为年产3万吨。 苏氨酸基础知识 苏氨酸（包装成品） L-苏氨酸化学结构及理化性质 苏氨酸基础知识 1、目前我公司用来生产苏氨酸的菌种为大肠杆菌基因工程菌，属于好氧异养型的菌种。其生长特点是生长繁殖快，代谢能力强，能够积累大量所需的代谢产物。 2、初级的苏氨酸菌种经过二级种子罐的扩大培养后植入到发酵罐中进行发酵培养，再利用物理分离的方式得到湿的苏氨酸，最后经闪蒸烘干生产出成品L-苏氨酸。 苏氨酸总工艺路线 冷凝水 浸 泡 液 水处理中心 胚 芽 纤 维 蛋 白 玉 米 淀粉乳 葡萄糖 苏氨酸 苏氨酸发酵 菌体蛋白 尾 液 洗 布 水 沉淀水 有机肥 工艺 路线 苏氨酸提取 冷凝水 苏氨酸的生产工艺 目前国内大多采用的是周期性发酵，发酵的周期在36—40小时。 我公司生产的苏氨酸是由发酵和提取两道工序共同完成的。 1 发酵工段是提供给菌种生长所需要的营养物质，利用菌种的自身新陈代谢的作用，得到苏氨酸发酵液的过程。由连消，二级，发酵罐三个主要岗位组成。 2 提取工段是将发酵工段生产出来的发酵液经过物理分离的方式得到成品苏氨酸的过程。主要由膜过滤，蒸发，分离，烘干，包装五个岗位组成。 苏氨酸发酵工艺 发酵罐 二级罐 液氨储罐 风系统 流加糖罐 消泡剂储罐 维持罐 喷射器 配料池 原辅料 四效 储糖罐 灭菌罐 消泡剂 维持罐 喷射器 配料池 原辅料 低糖 尾气罐 苏氨酸发酵工艺 二 岗位职责 1 连消岗位 为菌种提供生长代谢所需要的营养物质，以及对营养物质进行消毒灭菌，保证菌种在无菌环境下正常生长。 2 二级岗位 将初级菌种进行扩大培养，使其达到发酵所需菌种生长量的过程。 3 发酵岗位 满足菌种的繁殖生长，利用自身新陈代谢积累大量苏氨酸代谢产物的过程。 苏氨酸发酵工艺 湿热灭菌：当温度超过最高限度时，微生物细胞中的原生质胶体和酶起了不可逆的凝固变性，使微生物在很短时间内死亡，加热灭菌即是根据微生物这一特性而进行的。 喷射器：可使料液和蒸汽迅速接触，充分混合，加热是在瞬时内完成的。温度：123℃ 维持罐：使加热后的培养基在维持罐中保温一段时间，以达灭菌目的。维持8-10min。 四效蒸发器：借加热作用使部分水汽化，达到生产所需要的糖液浓度。 苏氨酸发酵工艺 苏氨酸发酵工艺 二 级 二级种子的扩大培养是为了保证发酵所需的足够的菌体数量。 菌体的生长四阶段，即适应期、对数生长期、稳定和衰亡期。 苏氨酸二级种子质量标准： △ OD:0.3、Rg2.0/1.0。 二级控制条件： 温度： 37℃、pH:7.1、通风比1：0.4v/v.min、接种量0.012% 、罐压:0-8h 0.08MPa 、8-12h 0.1MPa 、初定21-23m3。 苏氨酸发酵工艺 葡萄糖 EMP 丙酮酸 乙酰辅酶A TCA 草酰乙酸 天冬氨酸 苏氨酸 缬氨酸 发酵机理：L-苏氨酸生物合成经过EMP、TCA途径导向天冬氨酸族代谢、HMP途径及赖氨酸、缬氨酸的生物合成也是其菌体代谢的重要途径。 大罐控制条件： 温度：37℃、pH：7.0、接种量14.3% 、罐压0h 0.07MPa 、0h风量 1300m3/h 、初定容148m3。 补糖：初糖3.0%、运行8h左右加糖维持较低的底糖0-0.3%。 苏氨酸发酵工艺 储风罐：是消除压缩机排出空气量的脉动，维持稳定的空气压力，同时也可以利用重力沉降作用分离部分油雾。 冷却器：将空气冷却后除去冷凝水。 气液分离器：利用离心力的作用除水除油。 加热器：空气中水分进一步汽化、杀菌作用；加热器温度：60℃。 粗滤：过滤精度一般为0.5μm，过滤效率95%左右。 预滤：过滤精度:0.3-0.5