第十章 氨基酸发酵生产工艺学.ppt

第二节氨基酸生产工艺
氨基酸是构成蛋白成分
目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20多种。
氨基酸
α碳原子分别以共价键连接氢原子、羧基和氨基及侧链。侧链不同,氨基酸的性质不同。
氨基酸的用途
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强化食品(赖氨酸,苏氨酸,色氨酸于小麦中)
增鲜剂:谷氨酸单钠和天冬氨酸
苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。
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甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料
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多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调
苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。
:谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维。
氨基酸的生产方法
发酵法:
直接发酵法:野生菌株发酵、营养缺陷型突变发酵、抗氨基酸结构类似物突变株发酵、抗氨基酸结构类似物突变株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型回复突变株发酵。
添加前体法
酶法:利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。
提取法:蛋白质水解,从水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸
合成法:DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。
传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目的。
生产氨基酸的大国为日本和德国。
日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是世界氨基酸生产的三巨头。它们能生产高品质的氨基酸,可直接用于输液制剂的生产。
日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。
国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司,湖北八峰氨基酸公司,但目前无论生产规模及产品质量还难于与国外抗衡。
在80年代中后期,我国从日本的味之素、协和发酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术和仿造产品,1991年销售量为二千万瓶,1996年达六千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆明康普莱特,但生产原料都依赖进口。
据专家估计,到2000年,世界氨基酸产值可达45亿美元,占生物技术市场的7%,国内的氨基酸产值可达40亿元,占全国发酵产业总产值的12%。
氨基酸发酵生产发展的历史回顾
所谓氨基酸发酵,就是以糖类和铵盐为主要原料的培养基中培养微生物,积累特定的氨基酸。
这些方法成立的一个重要原因是使用选育成的氨基酸生物合成高能力的菌株。