一种亮氨酸的制备方法

氨基酸的产生始于1820中蛋白质的水解。65438-0908年,日本人池田发现谷氨酸钠是一种增味剂,开始了氨基酸工业化生产的历史。65438-0957年,日本开始利用微生物生产谷氨酸,开启了微生物发酵生产氨基酸的历史新篇章。20世纪60年代前后,L-亮氨酸的生物合成及其代谢调控机制相继被阐明。这为微生物发酵法生产L-亮氨酸和酶法生产L-亮氨酸的定向育种提供了理论依据。

L-亮氨酸的生产方法主要有提取法、化学合成法、酶催化法和微生物发酵法。氨基酸是蛋白质的组成单位。在酸性条件下,水解L-亮氨酸含量高的蛋白质,得到多种氨基酸的混合物,经分离、纯化、精制得到L-亮氨酸产品。

国内大部分厂家采用蛋白水解生产L-亮氨酸和L-胱氨酸。蛋白质水解法生产L-亮氨酸的优点是生产设备简单,技术要求低,蛋白质中L-亮氨酸含量高。但蛋白质水解生产的缺点是耗时长、污染严重、收率低、产品质量无法保证,大规模生产受到限制。酶催化生产L-亮氨酸通常是利用转氨酶转氨作用产生α-酮异己酸生成L-亮氨酸和组氨酸,并将相关酶和NADH共价结合到膜上,使底物缓慢通过膜进行酶催化反应生成L-亮氨酸。例如,在1981年,威奇曼·艾尔。建立了由超滤膜制成的膜反应器,其上共价结合了亮氨酸氨基转移酶、甲酸氨基转移酶和NADH作为底物。通过膜反应器后,酮异己酸可被催化产生L-亮氨酸,其中NADH可通过甲酸同时氧化成CO2而再生。

酶法生产氨基酸具有转化能力强、避免了代谢调控中的反馈抑制和反馈阻遏、生物反应器紧凑、产品成分相对单一、后加工处理容易、提高产品质量和降低成本等优点。但酶法生产所用的酶需要通过微生物发酵生产和提取精制,工艺复杂,成本高,目前还没有得到广泛应用。如果能以低成本获得高酶活的酶,酶法生产L-亮氨酸是一条经济可行的工艺路线。

微生物发酵法I .浓缩部分

原料:蒸汽

将一次母液引入浓缩罐,通入温度为120℃、气压为-0.09MPa的蒸汽6小时,结晶。

最终产品:结晶溶液(至初级中和阶段)

第二,第一中和阶段

附件:硫酸、纯水

结晶溶液进入一级中和槽,通入硫酸和纯水,温度80℃,时间4h,过滤。

最终产品:1,滤液(回收)2,滤渣(脱氨工段)

第三,氨解工段

附件:氨水、纯水、蒸汽。

滤渣进入氨解罐,通入氨水、纯水和蒸汽,温度80℃,氨解时间3h,过滤。

最终产品,1,滤液(回收)2,滤渣(脱色部分)(胱氨酸)

4.脱色部分。

配件:蒸汽、纯净水、活性炭。

滤渣进入脱色罐,通入蒸汽、纯水和活性炭,温度80℃,脱色时间2h,过滤。

成品:1,滤渣(循环使用)2,滤液(至二次中和阶段)。

第五和第二中和阶段

附件:氨水、蒸汽

滤液进入二级中和罐,通入氨水和蒸汽,温度80℃,中和时间4h,过滤滤液;

最终产品,1,滤液(回收)2,滤渣(即粗L-亮氨酸,待精制)。

第六,提炼部分

附件:蒸馏水和蒸汽(盐酸组氨酸)

用蒸馏水冲洗上道工序的产品,离心干燥,送至干燥器,通入蒸汽干燥,包装,入库,干燥温度100℃,干燥时间3h。

最终产品:L-亮氨酸成品