丙氨酸膜过滤技术

1、丙氨酸概述
L- 丙氨酸是一种非必需氨基酸, 但却是人体血液中含量高的氨基酸 。它可为转氨酶提供氨基供体, 在临床上常添加到输液中; 在食品工业中, L- 丙氨酸可作为甜味剂和鲜味剂正越来越受到人们的欢迎和重视; 在医药行业, L -丙氨酸是生产维生素B6及L- 氨基丙醇的主要原料; 另外, 在高分子材料方面, 近年来发现聚乳酸中添加L- 丙氨酸可有效提高聚乳酸的性能;

2、丙氨酸行业现状
目前, L- 丙氨酸的工业化生产方法就是酶法转化, 即通过富有L- 天冬氨酸- B- 脱羧酶活力的微生物(如pseudomonas dacunhae 等) 细胞催化L- 天冬氨酸而得到 , 其中日本多采用固定化细胞法, 而我国均采用游离完整细胞法 。酶法转化工艺的特点是酶活力高, 设备投资小, 提取工艺简单; 但其主要原材料L- 天冬氨酸价格较贵, 造成其生产成本较高, 成本一般为2万元/ t左右。
近年来有文献报道, 利用基因工程手段构建的escher ich ia col,i 以葡萄糖为原料厌氧发酵法生产L- 丙氨酸, 120g /L的葡萄糖发酵液终生成1279mmo l的L-丙氨酸, 相对于葡萄糖的质量收率为95%, 光学纯度大于9915%。发酵法主要原料葡萄糖廉价易得, 培养基成分简单, 厌氧发酵动力消耗低, 产品收率高、成本低, L - 丙氨酸的生产成本约为1.2 万元/ ,t 并且符合欧美国家绿色、健康的消费理念, 具有广阔的市场前景。

3、丙氨酸生产常规工艺流程简介

菌种→茄子瓶→摇瓶种子培养→

↓无菌空气 L-天冬氨酸 ↓

发酵罐 → 酶液 → 酶反应→过滤(得粗品)→精制

→真空浓缩、结晶、离心干燥→成品

该法的关键技术是如何提高酶活力和酶的稳定性、防止消旋酶的产生。在提高酶活力和稳定性方面,
徐虹[10]等人采用富马酸作为酶的诱导物,并提出N源的选择具有关键作用;Goto.Markoto[23]等将
P.dacunhae细胞用EDTA等表面活性剂处理来提高酶的活力;而抑制消旋酶可以通过调整酶催化
反应的pH值进行[24],一般pH控制在4.5～5.5之间。

4、发酵法生产L-丙氨酸膜法工艺

发酵液放罐至超滤膜缓冲循环罐 → 超滤膜50-60℃过滤 →脱色膜→ 少量活性炭脱色 → 板框压滤→干燥

5、信达膜丙氨酸膜法过滤设备优势：
经过信达脱色膜设备的处理，产量质量明显提升，不仅起到脱色，还有除盐、除可溶性小分子蛋白等作用，且经过脱色膜处理后的丙氨酸溶液脱色温度不需升过高，避免了高温热浓缩时因料液中含少量糖发生美拉德反应出现焦糖色，造成料液颜色再次变深。另外，经过脱色膜设备处理后，大大降低了日常生产成本。
膜处理系统自动化程度高，占地面积小系统都是在密闭的管道内运行，相比较于传统的生化处理方法节省了大量的土建成本、人力成本等，合肥信达膜科技有限公司开发的全国首条膜集成技术用于工业L-丙氨酸发酵液生产、提取自动连续化膜提取系统一定会为企业带来很大的社会和经济效益。