20种氨基酸需求前景

20种氨基酸需求前景2009-10-23 13:08:52 来源：本站原创评论：0点击：230

氨基酸的生产方法

2009-08-30 16:16:46 来源：本站原创评论：0点击：204

目前世界上氨基酸的生产技术主要有四种方法：发酵法、化学合成法、化学合成- 酶法和蛋白质水解提取法。

（1）发酵法

发酵法生产氨基酸是利用微生物具有的能够合成其自身所需的各种氨基酸能力，通过对菌株的诱变等处理，选育出各种缺陷型及抗性的变异菌株，以解除代谢节中的反馈与阻遏，达到以过量合成某种氨基酸为目的的一种氨基酸生产方法。应用发酵法生产氨基酸产量最大的是谷氨酸，基次是赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、脯氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸。另外，色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、丙氨酸等也可由发酵法获得，但因生产水平低，尚不具备实用价值。生产菌株一般是各种营养缺陷型的黄色短杆菌。微生物细胞内氨基酸的生物合成都是利用能量代谢过程中衍生的一些中间代谢产物为起点，经过一系列伴随着自由能损失的不可逆反应，来保证各种氨基酸的不断供应。

（2）化学合成法

化学合成法借助于有机合成及化学工程相结合的技术生产氨基酸的一种方法。虽然化学合成法可以生产目前已知的所有氨基酸，但多数不具备工业价值，原因是应用化学生产的氨基酸含有D 和L 两种旋光异构体（手性异构体），其中的D- 异构体不能被大多数动物所利用。因此，用化学合成法生产氨基酸时除考虑合成工艺条件外，还要考虑异构体属性问题和D- 异构体的消旋利用，三者缺一都影响氨基酸的利用。在氨基酸工业中应用化学合成法批量生产的氨基酸仅限于甘氨酸、蛋氨酸和色氨酸。其中，甘氨酸是应用化学合成法生产的最理想的品种，因为甘氨酸没有旋光异构体。DL 混合型蛋氨酸及色氨酸能为畜禽利用，因此也具有一定价值。

（3）化学合成- 酶法

此法生产氨基酸的原理是利用化学合成法制得的廉价中间体，借助酶的生物崔化作用，使许多本来用发酵法或化学合成法生产的光学活性（具有不同旋光异构体）氨基酸具有工业生产的可能。应用此法批量生产的氨基酸有赖氨酸、L- 胱氨酸。

（4）蛋白质水解法

蛋白质水解法生产氨基酸是传统的氨基酸生产方法。但由于上述三种生产方法的迅速发展，使这一传统的氨基酸生产方法受到极大的冲击。目前应用这一方法生产的氨基酸品种虽然有限，但在一些发展中国家，许多品种的氨基酸还是采用这种方法生产。

氨基酸发酵生产工艺

2008-04-19 21:05:43 来源：本站原创评论：0点击：662

1. 概述

氨基酸在药品、食品、饲料、化工等行业中有重要应用。

氨基酸的制造始于1820年，蛋白质酸水解生产氨基酸，1850年化学合成氨基酸，1956年分离到谷氨酸棒状杆菌，日本采用微生物发酵法工业化生产谷氨酸成功，1957年生产谷氨

酸钠（味精）商业化，从此推动了氨基酸生产的大发展。目前绝大多数应用发酵法或酶法生产，极少数为天然提取或化学合成法生产。

主要菌种有谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌、短芽孢杆菌、粘质赛式杆菌等，往往是生物素缺陷型，也有些是氨基酸缺陷型。还有采用基因工程菌进行生产的。

氨基酸的世界市场中，谷氨酸钠约占氨基酸总量的75％，其次为赖氨酸，占产量10％，其他约占15％。

国外谷氨酸采用甘蔗糖蜜或淀粉水解糖为原料的强制发酵工艺，产酸率13－15％，糖酸转化率50－60％；国内采用淀粉水解糖或甜菜糖蜜为原料生物素亚适量发酵工艺，产酸率10％，转化率60％。

菌种改良和新工艺开发，促进了中国氨基酸产业发展，应用于输液的18种氨基酸原料只有丝氨酸和色氨酸不能工业化生产仍需进口外，其余16种均已投产，国产化80％以上。2002年，全国氨基酸原料产品7.4万吨，医药用总产量超过4200吨。2002年氨基酸制剂近1亿支（片/瓶）。氨基酸原料生产企业约20多家，制剂生产企业30多家。甘氨酸3000多吨，赖氨酸及其盐酸盐约1000吨，天门冬氨酸、缬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸等几百吨。谷氨酸钠的生产规模最大，居世界首位。

2 氨基酸生产工艺

2.1 培养基制备

水解淀粉、糖蜜、醋酸、乙醇、烷烃等可作为碳源，取决于菌种和氨基酸种类和操作方式，常采用水解淀粉糖、糖蜜。氨盐、尿素、氨水等作为无机氮源，有机氮源有玉米浆、麸皮水解液、豆饼等。有机氮源还可提供生物素等微生物生长因子的来源。碳氮比对于氨基酸发酵非常重要，调节适宜的碳氮比。无机盐是发酵必需的，磷有很重要的影响。

2.2 主要发酵参数控制

三级发酵进行生产，主要参数控制如下。

pH：流加尿素和氨水控制，常用尿素，根据pH变化、菌体生长、残糖等调节，少量多次。如果用氨水，采用流加连续方式调节pH。PH的范围6.5-7.5之间。

温度：最适温度因菌种和氨基酸种类而不同，菌体生长和氨基酸生产的温度也不同。对于温度敏感突变株，可采用分段调节控制策略。

溶解氧：供氧充足时，产率最高的氨基酸有谷氨酸、谷氨酰氨、脯氨酸和精氨酸等，它们对氧有高依赖性，氧分压应该在0.01×105Pa以上，才能获得高产。低氧分压下，生产受阻。适当缺氧时，产率最高的氨基酸有亮氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸等，菌体呼吸在受阻时，氧分压接近零，有利于发酵。供氧不足对生产影响不大的氨基酸发酵包括赖氨酸、异亮氨酸、苏氨酸等。

泡沫：加入天然豆油、玉米油或泡敌等进行消泡，控制泡沫的产生。

2.3 主要提炼工艺过程

过滤：用板框式压滤机过滤发酵液。

沉淀：根据氨基酸的等电点，采用等电沉淀、离子交换，提取氨基酸。

脱色：加入活性炭脱除色素。

精制：离子交换、重结晶等进行精制。

中国氨基酸工业现状及发展趋势

2007-07-02 22:32:55 来源：饲料广角评论：0点击：299

中国氨基酸工业只有短短的40 年发展历程。1965 年发酵法生产味精的成功, 带动了氨基酸的研究开发。目前, 中国已经成为氨基酸生产和消费大国, 年消费量约140 万t 左右。以谷氨酸、赖氨酸和蛋氨酸为主。

1 蛋氨酸

近年来, 国内外市场对蛋氨酸的需求逐年强劲增长, 成为需求增长最快的氨基酸品种之一1993 年, 全世界蛋氨酸产量为26 万t, 1999 年达45 万t, 2002 年为55 万t。目前, 全球的年产能约为100 万t, 年产量约为70 万t。预计全球总产能会达到110 万t/年左右, 但产量不会超过70 万t市场仍将明显供过于求。蛋氨酸的生产主要集中在安迪苏、德固赛和诺伟司, 约占世界产量的90%。

1.1 中国市场概况

在中国市场, 每年都要从国外大量进口蛋氨酸, 现已成为中国化学原料药进口的大宗产品,2003 年进口量高达7 万t, 进口额过1 亿美元。据专家预测, 到2010 年, 全世界蛋氨酸需求将达到90 万t, 中国的需求量也将超过10 万t。近年中国对蛋氨酸的需求量还将持续增长, 但一定时期内依靠大量进口来满足。中国是世界第 2 大饲料生产国, 市场需求的年增长率7%￣8%, 蛋氨酸基本依靠进口。在中国市场, 日本公司占据了43%份额、德固赛为21%、诺伟司10%、安迪苏为21%, 其他占5%。由于中国蛋氨酸市场快速扩张且竞争日趋激烈, 国外蛋氨酸生产厂商均加大了在中国的销售力度。

目前, 中国生产蛋氨酸在工艺技术、原料、设备、成本等方面还存在一些有待解决的问题, 但火爆的市场已对企业产生了巨大的诱惑, 已有企业着手蛋氨酸规模生产的研发、设计和规划。山东天易科技公司建设蛋氨酸中试装置, 各项技术指标均已达到或超过国外同类产品, 预计2007年6 月建成投产, 设计规模为年产能力3 万t。本溪化工集团、辛集化工等公司的蛋氨酸项目也进入准备阶段。

据了解, 德固赛并未忽视蛋氨酸医药保健用途的开发。2004 年12 月德固赛在广西南宁武鸣投资的安力泰美诗药业公司的L- ( 左旋) 蛋氨酸新生产线正式建成投产。本次新建的这条L- 蛋氨酸生产线是该企业的二期工程, 产能为400t, 是目前全球产量最大的食品、药品级蛋氨酸生产线, 可满足全球50%的需求。

1.2 产品品种

目前, 市场销售的蛋氨酸有 4 个品种, 分别为固体蛋氨酸、液态羟基蛋氨酸(MHA)、液体蛋氨酸钠盐和固体羟基蛋氨酸钙盐。其中固体蛋氨酸和MHA 分别占据世界市场的前两位。在美国蛋氨酸市场主导产品是MHA, 固体产品占次要地位。而在中国情况恰好相反, 不过液体产品也逐渐被市场认识并接受, 市场份额不断提高。

1.3 市场需求趋势

全球2006 年蛋氨酸需求量为60 万￣70 万t,据预测今后蛋氨酸市场年均增长率为3%￣4%,其中欧洲、日本和韩国市场趋于饱和, 而东欧、亚洲(日本除外)和南美市场正在发展,