賴氨酸的生產工藝的製作方法
2023-05-18 18:29:06 2
專利名稱：賴氨酸的生產工藝的製作方法
賴氨酸的生產工藝本發明涉及微生物工業，更具體地講，本發明通過發酵生產賴氨酸的工藝，及本發明涉及到一種賴氨酸的生產工藝。賴氨酸是人體必需的八種基本胺基酸之一，賴氨酸及蘇氨酸是動物營養中最主要的胺基酸，因為其他幾種胺基酸一般均能為具有X-酮基或羥基的類似物或小型光學異構體所代替，但賴氨酸在八種胺基酸中是唯一的僅L-型成分才能有效利用的，由於賴氨酸不能在人體中由還原胺化左右或轉氨作用來生成，必須由食物中攝取，因此它是一種最重要
的基本胺基酸。賴氨酸為鹼性必需胺基酸。由於穀物食品中的賴氨酸含量甚低，且在加工過程中易被破壞而缺乏，故稱為第一限制性胺基酸。賴氨酸可以調節人體代謝平衡，賴氨酸為合成肉鹼提供結構組分，而肉鹼會促使細胞中脂肪酸的合成。往食物中添加少量的賴氨酸，可以刺激胃蛋白酶與胃酸的分泌，提高胃液分泌功效，起到增進食慾、促進幼兒生長與發育的作用。賴氨酸還能提高鈣的吸收及其在體內的積累，加速骨骼生長。如缺乏賴氨酸，會造成胃液分沁不足而出現厭食、營養性貧血，致使中樞神經受阻、發育不良。賴氨酸在醫藥上還可作為利尿劑的輔助藥物，治療因血中氯化物減少而引起的鉛中毒現象，還可與酸性藥物(如水楊酸等)生成鹽來減輕不良反應，與蛋氨酸合用則可抑制重症高血壓病。近年來，國內外飼料工業及食品工業快速發展，醫藥工業上賴氨酸新的用途不斷被發掘，賴氨酸已成為一種國際市場上發展前景好，國內外市場上缺口較大。賴氨酸的生成方法有抽提法、化學合成法和酶法以及發酵法，近年來國際上生成賴氨酸的大型企業，多數採用直接發酵法。國內外發酵法生成賴氨酸的原料主要為葡萄糖或用澱粉生成的糖液和豆粕水解液，其生成步驟主要是菌種培養、發酵培養、提取和精製。目前，國內賴氨酸市場需求量較大，以上的生產方法遠遠達不到市場的需求，主要原因包括以下三個方面一是由於人們生活水平和對食品營養需要的提高，以及飼料工業產品技術水平、質量要求的提高，大大促進市場對賴氨酸的需求；二是由於賴氨酸生產設備投資過高配套工藝龐大，限制了新建項目的建設進度；三是市場農副產品價格上升，特別是豆的價格成倍加番，加大了生產成本，給生產企業造成經濟壓力和負擔，制約了國內賴氨酸生產的增長速度。現有生產技術中，在賴氨酸發酵液的過濾環節中，普遍採用陶瓷膜過濾技術，老工藝，此工藝汙水多，能耗高，陶瓷膜經常斷裂，一旦膜斷裂就得停車維修，給生產企業造成大量的資源和能耗的損失。[發明內容]本發明需要解決的技術問題在於克服現有生產工藝的缺陷，提供一種具有工藝簡單、純度高的新生產工藝，還具有應用領域廣、生產效率高、環保、節能等優點。為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案來實現的賴氨酸的生產工藝，其流程主要包括糖化、發酵、分離、離交、濃縮、結晶、乾燥、產品包裝等環節。所述的糖化，將玉米澱粉加入澱粉酶，進行澱粉的水解，澱粉先經液化酶液化，再經糖化酶進行糖化至葡萄糖。所述的發酵，將葡萄糖、培養基、營養物在126 130°C的溫度下，進行連消滅菌， 維持10 20分鐘後再進行冷卻，按一定的重量比，放入發酵罐中進行發酵，並進行補料進空氣溶氧。所述的分離、離交，包括初步分離和再分離、過濾及樹脂離子交換，將發酵後的賴氨酸發酵液在離心機初步分離，加速液體中顆粒的沉降速度，把發酵液中的蛋白、不同沉降物分離洗脫；然後將初步分離後的液體，利用超濾膜過濾，再進行樹脂離子的交換，得到副產品及汙水分離出去。所述的濃縮、結晶，將樹脂離子交換後的溶液進行濃縮，得到結晶體，然後進行分離，得到粗品賴氨酸。所述的乾燥，採用流化床乾燥器，將結晶後賴氨酸經推料離心機，到流化床乾燥器進行乾燥，利用進熱風使物料流化態，並吸入加熱裝置中的加熱板加，使料倉沸騰達到流動乾燥，已流化態進入物料流通裝置，經加熱板和蒸汽口帶來的熱空氣的共同加熱、乾燥後以流化態進入冷卻裝置進行冷卻，經冷卻板和進風口帶來的冷空氣共同冷卻後，經出料口排除，乾燥後的大顆粒物料和水分經排風口排出，得到L-賴氨酸，最後將賴氨酸產品進行包裝及入庫。以上工藝為生產98. 5%賴氨酸的生產工藝。本發明如果省去樹脂離子交換、濃縮、結晶等環節，可生產純度為65% 90%的賴氨酸。 由於採用了以上技術方案，與現有技術相比，本發明具有如下優勢1、由於本發明工藝將傳統的陶瓷膜過濾技術，更換分離機分離，既能節省60%左右的汙水和能耗，又可以連續生產，避免了因陶瓷膜過濾中的膜斷裂，停車維修的弊端；2、本發明生產工藝簡單、製備的產品純度高，具有應用領域廣，同樣適用於色氨酸、苯丙氨酸等其它胺基酸的生產、生產效率高、環保、節能等。
圖1為傳統生產賴氨酸的工藝流程圖；圖2為本發明生產純度彡98%賴氨酸的生產工藝圖；圖3為本發明生產純度為65% 80%賴氨酸的生產工藝圖。下面結合附圖及具體實施例對本發明進一步進行描述
賴氨酸的生產工藝，其流程主要包括糖化、發酵、分離、離交、濃縮、結晶、乾燥、產品包裝等環節。所述的糖化，將玉米澱粉加入澱粉酶，進行澱粉的水解，澱粉先經液化酶液化，再經糖化酶進行糖化至葡萄糖。所述的發酵，將葡萄糖、培養基、營養物在126 130°C的溫度下，進行連消滅菌， 維持10 20分鐘後再進行冷卻，按一定的重量比，放入發酵罐中進行發酵，並進行補料進空氣溶氧。所述的分離、離交，包括初步分離和再分離、過濾及樹脂離子交換，將發酵後的賴氨酸發酵液在離心機初步分離，加速液體中顆粒的沉降速度，把發酵液中的蛋白、不同沉降物分離洗脫；然後將初步分離後的液體，利用超濾膜過濾，再進行樹脂離子的交換，得到副產品及汙水分離出去。所述的濃縮、結晶，將樹脂離子交換後的溶液進行濃縮，得到結晶體，然後進行分離，得到粗品賴氨酸。所述的乾燥，採用流化床乾燥器，將結晶後賴氨酸經推料離心機，到流化床乾燥器進行乾燥，利用進熱風使物料流化態，並吸入加熱裝置中的加熱板加，使料倉沸騰達到流動乾燥，已流化態進入物料流通裝置，經加熱板和蒸汽口帶來的熱空氣的共同加熱、乾燥後以流化態進入冷卻裝置進行冷卻，經冷卻板和進風口帶來的冷空氣共同冷卻後，經出料口排除，乾燥後的大顆粒物料和水分經排風口排出，得到L-賴氨酸，最後將賴氨酸產品進行包裝及入庫。以上工藝為生產98. 5%賴氨酸的生產工藝。本發明如果省去樹脂離子交換、濃縮、結晶等環節，可生產純度為65% 90%的賴氨酸。最後以上實施例僅用以說明本發明而並非限制本發明所描述的技術方案；因此，儘管本說明書參照上述的各個實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換；而一切不脫離本發明的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍中。
權利要求
1.賴氨酸的生產工藝，其特在在於其流程主要包括糖化、發酵、分離、離交、濃縮、結晶、乾燥、產品包裝環節。
2.根據權利要求1所述的賴氨酸的生產工藝，其特徵在於所述的糖化，將玉米澱粉加入澱粉酶，進行澱粉的水解，澱粉先經液化酶液化，再經糖化酶進行糖化至葡萄糖。
3.根據權利要求1所述的賴氨酸的生產工藝，其特徵在於所述的發酵，將葡萄糖、培養基、營養物在126 130°C的溫度下，進行連消滅菌，維持10 20分鐘後再進行冷卻，按一定的重量比，放入發酵罐中進行發酵，並進行補料進空氣溶氧。
4.根據權利要求1所述的賴氨酸的生產工藝，其特徵在於所述的分離、離交，包括初步分離和再分離、過濾及樹脂離子交換，將發酵後的賴氨酸發酵液在離心機初步分離，加速液體中顆粒的沉降速度，把發酵液中的蛋白、不同沉降物分離洗脫；然後將初步分離後的液體，利用超濾膜過濾，再進行樹脂離子的交換，得到副產品及汙水分離出去。
5.根據權利要求1所述的賴氨酸的生產工藝，其特徵在於所述的濃縮、結晶，將樹脂離子交換後的溶液進行濃縮，得到結晶體，然後進行分離，得到粗品賴氨酸。
6.根據權利要求1所述的賴氨酸的生產工藝，其特徵在於所述的乾燥，採用流化床乾燥器，將結晶後賴氨酸經推料離心機，到流化床乾燥器進行乾燥，利用進熱風使物料流化態，並吸入加熱裝置中的加熱板加，使料倉沸騰達到流動乾燥，已流化態進入物料流通裝置，經加熱板和蒸汽口帶來的熱空氣的共同加熱、乾燥後以流化態進入冷卻裝置進行冷卻， 經冷卻板和進風口帶來的冷空氣共同冷卻後，經出料口排除，乾燥後的大顆粒物料和水分經排風口排出，得到賴氨酸，最後將賴氨酸產品進行包裝及入庫。
7.根據權利要求1所述的賴氨酸的生產工藝，其特徵在於本發明提供了一種省去樹脂離子交換、濃縮、結晶環節，可生產純度為65% 90%的賴氨酸。
全文摘要
本發明公開了一種賴氨酸的生產工藝，屬於賴氨酸製備技術領域，糖化、發酵、分離、離交、濃縮、結晶、乾燥、產品包裝等環節，其中的分離、離交，包括初步分離和再分離、過濾及樹脂離子交換，將發酵後的賴氨酸發酵液在離心機初步分離，加速液體中顆粒的沉降速度，把發酵液中的蛋白、不同沉降物分離洗脫；然後將初步分離後的液體，利用超濾膜過濾，再進行樹脂離子的交換，得到副產品及汙水分離出去。本發明採用膜過濾環節，較傳統的陶瓷膜過濾技術，能節省60％左右的汙水和能耗，避免了因陶瓷膜過濾中的膜斷裂，停車維修的弊端；工藝簡單、製備的產品純度高，應用領域廣，同樣適用於色氨酸、苯丙氨酸等其他胺基酸的生產等。
文檔編號C12P13/08GK102399833SQ20111033241
公開日2012年4月4日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者洪火城, 蔡仕達 申請人:多爾鑫谷生物科技(上海)有限公司