年产1000万吨赖氨酸发酵工艺设计.docxVIP

年产1000万吨赖氨酸发酵工艺设计

段成茜

【摘要】Lysinewasoneoftheessentialaminoacids,whichwassignificantlyappliedtofood,medicineandfeedstuff.Thefermentationprocesswasasimpleandshortproductioncycle,soitwasusedtothefermentationprocessdesignforlysine.Bythetechnologyofthematerialbalanceandenergybalance,ahigheryieldandpurityoflysinecanbeobtainedthroughtheproductionprocess.%赖氨酸作为人体必须氨基酸之一，在食品工业、医药工业和饲料工业上有着广泛的应用。由于发酵法工艺简单，生产周期短，本文选择以发酵法进行赖氨酸的工艺设计。针对该工艺进行了物料衡算和热量衡算，经过该工艺生产工艺设计可以得到较高产率和纯度的赖氨酸。

【期刊名称】《广州化工》

【年(卷),期】2014(000)021

【总页数】3页(P174-176)

【关键词】赖氨酸;发酵;物料衡算;热量衡算

【作者】段成茜

【作者单位】宁夏医科大学高等卫生职业技术学院，宁夏银川750004

【正文语种】中文

【中图分类】TQ021.9

赖氨酸化学学名2，6－二氨基己酸，化学结构简式为H2N(CH2)4CH(NH2)COOH，它是构成蛋白质的基本单元，也是组成人体蛋白质的21种氨基酸之一。赖氨酸分为D型及L型，其中具有生物活性的是L型赖氨酸(L－赖氨酸)。L－赖氨酸是人体必须的八大氨基酸中最重要的一种氨基酸，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用，在人和动物的生长过程中是无可替代的，而其在人和动物体内又不能自身合成，必须由体外供给，如缺乏会产生蛋白质代谢障碍和机能障碍。

随着食品工业、医药工业和饲料工业的不断发展，国内市场对赖氨酸的需求不断扩大，且每年都以16%的速度迅速增长，其市场潜力巨大，前景看好。因而赖氨酸的工艺设计有着重要的意义，为工业化生产提供参考。目前国内外文献及资料大都是谷氨酸的工艺设计，该设计可为赖氨酸的工业生产提供一定的参考。

1概述

1.1赖氨酸用途及功能

L－赖氨酸不能参加转氨基作用，它对调节人体代谢平衡，提高体内对谷类蛋白质的吸收，改善人类膳食营养和动物营养均有重要作用。L－赖氨酸被广泛应用于食品、医药和饲料工业。全球约90%的赖氨酸用作饲料添加剂，约5%用作医药中间体，其余5%用作食品添加剂。

在食品上的应用:赖氨酸是人体第一限制性氨基酸，也是合成大脑神经再生性细胞和其它核蛋白以及血红蛋白等重要蛋白质所需的氨基酸。当食物中赖氨酸含量不足时，就会限制其它氨基酸的利用。因此，在天然食品中人为地添加容易缺乏的营养素，以提高食品营养价值的各种强化食品就应运而生。现世界各国已普遍将赖氨酸用于大米、面粉、罐头等食品中，出现了强化米、强化面粉等强化食品，中国市场上也出现了赖氨酸强化食品和饮料［1］。

在医药上的应用:赖氨酸是构成蛋白质的基本单位，是合成人体酶、抗体及激素的原料，是参与人体新陈代谢和各种生理活动的必需氨基酸，在各种氨基酸输液配方中基本都有。近年来研究发现，赖氨酸可作为利尿药的辅助治疗剂，治疗因血中氯化物减少所致的铝中毒;可与亚铁化合物一起治疗贫血;还可与蛋氨酸合用能抑制重高血压病，其也是优良的血栓预防剂。且赖氨酸对营养不良、乙型肝炎、支气管炎病有一定疗效，还可消除四环素在治疗中的副作用［2］。

在饲料上的应用:赖氨酸在畜牧业中的使用已获得显著效果，在畜禽的幼小动物饲料中添加赖氨酸，能增进食欲，促进生长。畜禽饲料中未被利用的、赖氨酸含量比较低的饲料源，在添加赖氨酸后便可有效利用。且在动物的成长阶段添加赖氨酸，可以降低原料成本［3－4］。

1.2赖氨酸生产方法介绍

赖氨酸的生产方法主要有提取法、化学合成法、酶法和发酵法四种。其中发酵法是生产赖氨酸的主要方法，而发酵法又分为直接发酵法、添加前体发酵法两种。直接发酵法是采用具有特定的生理特征的赖氨酸产生菌在一定的条件下进行耗氧发酵，将糖等基质转化为赖氨酸。添加前体发酵法是以赖氨酸生物学合成的前体物二氨基庚二酸(DAP)为原料，用微生物或酶转化为L－赖氨酸。微生物的赖氨酸生物合成存在两条不同的途径，即二氨基庚二酸途径与α－氨基己二酸途径。细菌合成赖氨酸途径是二氨基庚二酸途径，酵母和霉菌合成赖氨酸是经α－氨基己二酸途径。目前，赖氨酸工业生