 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Кристаллические препараты для пищевой и медицинской промышленности
Жидкий концентрат лизина получают путем упаривания культуральной жидкости на вакуумной установке до концентрации сухого вещества 40%. Для предотвращения деградации лизина в процессе нагревания в культуральную жидкость добавляют бисульфит натрия и соляную кислоту до рН 4,5-5,0, в результате чего образуется соль - монохлоргидрат лизина.
В процессе получения сухого кормового концентрата лизина ЖКЛ высушивают горячим воздухом на распылительной сушилке при температуре -90 С до влажности препарата 4-8%. Высушенный препарат содержит 15-20% монохлоргидрата лизина, 15-17% белков, 14% других аминокислот, витамины группы В и минеральные вещества.
В целях снижения гигроскопичности препарата в него добавляют наполнители: костную муку, негашеную известь, бентонит, пшеничные отруби. Полученную в результате тщательного перемешивания пасту высушивают на вальцово-ленточной сушилке и гранулируют. Гранулированный препарат ККЛ негигроскопичен, содержит 7-10% лизина.
Для получения очищенного высококонцентрированного препарата лизина культуральную жидкость после фильтрования подкисляют HCI до рН 1.6-2.0. Образовавшийся в результате взаимодействия с соляной кислотой раствор монохлоргидрата лизина направляется на колонки с катеонитом, где происходит сорбция аминокислоты и отделение ее от культуральной жидкости. Затем проводится десорбция аминокислоты путем элюирования 0.5-5% раствором аммиака. Элюат упаривается под вакуумом при 60 С до концентрации сухого вещества 30-50%, после чего подкисленный соляной кислотой раствор монохлоргидрата высушивается и используется как кормовой концентрат. Путем перекристаллизации полученной соли можно получить препараты лизина с содержанием монохлоргидрата 97-98%.
Микробиологический синтез триптофана, У бактерий и многих других организмов аминокислота триптофан образуется из эритрозо-4-фосфата и фосфоенолпировиноградной кислоты через ряд последовательных реакций, включающих образование шикимовой и хоризмовой кислот, а непосредственным предшественником триптофана в процессе его синтеза является антраниловая кислота.
Для смещения метаболических реакций по пути преимущественного образования триптофана необходимо блокировать превращение хоризмо-
вой кислоты в префеновую. Такое блокирование достигается действием мутагенных факторов. У мутантов с пониженной активностью ферментов, катализирующих превращение хоризмовой кислоты в префеновую, наблюдается повышенный синтез аминокислоты триптофана, однако для нормального развития этих мутантов в питательную среду необходимо добавлять дефицитные аминокислоты — фенилаланин и тирозин в количествах, не вызывающих регуляторное ингибирование ферментов синтеза триптофана.
В целях промышленного получения незаменимой аминокислоты триптофана разработаны технологии на основе использования ауксотроф-ных мутантов бактерии Bacillus subtilis с нарушенным синтезом фенила-ланина и тирозина. Все технологические процессы организованы примерно по такой же схеме, как и получение лизина.
Ферментация длится 48 ч при 37 С, концентрация триптофана в культуральной жидкости достигает 10 г/л. После отделения культуральной жидкости от клеток бактерий она упаривается и высушивается при 110120 С. Высушенный продукт называют кормовым концентратом триптофана (ККТ). При получении высококонцентрированных препаратов триптофана культуральную жидкость подвергают дополнительной очистке. Высушенный кристаллический препарат содержит не менее 99% триптофана в виде его хлорида.
В нашей стране синтез триптофана производится по двухступенчатой схеме. Вначале методом химического синтеза получают предшественник триптофана — антраниловую кислоту, которую затем с участием ферментов микробного происхождения превращают в триптофан.
Биохимическое превращение антраниловой кислоты в триптофан проходит в три этапа. На первом этапе из антраниловой кислоты с участием фосфорибозилпирофосфата (ФРПФ) образуется аминоглико-зид — N (5- фосфорибозил)- антраниловая кислота, которая далее в результате внутримолекулярной перегруппировки и декарбоксилиро-вания превращаются в индол-3- глицерофосфат. На последнем этапе под действием фермента триптофансинтетазы из индолглицерофо-сфата и аминокислоты серина осуществляется синтез триптофана.
В связи с тем, что в качестве активной группы у фермента триптофансинтетазы служит пиридоксальфосфат, от наличия в среде этого кофер-мента зависит скорость превращения антраниловой кислоты в триптофан.
В качестве источника ферментов для указанных реакций используются дрожжи.
Производственный процесс биохимического превращения антранило-вой кислоты в триптофан проводится в две стадии. На первой стадии наращивается биомасса дрожжей, являющихся продуцентами ферментов. Питательная среда для выращивания дрожжей готовится из свекловичной мелассы, мочевины и минеральных солей. Ферментация продолжается в течение 24 ч при 30 С. Далее в ферментер начинают вводить спиртовой 5% -ный раствор антраниловой кислоты и 50%-ный раствор мочевины.
Через 3-4 ч после добавления антраниловой кислоты в ферментер дополнительно подается углеродный субстрат — меласса в виде 25%-ного раствора. На последующих этапах ферментации периодически производится подача антраниловой кислоты и мочевины через каждые 6 ч и раствора мелассы - через каждые 12 ч.
Длительность ферментации около 120 ч, а с учетом времени наращивания биомассы дрожжей — 144 ч. Содержание триптофана в культуральной среде составляет 0.3-0.5% или примерно 6 г/л. После упаривания и сушки получают кормовой концентрат триптофана, годфжащий 90% сухого вещества, 48-54% белков, 1-3% триптофана, витаминов группы В (В, В)идр.
Производство Лизина.
Лизин - одна из незаменимых аминокислот, которая применяется в качестве кормовой добавки в животноводстве. Получают его методом глубинного культивирования микроорганизмов, синтезирующих эту аминокислоту. Основные сырьевые компоненты для производства лизина: меласса, кукурузный экстракт, соляная кислота, аммиачная вода, витамины, отруби, подсолнечный шрот, рыбная мука, мясокостная мука и рапс. Использование лизина позволяет увеличить привес животных и птицы на 10-30%, повысить надои молока на 12%, увеличить яйценоскость кур на 10%.
Лизин - одна из незаменимых аминокислот, которая применяется в качестве кормовой добавки в животноводстве. Получают его методом глубинного культивирования микроорганизмов, синтезирующих эту аминокислоту. Основные сырьевые компоненты для производства лизина: меласса, кукурузный экстракт, соляная кислота, аммиачная вода, витамины, отруби, подсолнечный шрот, рыбная мука, мясокостная мука и рапс. Использование лизина позволяет увеличить привес животных и птицы на 10-30%, повысить надои молока на 12%, увеличить яйценоскость кур на 10%.
Среди ведущих компаний на мировом рынке l-лизина лидируют японская Ajinomoto Co и американская Archer Daniels & Midlands (ADM), которые контролируют по 33% мирового производства каждая. Другими крупными игроками на рынке являются Degussa-Huels (Германия), BASF (Германия), Kyowa Hokko (Япония) и Cheil Jedang Corporation (Южная Корея). Большинство этих компаний не считают производство лизина своим приоритетным бизнесом. В основном, это диверсифицированные пищевые или химические концерны, в обороте которых на лизин приходится максимум 5-7%.
Расположение производственных мощностей привязано к регионам его потребления. Прирост производственных мощностей лизина составляет 7-10% в год. К 2005 году основные мировые производители планируют в полтора раза увеличить свои производственные мощности. В частности ADM и Ajinomoto уже ведут строительство дополнительных производственных блоков на своих заводах по всему миру, что позволит каждому из них нарастить мощности с 200 до 300 тысяч тонн в год. Оптимизм производителей поддерживают показатели роста в отраслях-потребителях лизина: на китайском рынке, одном из крупнейших в мире, темпы роста в свиноводстве и птицеводстве превышают 10% в год.
Поиск по сайту: