赖氨酸的生产工艺研究进展( 综述)

L-赖氨酸的生产工艺研究

摘要: 赖氨酸是人和动物营养的9种必需氨基酸之一，并且广泛应用于医药、食品和饲料等领域。目前生产赖氨酸最主要的方法是微生物发酵法。本文

从赖氨酸的生产现状、生产方法，发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的

选育和生产赖氨酸的前景展望这几个方面综述了赖氨酸生产工艺的研究进展。关键词: 赖氨酸；发酵；离子交换；菌种；超滤

Abstract: As one of the essential amino acids for human beings and

animals, Lysine is widely used in many fields such as pharmaceutical ,

food and forage. At present, the fermentation is the frequently used

method of Lysine production . This artic stated the research evolution

focused on the aspects of production situation,production method,

metabolic control and regulation and prospect of Lysine. Keywords: Lysine; fermentation; ion exchange; strain; ultrafiltration

目录

前言 (2)

1 赖氨酸生产现状 (2)

2 赖氨酸工业生产方法概述 (3)

2.1 合成法 (3)

2 .3 酶法 (3)

2 .4 发酵法 (3)

3 发酵法生产赖氨酸工业技术 (4)

3.1 生产菌种 (4)

3.2 发酵 (5)

3.3 提取 (5)

3.4 浓缩和结晶 (6)

4 微生物生产赖氨酸的前景展望 (6)

[参考文献] (7)

前言

赖氨酸(Lysine) 的化学名称为2，6-二氨基己酸，有L-型(左旋)、D-型(右旋)和DL 型(消旋)三种旋学异构体。赖氨酸是人和动物营养的必需氨基酸之一，不能参加转氨作用[1]。人类和动物可吸收利用的只有L-型。它对调节体内代谢平衡、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、促进生长发育均有重要作用。L-赖氨酸主要用于医药、食品和饲料工业。全球约9 0％的赖氨酸用作饲料添加剂，约5％用作食品添加剂，其余5％用作医药中间体[2]。目前，全球赖氨酸年总需求量约为85万t/a，年增长率为7％一8％。现全球赖氨酸总产能约为80万t/a，产量较大的是日本味之素公司(2 6万t/a)、美国AD M公司、B AS F韩国公司和协和发酵工业公司等。国内赖氨酸需求量估计在13万t/a左右。赖氨酸应用范围较广，2003年以后，我国已成为全球最大的赖氨酸生产大国。目前已建成和正在建设的赖氨酸厂主要有广西赖氨酸公司、福建大泉赖氨酸有限公司、四川川化味之素有限公司、大成赖氨酸厂、肇东赖氨酸厂等。文章从赖氨酸的生产现状、生产方法，发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的选育和生产赖氨酸的前景展望等方面论述了赖氨酸生产工艺的研究进展。

1 赖氨酸生产现状

L-赖氨酸最初是从蛋白质水解物中分离得到的，蛋白质水解法一般以动物血粉为原料，此法最多的特点是工艺流程简单，但是原料来源很有限，仅适合小规模生产。此后又出现了化学合成法、水解法，酶法。直到1960年，日本首先采用微生物发酵法生产赖氨酸。微生物发酵生产氨基酸是人为地解除氨基酸生物合成的代谢控制机制，使其积累大量所需氨基酸。氨基酸的L-型立体专一性决定了发酵法生产氨基酸较化学合成的工艺更简单、快捷。我国于20世纪60年代中期开始进行赖氨酸菌株选育和发酵的研究，但因产量较低难以工业化。直到70年代未80年代初世界赖氨酸实现工业化后我国的研究才取得突破。目前，世界约2/3的赖氨酸企业采用发酵法生产，生产的为L-型赖氨酸，生产工艺巳基本成熟。近

年来，赖氨酸的需求逐年增加，全世界每年大概80万t赖氨酸通过发酵生产的方式获得。

2 赖氨酸工业生产方法概述

2.1 合成法

用化学合成法制取赖氨酸，工艺较多，所用原料不尽相同。工业上采用的主要为荷兰的D MS法及日本的东丽法，两法的主要区别在于所用的原料不同，DMS法用己内酰胺，东丽法用环己烷。但两法先都生成DL-氨基己内酰胺，再水解生成DL-赖氨酸，然后用酶法进行分割，得到L-赖氨酸。合成法生产赖氨酸最大缺点是使用剧毒原料光气，且可能残留催化剂，产品安全性差，环保问题严重。

2.2 水解法

将含蛋白质较多的物质加热水解，蛋白质分解成各种氨基酸，再提取其中的赖氨酸。一般以动物血粉作原料。此法特点是工艺简单，但原料来源有限，只适用于小规模生产。

2 .

3 酶法

酶法是以生产己内酰胺时产生的大量副产物环己烯为原料，先制得D L-氨基己内酰胺，再用水解酶把L-氨基己内酰胺水解成L-赖氨酸，用消旋酶对D-氨基己内酰胺进行消旋，最后转化为L-赖氨酸，转化率接近100％，L-赖氨酸的积累浓度可达40％以上。该法产品活性高，分离、精制容易。

2 .4 发酵法

发酵法是工业生产赖氨酸最重要的方法。其原理是利用微生物的某些营养缺陷型菌株，通过代谢控制发酵，人为地改变和控制微生物的代谢途径来实现L-赖氨酸的生产。生物合成赖氨酸的途径有两种：一种是通过2-氨基己二酸途径(酵母、链孢霉合成赖氨酸)。另一种是通过2，6二氨基庚二酸途径(细菌、蓝藻、高等植物)。具体流程如下所示

葡萄糖

AK

天冬氨酸 AK- 天冬氨酸激酶 PS- 二氢吡啶二羧酸合成酶

HD- 高丝氨酸合成酶

天冬氨酰磷酸 HK- 高丝氨酸激酶

天冬氨酸半醛

PS HD

二氨基庚二酸高丝氨酸

H吨 HK

赖氨酸蛋氨酸苏氨酸

异亮氨酸

前者的起始物为．酮戊二酸，后者的起始底物为天冬氨酸。发酵法生产赖氨酸的一大优点是原料来源十分广泛易得且价格便宜，但目前实现工业化的只有糖蜜、淀粉和醋酸3种原料路线。

3 发酵法生产赖氨酸工业技术

3.1 生产菌种

赖氨酸产生菌有：细菌中的棒状杆菌、短杆菌、诺卡氏菌、念球菌、假单胞菌、埃希氏菌、芽抱杆菌等，真菌中的酵母、假丝酵母、隐球酵母等。人们一直不断努力地筛选高产的优良菌株，以提高糖的转化率和发酵液中赖氨酸的累积浓度，缩短发酵时间。我国在上世纪6 0年代就开始了发酵法工艺研究，7 0年代末开始了对赖氨酸产生菌的筛选，8 0年代初国内研究人员成功诱变了一株赖氨酸棒状杆菌，产酸率达4.5％。齐秀兰[3]等利用L-赖氨酸产生菌钝齿棒杆菌N 3 0．2 5经紫外线诱变处理，经摇瓶多次筛选获得了3株高产变异菌株，与出发菌株比较，产酸率高了2 2％～3 1％。张伟国等从黄色短杆菌A T C C 1 4 0 6 7出发，经过亚硝基胍(N T G)、硫酸二乙酯(D E S)逐级诱变处理，用氨基酸结构类似物及琥珀酸为唯一碳源平板定向育种，获得1株L-赖氨酸高产菌X Q-8，摇瓶发酵7 2 h，L-赖氨酸盐酸盐产量达7 7～8 2 g／L [4]。2 0 0 2年O h n i s h i 在《应用微生物和生物技术》上公布了一个新的赖氨酸棒杆菌株，2 7 h赖氨酸

累积浓度达到8 0 L[5]。

3.2 发酵

发酵法生产赖氨酸的主要原料为淀粉、糖蜜玉米等淀粉类原料需经糖化转化为葡萄糖后才可用，且发酵液配方中需再补充生物素；甘蔗废糖蜜含较高的生物素，发酵液配方中无需再补充生物素。日本生产赖氨酸主要用糖蜜，同时用豆饼水解液作为氮源；前苏联则用甜菜糖蜜作碳源，并采用含高丝氨酸的培养液和蛋白质-维生素浓缩物水解液发酵生产赖氨酸；波兰用醋酸混合液体作碳源，用菜籽粕的酸水解液作氮源，组成培养基产酸率达1 0 0 g/L；我国则主要以淀粉水解液或甘蔗糖蜜为碳源发酵生产赖氨酸。

目前大多数赖氨酸生产厂家的发酵操作方式为分批操作，发酵生产涉及到发酵液和管路系统的消毒灭菌、营养调节、酸碱度调节、通风量调节等一系列复杂操作，都由配置的DCS系统完成，完全实现了自动化。A．I q a a j S a s s i[6]等对黄色短杆菌ATCC21513进行流加方式发酵，研究表明产酸率可达1 1 0．6 g ／L。官衡等对赖氨酸产生菌F B 4 2流加发酵的全过程进行了分析，结果显示在小型反应器中的发酵水平为8 1．6 g／L，转化率为4 1．8％，生产强度为1．1 6 g／(h·L)，和分批发酵相比分别提高了4 5．4％、9．7％和2 8．4％因此，流加方式发酵将是赖氨酸发酵的趋势[7]。

3.3 提取

要从成熟的发酵液中提取赖氨酸，必须对发酵液进行过滤或离心分离除去菌体和碳酸钙。传统的过滤方法为机械过滤，只能除去大颗粒的固体杂质。将超滤技术用于处理赖氨酸发酵液具有如下优点：可以截留发酵液中的菌体蛋白、悬浮固体等杂质，有利于提高下一个工序离子交换中树脂的使用效率和寿命，减轻后续工艺废水处理的压力，截留住的滤渣含有丰富的菌体蛋白及少量的赖氨酸，可以作为饲料添加剂。曾碧格等采用超滤技术直接处理赖氨酸的发酵液，结果表明：能够一步截留未经任何处理的赖氨酸发酵液中的菌体蛋白、固体颗粒等杂质，滤渣量约为原料体积的1 0％，而同等量的发酵液经过离子交换后，浓废水量约为该滤渣的2 0倍[8]。可见，超滤技术应用在赖氨酸发酵液处理上，大大减少了后续污物处理的压力，可实现赖氨酸超滤的收率9 7％以上，并且膜通量的衰减幅度较小，膜设备运行良好。

全世界绝大多数赖氨酸生产厂都采用离子交换方法从发酵成熟液中提取赖氨酸，然后制成含量在9 8．5％以上的赖氨酸单盐酸盐成品。离子交换树脂为

强酸阳性离子交换树脂，洗脱剂为氨水。这一工序的技术具有以下优势：回收率高；洗出液中赖氨酸浓度高，减少了浓缩时的蒸汽消耗，降低生产负荷；离子交换树脂用量少。国外的离子交换系统大多为模拟移动床式操作系统[9]，逆流操作并采用两级离子交换单元。第一级离子交换单元可得到纯度为9 7．5％的赖氨酸；第二级使用弱酸阳性离子交换树脂，除去第一级离子交换后洗水中的无机杂质，可将赖氨酸最终纯度提高到9 8．5％。模拟移动床式操作系统稳定且操作弹性大，洗脱液用量少，洗出液赖氨酸质量分数比固定床高，同时树脂用量是固定床的1／5～1／8。

3.4 浓缩和结晶

浓缩工序是能耗最大的过程。我国赖氨酸生产最初用标准式浓缩器，每吨洗出液蒸汽消耗为1．1 t，蒸出的氨不回收。赖氨酸浓缩液经用盐酸调节p H后成为单盐酸盐溶液，在结晶器中结晶。我国有的生产厂采用冷冻结晶的方法，得到含2个结晶水的湿晶，分离的母液返回提取工序。赖氨酸湿晶含有的结晶水须在干燥工序中除去。我国多数赖氨酸厂均采用单层流化床干燥器生产，其中采用德国V a g o n公司的床内设置加热器的流化床干燥器技术较为先进。

4 微生物生产赖氨酸的前景展望

中国赖氨酸产业起步于20世纪90年代初，当时赖氨酸总生产能力为每年1万t。近年来，随着我国赖氨酸产能量的高速增长，从2∞1年每年不足5万t增长到2005年国内赖氨酸总供给量约每年20万t;2006年，赖氨酸产量已超过32万2007年，国内赖氨酸的总产量约每年40万t，成为世界最大的赖氨酸生产国。

2006年，进口赖氨酸的平均价格为13.30元/千克。2007年，国内进口赖氨酸的均价约14.30元/千克，同比上涨了约6.7%;国产赖氨酸均价约14.40元/千克，同比上涨约10%。虽然赖氨酸价格的涨幅较大，但生产厂家的利润并未因此增加，其主要原因是原料成本和物流费用的增加。随着国产赖氨酸技术上的改进，产氨基酸优良菌种的筛选和分子育种，通过不断发掘新的菌种和改良现有的菌种，使产量增加、成本降低、质量改善、功能增强、酶活性提高，彻底实现赖氨酸国产化。使用微生物发酵赖氨酸有方便、快捷和高效等特点，具有广泛的市场空间和经济前景。

[参考文献]

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[3]齐秀兰，阎浩林，L-赖氨酸高产菌选育的研究[J].微生物学杂志，1997,1712

[4]张伟国，顾正华，L-赖氨酸高产菌选育的研究[J]，食品与发酵工业，2001,27980

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f o r ma t i o n

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f L·l y s i n e b y Co r y n e b a e t e r i u m

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赖氨酸的生产工艺研究进展(__综述)

L-赖氨酸的生产工艺研究 摘要: 赖氨酸是人和动物营养的9种必需氨基酸之一，并且广泛应用于医药、食品和饲料等领域。目前生产赖氨酸最主要的方法是微生物发酵法。本文 从赖氨酸的生产现状、生产方法，发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的 选育和生产赖氨酸的前景展望这几个方面综述了赖氨酸生产工艺的研究进展。关键词: 赖氨酸；发酵；离子交换；菌种；超滤 Abstract: As one of the essential amino acids for human beings and animals, Lysine is widely used in many fields such as pharmaceutical , food and forage. At present, the fermentation is the frequently used method of Lysine production . This artic stated the research evolution focused on the aspects of production situation,production method, metabolic control and regulation and prospect of Lysine. Keywords: Lysine; fermentation; ion exchange; strain; ultrafiltration 目录 前言 (2) 1 赖氨酸生产现状 (2) 2 赖氨酸工业生产方法概述 (3) 2.1 合成法 (3) 2 .3 酶法 (3) 2 .4 发酵法 (3) 3 发酵法生产赖氨酸工业技术 (4) 3.1 生产菌种 (4) 3.2 发酵 (5) 3.3 提取 (5) 3.4 浓缩和结晶 (6)

多聚赖氨酸处理

配制0.01%的多聚赖氨酸: 首先买来sigma 公司的多聚赖氨酸，如是25mg，就需要250ml三蒸水，用移液管将少量三蒸水加到多聚赖氨酸的小塑料瓶中，然后将溶解的多聚赖氨酸加到200ml左右三蒸水中，(已置烧杯中)。最后加三蒸水达250ml，过滤除菌分装与小瓶中即可。保存于-20度，近期用的话可放于4度冰箱内保存。注意每一小瓶的量不要太满，若20ml的瓶子，只装15ml可，若太满，放于-2度有可能会将瓶子弄碎，因冻后体积增加。(我就有这个教训) 另外烧杯，小瓶、移液管都要灭菌处理的，泡酸高压什么的。我们用的是一种用注射器过滤的过滤器，一次性的。一个能最多有效过滤200ml。 铺板的操作:首先要在消毒实验室，包括超净台，紫外消度20-30分钟。消毒后30分钟进入实验室。事先准备100ml三蒸水，经高压灭菌处理。具体细节就不多说了。 首先打开板子，用消毒好的试管将0.01%的多聚赖氨酸加入每一孔中，大概每孔3-4滴吧。将板子盖好放到培养箱中(37度 5%CO2)30分钟。 取出板子，用吸管将多聚赖氨酸吸出。换吸管，加入三蒸水，冲洗三次，即将每孔内加入三蒸水，没过底，多点也行。再将水吸出来。反复三次。注意换吸管，要无菌操作的。 最后将铺好的板子放于培养箱待用。 如果你做免疫组化，需要放小的玻片到孔内，就在加多聚赖氨酸之前用无菌的镊子将无菌的玻片夹到孔内即可。 我曾用过多聚赖氨酸包被培养瓶,但浓度是0.1mg/ml,我都是放一夜,第二天吸 掉晾干就用,当然要紫外消一下.我觉得时间长点没什么大碍。 我们这里的老师说，多聚赖氨酸不能用紫外线照射。

1.用赖氨酸包被培养板和培养瓶时，应该选用多聚左旋赖氨酸(分子量为15-30万) ； 2.感觉你“浓度为50ng/1ml”有些低，我一般最后多聚赖氨酸使用浓度达到20－30ug/ml； 3.包被时间一般为6－7h，或者过夜也可； 4.使用时应该先用灭菌水洗三次＋PBS（起平衡盐作用）洗一次，洗液的量应该大于包被液的量； 5.“多聚赖氨酸可以在培养瓶中放多长时间，太长了会有影响吗？”，我包被时间最长的经历有过48h,最后只是多聚赖氨酸随着时间延长蒸发一些而量变少了，但是对细胞生长并无大碍，这是我曾经有过的经历，所以我会负责地告诉你； 6.“多聚赖氨酸能在4度冰箱里放多久？”，最好置于－20度保存，放置数月 乃至半年都可以。 我问过博士德公司，他们分装的多聚赖氨酸是用来作免疫组化的，没有做过细胞培养实验，他们不保证能否用在细胞培养中，建议你买其他公司的吧，有固体的，分子量为15-30万，我们实验室用浓度0.01%的来促进神经细胞贴壁。 我们用的多聚赖氨酸浓度为100ug/ml,一般包被3-4小时即可用.我们包被完后 一般放在培养箱里,临用时拿出来洗三次，吹干即可．如果不急着用，放在培养箱里较长时间也没关系，把瓶盖拧紧即可，我最长放了２星期也没有问题。 左旋和右旋的多聚赖氨酸都可以用于包被细胞培养器具,主要看你的细胞贴壁能力如何,左旋的更利于细胞贴壁.我们一般使用0.01%浓度的,包被过夜,第二天 用双蒸水洗两三次,超净台紫外照射,风干。可以直接买sigma的原装粉剂自己配。还有,配好的多聚赖氨酸在4度时间不能放置太久,大概就一两周吧。存放于-20度中的一般为0.1%的,而且不能反复冻融,只能融化一次。最好是配好后分装。

糠醛生产工艺简述

糠醛生产工艺简述 除 尘 粉 碎 提 升 酸 成品包装或打入成品罐 工艺流程 工艺说明: 从水解釡里排岀的醛汽温度在 170 C 左右，经初馏塔塔底换热后再经冷凝器冷凝形成原液（原液温度控制在 95C 以下，醛水共沸点 979C ）。含醛7-10%的原液经初馏塔蒸馏，得到含醛约 90%的毛醛，毛醛再经过脱水 塔、精制塔得到 98.5%以上的合格产品。目前，从毛醛到精醛的回收率能达到 86.5%。醛汽中含有少量的醋酸 和甲醇。初馏塔塔顶要求 >90%,塔底要求<0.1%，液相进料时的浓度为 7-10%。 方案一、由全冷凝改成部分冷凝，减轻初馏塔负荷，节省蒸汽消耗 现行的冷凝方案是醛气经冷凝器全部冷凝为 95 C 以下的原液，原液再进入初馏塔进行蒸馏， 得到90%的毛 醛。因原液含醛低，水分较多，所以初馏塔的处理负荷高，正常生产时几乎 24小时不停。从整个流程上看，原 液经历了先冷凝后加热的过程，所以此方案的最初想法是通过控制醛汽温度，使部分含醛气体不形成原液而直 接冷凝成毛醛，以达到降低初馏塔负荷和减少蒸汽消耗的目的。 玉米芯 精制蒸馏塔-高沸物、 盐类等杂质

具体方法是从初馏塔换热出来的醛汽先经两个废热锅冷凝，控制醛汽的出口温度在 98 C（醛水共沸点97.9 C,在此温度下糠醛和水的共沸气体不会冷凝），使其大部分水在此冷凝下来，醛水共沸气体以不凝汽形 式从废锅排出，再进入另外的冷凝器冷凝直接形成毛醛。 改造前后的流程图如下所示：

改进前冷凝流程图 不凝汽排空

方案二、改变进料状况，节省蒸汽和循环水的消耗 目前的进料状况是液体进料，醛汽先经冷凝器冷凝成液体(温度< 95C,低于醛水共沸点97.9 C),蒸馏时 用蒸汽加热到醛水共沸点以上，达到提纯的目的。醛汽经历了先冷凝后加热的过程，其中存在能量浪费。正常生 产时, 蒸馏塔每天约耗蒸汽12 吨。如果该成气相进料就可以同时节省蒸汽和循环冷却水的用量, 从而降低生产成本。 现用初馏塔的参数为：塔径：1000mm ;塔板数：25;塔板类型：浮阀塔;原液处理量：8.5T/h ;进料位置为第7 块塔板,水相回流为第 3 块塔板。

赖氨酸营养研究进展

《饲料工业》?２００６年第２７卷第８期 随着我国畜牧业的发展，蛋白质饲料资源供需缺口呈现出日益加大的态势（农业部全国饲料工业办公室，１９９４），大力开发新的蛋白质饲料资源无疑是解决这一供求矛盾的重要措施；同时，正确平衡畜禽日粮中的氨基酸营养、降低饲料成本、提高饲料报酬、促进蛋白质饲料资源的高效利用，则是缓解这一矛盾的又一有效途径。氨基酸营养需要的研究正是近年来国内外动物营养研究的热点之一。 赖氨酸是畜禽极其重要的必需氨基酸，在玉米－豆粕型生长日粮中，它还是第二限制性氨基酸，所以赖氨酸被称之为“生长性氨基酸”。一直以来赖氨酸的营养研究备受研究者们的重视，是畜禽氨基酸营养研究的一个热点。 １赖氨酸的营养 １．１赖氨酸的存在形式 赖氨酸具有Ｌ－型和Ｄ－型两种同分异构体。Ｌ－赖氨酸的有效成分含量一般为７７％～７９％。赖氨酸在单胃动物体内完全不能被自行合成，不参加转氨基作用。Ｄ－氨基酸和Ｌ－氨基酸的ε－氨基被乙酰化以后，才可受Ｄ－氨基酸氧化酶或Ｌ－氨基酸氧化酶的作用而脱氨基，脱氨基后的酮酸不再起氨基化作用，即脱氨基反应不可逆，因而，在动物营养上常常表现不足（王和民，１９９８）。 １．２赖氨酸的营养生理功能 赖氨酸是动物体内必需氨基酸之一，它最重要的生理功能是参与体蛋白的合成，因此它与动物生长密切相关。赖氨酸在体内的功能有：参与体蛋白如骨骼肌、酶和多肽激素的合成；是生酮氨基酸之一，当缺乏可利用的碳水化合物时，它参与生成酮体和葡萄糖的代谢（在禁食情况下，它是重要的能量来源之一）；维持体内酸碱平衡；作为合成肉毒碱的前体物，参与脂肪代谢；另外，赖氨酸还可以提高机体抵抗应激的能力。１．３赖氨酸的消化率和利用率 运用可消化或可利用氨基酸配制日粮可以提高日粮的准确性和蛋白利用效率。赖氨酸的Ｄ－型和Ｌ－型的吸收效率是不同的，Ｄ－赖氨酸几乎不能被吸收利用，具有生物活性的主要是Ｌ－赖氨酸。赖氨酸的ε－氨基非常活泼，易与饲料中的活性羰基基团结合生成难以被吸收利用的复合物。 有学者以玉米－花生饼作为基础日粮，利用４头末端回肠安装瘘管的猪测定赖氨酸的表观消化率以及可消化赖氨酸的需要量，结果表明，基础日粮中赖氨酸的表观消化率为７９．９％，在此基础上得到的可消化赖氨酸需要量为１．０３％；而采用比较屠宰法研究赖氨酸的利用率时，胴体赖氨酸的沉积与赖氨酸的采食量存在线性关系，赖氨酸用于胴体沉积的效率为７２％。 ２影响赖氨酸需要量的因素 ２．１环境因素 环境温度影响畜禽采食量，环境温度越低，采食量就越高，反之则越少。因此，在较热环境条件下，赖氨酸的需要量应提高；在较冷的环境条件下，这些数值应下调。高温环境不仅抑制畜禽的采食行为，而且会引起一系列热应激反应，如热性喘息、呼吸性碱中毒、以及体内过氧化作用的加强等，导致畜禽生产性能降低并改变其胴体组成，这可能会促使畜禽体内营养再分配，改变热应激状况下畜禽的营养需要。２．２动物因素 ２．２．１品系 不同类型、品种和品系畜禽的遗传特性不同，其生长速度、体格大小、胴体组成、产蛋性能以及消化生理不同，因而不同品种、品系畜禽的赖氨酸需要量也不同。Ｍｏｒａｎ等报道，６～８周龄块大品系畜禽对赖氨酸的需要量高于同周龄矮小品系。 ２．２．２年龄和性别 畜禽的年龄和体重不同，对氨基酸的需要量也不同。总的趋势是当用日粮浓度表示需要量时，赖氨酸的需要量随年龄和体重的增长而下降，但当用“每只每天所需赖氨酸的克数”来表示时则随着年龄和体重 赖氨酸营养研究进展 周俊宋代军 周俊，西南大学动物科技学院，重庆市牧草与草食家畜重 点实验室，在读硕士，４００７１６，重庆北碚。 宋代军，单位及通讯地址同第一作者。 收稿日期：２００６－０３－０６ 营养研究

谷物种子蛋白质中赖氨酸含量的测定

谷物种子蛋白质中赖氨酸含量的测定 一、实验目的 掌握茚三酮比色法测定氨基酸含量的原理和方法,测定谷物种子蛋白质中赖氨酸含量。 二、实验原理 蛋白质中的赖氨酸具有一个游离的ε-NH2，它与茚三酮试剂反应生成蓝紫色物质，其颜色的深浅在一定范围内与赖氨酸的含量成线性关系。因此，用已知浓度的游离氨基酸制作标准曲线，通过比色分析（530nm）即可测定出样品中的赖氨酸含量。 亮氨酸与赖氨酸的碳原子数目相同，而且仅有—个游离氨基(ε-NH2)，所以通常用亮氨酸配制标准液。但由于这两种氨基酸分子质量不同，以亮氨酸为标准计算赖氨酸含量时，应乘以校正系数1.1515，最后再减去样品中游离氨基酸含量。 三、实验仪器 1．电子分析天平（1/1000）、可见分光光度计、恒温水浴箱、干燥器、移液器。 2．试管架（塑及铝）、具塞试管、具塞三角瓶、细口瓶、漏斗（或0.45um滤膜）、吸管等。 四、实验试剂 1．0.4mol/L柠檬酸缓冲液：称取4.202g柠檬酸和5.88g柠檬酸三钠，溶于100ml蒸馏水中。 2．茚三酮试剂：称40mg二氯化锡(防腐)溶于25ml柠檬酸缓冲液中；称lg 茚三酮溶于25ml 95％乙醇中；将上述两液混合摇匀，滤去沉淀，上清液置冰箱中保存备用。 3．0.02mol/L盐酸：取12mol/L盐酸0.17ml，用蒸馏水稀释定容至100ml。4．亮氨酸标准液：准确称取20mg亮氨酸，加数滴0.02mol/L盐酸使之溶解，然后用蒸馏水稀释定容到100ml，则得浓度为200μg／ml的标准液。5．60％乙醇。 6．4％碳酸钠：称取4g无水碳酸钠，溶于100 ml蒸馏水。 7．2％碳酸钠。

玉米芯制糠醛

玉米芯制糠醛 糠醛是有机合成化学工业中的主要原料之一。它的用途很广，可制造橡胶、塑料、合成纤维、农药、医药、涂料、化学试剂和各种助剂等。另外，糠醛生产中的渣滓可作肥料，对改良盐碱地和提高土壤肥力具有良好作用。 生产糠醛的原料充足。这些原料主要是农副产品，如燕麦壳、玉米芯、棉籽皮、稻壳、花生壳、荞麦壳、玉米秆和麦秸等。其中以玉米芯的出醛率较高，理论出醛率为19%，可以充分利用玉米芯生产糠醛。 一、糠醛生产的工艺流程 二、玉米芯制糠醛的制作工艺 1.拌料:玉米芯比重小，体积大，收获具有季节性。玉米芯必须贮存在清洁干燥的堆，并符合防火要求，否则会发生自然和霉烂变质，使其中主要成分多缩戊糖含量降低。玉米芯的物理性能，如含水量，颗粒大小，渗透性等对糠醛的生产有很大的关系。水分过大的原料要进行干燥。拌料的将玉米芯从料堆场输送至斗式提升机，经螺旋输送机送至混酸机，然后将浓硫酸由浓碱库压至碱计量槽，计量后慢慢加入已放好温水的配槽中，配成6-8%的稀酸，再在混酸机中以固液比1:0.4与玉米芯进行均匀混合。

2.水解:拌料在水解锅内进行水解反应。这是制取糠醛的一道主要工序。玉米芯中的多缩戊糖以硫酸作为水解剂，经过水解成戍糖。再经过脱水环化生成糠醛。但以上两个反应在常温下不易进行，因此，在实际生产中采用高温高压的方法。一般在生产中采用的温度为145-230℃，蒸汽压力为49.03×104巴。水解出醛时间(反应时间)要6小时，前6小时，前3小时为串进时间，后3小时为串出时间。若蒸汽压力为98.06×104巴(10千克/厘米2)时，反应时间可缩短为1小时。 水解反应后生成的糠醛应该立刻用蒸汽把它吹出来，以免发生副反应。在水解过程中，蒸汽中的糠醛是不均衡的，因此在水解操作中要根据含醛量的变化而调节蒸汽。出醛量高时，汽门开大，出醛量少时，汽门开小。 3.蒸汽处理及冷凝:从水解锅排出的蒸汽(醛汽)中含有少量醋酸，进入蒸馏塔前要进行中和处理。中和处理是通过气相中和和管以针形阀控制纯碱液(氧化钙或氢氧化钠)来实现的。中和液通过汽液分离器后送醋酸工段回收，醛汽进入冷凝器冷凝。 4.蒸馏:蒸馏的目的是浓缩稀糠醛溶液，从而提高糠醛的浓度。稀糠醛溶液从蒸馏塔的中部进入，塔底用间接蒸汽加热。糠醛和水的共沸点较低，容易蒸发。稀糠醛溶液经过蒸发，蒸汽就从蒸馏塔泡罩的缝隙冒出，分成许多水汽泡进行上层塔板，而上层塔板上的多余液体就由溢流管回流至下一层。如此反复进行，经过多次蒸发而浓缩的馏分由塔顶引出。残液从塔底部排出。 塔上部引出的蒸汽进入冷凝器，冷凝后进入粗糠醛收集器，收集

糠醛生产工艺流程

糠醛生产工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

一、糠醛生产的工艺流程 二、玉米芯制糠醛的制作工艺 1.拌料:玉米芯比重小，体积大，收获具有季节性。玉米芯必须贮存在清洁干燥的堆，并符合防火要求，否则会发生自然和霉烂变质，使其中主要成分多缩戊糖含量降低。玉米芯的物理性能，如含水量，颗粒大小，渗透性等对糠醛的生产有很大的关系。水分过大的原料要进行干燥。拌料的将玉米芯从料堆场输送至斗式提升机，经螺旋输送机送至混酸机，然后将浓硫酸由浓碱库压至碱计量槽，计量后慢慢加入已放好温水的配槽中，配成6-8%的稀酸，再在混酸机中以固液比1:与玉米芯进行均匀混合。 2.水解:拌料在水解锅内进行水解反应。这是制取糠醛的一道主要工序。玉米芯中的多缩戊糖以硫酸作为水解剂，经过水解成戍糖。再经过脱水环化生成糠醛。但以上两个反应在常温下不易进行，因此，在实际生产中采用高温高压的方法。一般在生产中采用的温度为145-230℃，蒸汽压力为×104巴。水解出醛时间(反应时间)要6小时，前6小时，前3小时为串进时间，后3小时为串出时间。若蒸汽压力为×104巴(10千克/厘米2)时，反应时间可缩短为1小时。 水解反应后生成的糠醛应该立刻用蒸汽把它吹出来，以免发生副反应。在水解过程中，蒸汽中的糠醛是不均衡的，因此在水解操作中要根据含醛量的变化而调节蒸汽。出醛量高时，汽门开大，出醛量少时，汽门开小。 3.蒸汽处理及冷凝:从水解锅排出的蒸汽(醛汽)中含有少量醋酸，进入蒸馏塔前要进行中和处理。中和处理是通过气相中和和管以针形阀控制纯碱液(氧化钙或氢氧化钠)来实现的。中和液通过汽液分离器后送醋酸工段回收，醛汽进入冷凝器冷凝。

微生物产赖氨酸的研究进展_刘晓飞

微生物产赖氨酸的研究进展 收稿日期：2009-09-09 基金项目：黑龙江省科技厅项目（GA07B401-5） 作者简介：刘晓飞（1980-），女，博士研究生，研究方向为农业微生物。E-mail:liuxiaofei72@https://www.wendangku.net/doc/9817044850.html, *通讯作者：高学军，教授，博士生导师，研究方向为生物化学与分子生物学。E-mail:gaoxj5390@https://www.wendangku.net/doc/9817044850.html, 刘晓飞1，高学军1*，刘 营2，敖金霞2，王青竹1 （1.乳品科学教育部重点实验室，东北农业大学，哈尔滨150030；2.东北农业大学生命科学与生物技术研究中心，哈尔滨150030） 摘要：赖氨酸是人和动物营养的9种必需氨基酸中的第一必需氨基酸，广泛应用于医药、食品和饲料等领域。发酵法是目前生产赖氨酸最主要的方法。文章从赖氨酸的生产现状、生物合成途径、代谢调控，育种等方面阐述了微生物生产赖氨酸的研究进展。 关键词：赖氨酸；发酵；生物合成；代谢调控中图分类号：Q93-91 文献标志码：A 文章编号：1005-9369（2010）01－0157－04 Research progress on microbial production of Lysine/LIU Xiaofei 1,GAO Xuejun 1,LIU Ying 2,AO Jinxia 2,WANG Qingzhu 1(1.Key Laboratory of Dairy Sciences ,Ministry of Education,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China ;2.Research Center of life Sciences and Biotechnique ,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China ) Abstract:As one of the essential amino acids for human beings and animals,Lysine is widely used in many fields,such as pharmaceutical,food and forage.The fermention is the frequently used method of Lysine production at present.This paper stated the research evolution focused on aspects of production situation,biosynthetic pathways,metabolic controland regulation and breeding of Lysine. Key words:Lysine;fermentation;biosynthesis;metabolic control and regulation 赖氨酸（Lysine ）的化学名称为2，6-二氨基己酸，有L-型（左旋）、D-型（右旋）和DL 型（消旋）三种旋学异构体。人类和动物可吸收利用的只有L-型。它对调节体内代谢平衡、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、促进生长发育均有重要作用。饲料中添加赖氨酸对单胃动物极其重要，如豆粕中添加适量的赖氨酸，可以大大提高蛋白质的利用率，促进禽畜生长。赖氨酸还决定断奶仔猪体内蛋白质合成、沉积以及其他氨基酸的利用率，赖氨酸转化为体蛋白的效率高达86%[1]。赖氨酸应用范围较广目前，有90%的赖氨酸应用于饲料工业，尤其是2003年以后，我国已成为全球最大的赖氨酸生产国。本文从赖氨酸生产现状、生物合成途径、发酵调节机制、微生物应用等方面综述了微生物产赖氨酸的研 究现状及应用前景。 1赖氨酸生产现状 L-赖氨酸最初是从蛋白质水解物中分离得到的， 蛋白质水解法一般以动物血粉为原料，此法特点是工艺简单，但原料来源有限，仅适合小规模生产。后又出现了化学合成法、酶法，使用的合成法主要有荷兰的DMS （Dutch State Mijinen ）法和日本的东丽法，此法最大缺点是使用剧毒原料光气，可能残留催化剂，产品安全性差，存在严重的环保问题[2]。1960年，日木首先采用微生物发酵法生产。微生物发酵生产氨基酸是人为地解除氨基酸生物合成的代谢控制机制，使其积累大量所需氨基酸。氨基酸的L-型立体专一性决定了发酵法生产氨基酸较化学合成的工艺更简单、快捷。我国于20世纪60年代中 第41卷第1期东北农业大学学报41(1):157~160 2010年1月 Journal of Northeast Agricultural University Jan.2010

最新各类赖氨酸实际有效含量

各类赖氨酸产品分子式如下： 赖氨酸分子式：C6H14N2O2 赖氨酸硫酸盐分子式：[C6H14N2O2]2·H2SO4 赖氨酸盐酸盐分子式：C6H14N2O2·HCL 既然有了分子式，那么很容易算出，赖氨酸分子量是146.1886， 赖氨酸硫酸盐分子量是390.4490，赖氨酸盐酸盐分子量是182.6495。 分子量算出来了，那么很明显，针对赖氨酸硫酸盐（[C6H14N2O2]2·H2SO4），其赖氨酸百分含量就是Lys%=（146.1886*2）/390.4490*100%=74.88%；针对赖氨酸盐酸盐（C6H14N2O2·HCL），其赖氨酸百分含量就是Lys%=146.1886/182.6495*100%=80.38%。 接下来再举发帖的楼主这个例子，拿70%的赖氨酸盐酸盐产品说事吧，------70%赖氨酸盐酸盐，就是指你所买的赖氨酸产品，是赖氨酸盐酸盐形式的，其中赖氨酸盐酸盐的纯度是70%（其余30%基本上是载体），那么折合下来其赖氨酸的实际含量就是Lys%=1*70%*80.38%=56.03%。 其它的算法都类似，不管它纯度是65%、70%、98.5%，也不管它是赖氨酸盐酸盐还是赖氨酸硫酸盐，折合出的赖氨酸实际当量，归根结底最后都是一个简单的数学换算，就不用一一列举了吧？ 相关产品赖氨酸含量换算关系一览表 品名 赖氨酸盐酸盐赖氨酸硫酸盐 分子式C6H14N2O2·HCL [C6H14N2O2]2·H2SO4 纯品赖氨酸盐之赖氨酸含量80.04% 74.88% 65%纯度赖氨酸含量52.02% 48.67% 70%纯度赖氨酸含量56.03% 52.42% 98.5%纯度赖氨酸含量78.84% 73.76% 欣赏全国名师优秀课例心得体会 王健 这几天，我非常认真的观看了几位美术老师的优秀课例，通过学习名师的优秀课堂，让我受益匪浅。我被他们精彩的课堂设计、学生与老师之间的默契互动所吸引；被她们自然大方的教态所感染。让我从中学到了不少优秀的教学经验，为我今后在课堂教学中为创建高效课堂提供了很大的帮助。 这些课堂中都有一个共同点——“实在”，授课教师在讲课中，与学生打成一片，与学生的距离可谓是近之又近，没有花架子，他们

聚赖氨酸 许可证执行标准批文

关于批准ε-聚赖氨酸等4种食品添加剂新品种等的公告（2014年第5 号） 50

附录 A 检验方法 A.1 安全警示 试验方法规定的一些试验过程可能导致危险情况。操作者应采取适当的安全和防护措施。 A.2 一般规定 本标准所用试剂和水，在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T 6682—2008中规定的三级水。试验中所用标准滴定溶液、杂质测定用标准溶液、制剂及制品，在没有注明其他要求时，均按GB/T 601、GB/T 602、GB/T 603的规定制备。试验中所用溶液在未注明用何种溶剂配制时，均指水溶液。 A.3 鉴别试验 易溶于水，略带苦味。 A.4 ε-聚赖氨酸含量的测定 A.4.1 试剂和材料 A.4.1.1 硫酸钠溶液：0.30 mol/L。称取42.6 g硫酸钠溶解并定容至1000 mL，用乙酸调pH为4.0。 A.4.1.2 ε-聚赖氨酸标准贮备溶液：10.0 mg/mL。称取1.0 g ε-聚赖氨酸标准样品，溶解并定容至100 mL。 A.4.1.3 ε-聚赖氨酸标准溶液：1.0 mg/mL。移取10.0 mL ε-聚赖氨酸标准贮备溶液于100 mL容量瓶中，定容至100 mL。 A.4.2 仪器和设备 凝胶渗透色谱仪：配有紫外检测器。 A.4.3参考色谱条件 A.4.3.1凝胶柱：水相凝胶过滤色谱（7.8 mm ×300 mm）。 A.4.3.2检测温度：30 ℃。 A.4.3.3检测波长：210 nm。 A.4.3.4流速：0.5 mL/min。 A.4.3.5进样量：20 μL。 A.4.3 分析步骤 A.4.3.1 标准曲线的绘制 分别移取0.00 mL、5.00 mL、10.00 mL、15.00 mL、20.00 mL、25.00 mL ε-聚赖氨酸标准溶液至25 mL容量瓶中并定容，溶液经0.22 μm微孔滤膜过滤。打开色谱仪，并调至工作状态，待基线平稳后，依次将上述ε-聚赖氨酸标准溶液注入凝胶柱中，进样量为20 μL，记录峰面积，以标准溶液中ε-聚赖氨酸的质量为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线。 A.4.3.2 试样测定 准确称取0.1 g试样，溶解定容至100 mL。配好的试样溶液经0.22 μm微孔滤膜过滤，进样量为20 μL，进行凝胶渗透色谱检测，记录峰面积，并根据标准曲线查得试样中ε-聚赖氨酸的质量。 A.4.4 结果计算

聚氨基酸载体研究进展

聚氨基酸载体研究进展 现代药物传递系统的研究离不开新型材料的使用,特别是药用高分子 材料,壳聚糖、透明质酸、明胶、淀粉、海藻酸钠、白蛋白、纤维素、 聚乳酸、聚乙烯醇、丙烯酸类、聚酯、聚醚类等已在药剂学中体现出 独特的优势。但生物相容性、生物降解性和安全性制约了部分药用高 分子材料的使用,开发安全的且具有新型功能的高分子材料一直是药剂 学研究的热点领域。氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位, 是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。选用一种或多种氨基酸合成 聚合物能在体内酶的作用下降解为氨基酸,生物相容性好,且安全无毒, 聚氨基酸的研究已受到广泛的注重。采用天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸等制备聚氨基酸是一类低毒、生物相容性好、容易 被机体吸收、代谢的生物降解高分子,在医药领域如药物控释、人造皮 肤等方面具有广泛的应用。当前聚氨基酸作为药物载体的研究主要集 中在聚氨基酸-药物偶联物、聚氨基酸复合载体、氨基酸共聚物几个方面：聚氨基酸与药物通过化学键形成偶联物,在体内酸性环境及酶的作 用下化学键断裂释放药物,达到缓释、靶向的作用,并且能够降低药物 的毒性;聚氨基酸与其他高分子材料形成复合载体以克服单一材料的不 足以及实现新的功能;氨基酸共聚物亦可形成两亲性材料作为药物载体,以提升药物溶解性能,延长体内循环时间和实现靶向目的。 1聚氨基酸-药物偶联物 聚氨基酸含有活性氨基和羧基端,能够通过共价键与药物结合,形成偶 联物,该偶联物在体内特定酸性环境及酶的作用下化学键断裂释放药物,达到缓释、靶向的作用,同时因为聚氨基酸的保护作用,能够提升药物 的稳定性,降低药物的毒性。聚氨基酸-药物偶联物研究起始于上世纪 70年代初,美国犹他大学Kim领导的课题组曾成功地合成了聚谷氨酸材料,用氨基丙醇为侧链基,以共价结合方式与甾体避孕药炔诺酮形成偶 联物,并实行了体外及大鼠体内释放试验,其释药时间达300余天。实 验结果表明,聚谷氨酸可降解为单体并不在生物体内滞留。聚氨基酸含 有活性羧基与药物通过酯键结合是较为常见。另外聚氨基酸还能够通

糠醇生产工艺技术分析

糠醇生产工艺技术分析 糠醇的合成是由糠醛在催化剂作用下，在管式反应器内保持一定压力、利用自热维持一定的反应温度，氢气与糠醛液相充分接触后发生反应合成的。影响其生产工艺过程的主要因素由采用的催化剂类型的选择；反应温度、压力、气液比(氢醛比)等的控制；空速；反应器的高径比；精馏工艺的选择；糠醛的纯度及酸性等决定。 目前，糠醇的生产主要是利用糠醛催化加氢制，分为高压液相加氢和常压气相加氢。前者工艺流程短，投资少，见效陕，缺点是劳动强度大；后者工艺流程复杂，投资大，生产成本高，见效慢，尤其对催化剂的技术要求较高。目前，国内生产气相加氢制糠醇的催化剂技术还不够完善，需从国外进口，优点是装置用人少，安全性高。 国内大多数厂家均采用液相加氢法生产糠醇，本文结合共享集团于2005年10月份开始建设并已投产的7000t/a糠醇生产装置项目，作者经过对实际装置生产工艺运行控制和总结，从以下几个方面探讨有关糠醇合成工艺技术及其技术改造。 1 生产工艺过程 将糠醛用泵打入糠醛高位槽，然后放人搅拌槽与定量的催化剂混合均匀，再通过计量泵以约8.0MPa的压力注入夹套管式反应器，进入反应器前与经过氢压机压缩至大于 8.0MPa的氢气共同预热后在反应器人口处混合，一般反应温度控制在210~230℃，得粗糠醇，经减压精馏即可得到产品糠醇。 2 糠醇合成机理 糠醛加氢合成糠醇主反应式如下： C4H3O(CHO)+H2=C4H3O(CH2OH)+Q 液相糠醛加氢反应类型属瞬间反应，反应为非均相反应，具有多相反应的特征。反应历程为，糠醛首先吸附在催化剂活性中心，被吸附分子的C-O羰基键由于活性中心的复杂分子轨道作用而被削弱，接着与溶解在糠醛中的氢发生反应。目前，实践研究表明，该羰基上发生的化学吸附在铜铬催化剂作用下，当温度、压力达到其活性温度才会发生。 3 糠醇合成技术 3.1 常压气相加氢制糠醇 以汽化的糠醛控制一定的空速与过量的氢气流混合后通过装有催化剂的列管式固定床反应器，采用氧化物类催化剂，其反应温度控制在120℃左右，压力在1.1×105Pa左右，粗产物糠醇无色透明，糠醇含量可达到98%，单程转化率可得达到99%以上，产率一般可达到92%以上。气相加氢所采用的催化剂一般有两大类：氧化物催化剂和合金类催化剂。前者活性温度相对高于后者。 3.2 液相加氢制糠醇 一般采用夹套管式反应器，应用氧化物催化剂，反应温度可控制在200-220℃，压力为6.5~11MPa，糠醇含量可达到97%以上，单程转化率在98%以上。液相加氢所采用的催

糠醛的生产及应用、废渣的再利用

137 糠醛的生产及应用 江俊芳 （盐城生物工程高等职业技术学校，江苏盐城 224051） 摘要：糠醛是一种重要的化工产品，具有广阔的应用前景。本文介绍了糠醛的性质、生产工艺及应 用，并对糠醛的发展提出合理的建议。 关键词：糠醛；生产；应用；发展 糠醛是以多缩戊糖的纤维为主要原料而制成的重要化工产品，玉米芯、葵花籽壳、棉籽壳、麦杆、高梁杆、甘蔗渣、油茶壳等都是生产糠醛的好原料，其中玉米芯含多缩戊糖最高[1]。由于国际上石油价格飞涨，从玉米芯等中提炼糠醛显示出优势。目前中国占世界糠醛总产量65%左右。 1 糠醛的性质 糠醛又名呋喃甲醛，一种杂环有机化合物，结 构式为，是无色或琥珀色透明油状液 体，具有类似杏仁的特殊香味。糠醛的相对密度为1.1598（20℃），沸点161.7 ℃，室温下微溶于水，能与酒精、丙酮、乙醚、苯等混溶，易与蒸汽一同挥发。在酸性或铁离子催化下易被空气氧化，颜色逐渐变深，由黄色到棕色再变为暗褐色[2]。对某些金属有腐蚀作用，对铝无腐蚀，对铜略有腐蚀。糠醛还能引起局部麻醉，对皮肤有刺激性。在酸作用下与苯胺作用显红色，可用来检测糠醛。糠醛具有一般醛基的性质，而且是不含α氢原子的醛，其化学性质与甲苯或甲醛相似。 2 糠醛的生产工艺 糠醛是利用玉米芯和作物秸秆为原料，在酸催化剂的作用下，利用蒸汽进行蒸煮，首先得到糠醛含量8-10%的原液，原液经过蒸馏得到糠醛含量90%的毛醛，毛醛进行精制得到糠醛含量98.5%以上的产品。其形成原理[1]如下： 目前世界上生产糠醛的方法主要分为一步法和二步法[3]。 2.1 一步法 一步法主要有硫酸法、改良硫酸法、醋酸法、盐酸法、无机盐法。 2.1.1 硫酸法 硫酸法是经典的生产糠醛的方法，它用3% ~6%的稀硫酸作催化剂，将原料与催化剂在加压下蒸煮，用高压或过热蒸汽带出反应物，经分馏后得到糠醛成品,该法采用间歇操作，能耗高，副产品回收率低，成本高。 2.1.2 改良硫酸法[5] 改良硫酸法是在硫酸配稀时加入普通过磷酸钙，目的是使废渣变为有机复合肥料，减轻污染，其生产条件及出醛率均与硫酸法相同。 2.1.3 醋酸法 醋酸法是用糠醛生产过程中的副产品醋酸为催化剂，在高温高压下生产糠醛,该法生产的糠醛纯度高，该法采用连续操作，投资少，腐蚀性小，这种方法应是大力推广的方法。 2.1.4 盐酸法 盐酸法是在常压下用盐酸作催化剂，水解制糠醛的方法，原料利用率高，产品收率高，质量好，但工艺流程较长，操作控制系统复杂，生产投资大，腐蚀性较为严重。 2.1.5 无机盐法 无机盐法是将催化剂改为重过磷酸钙，也称重过磷酸钙法。特点是出醛率比硫酸法高，腐蚀小，水解锅为固定床，间歇操作，设备利用率低，现时能副产中性有机复合磷肥。但无机盐催化活性较低，生产周期较长。 2009年第10期2009年10月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment

ε聚赖氨酸的用途及研究进展

ε-聚赖氨酸的用途及研究进展 摘要：本文从ε-聚赖氨酸的发现、性质和用途、ε-聚赖氨酸产生菌的筛选和生物合成机理的研究、改造以及发酵生产做了简单介绍，让读者从以上几方面综合了解了ε-聚赖氨酸的各个用途和国内研究发展现状。 关键字：ε-聚赖氨酸、生物合成、用途、食品防腐、研究进展 1 引言 ε-聚赖氨酸的用途很广泛，例如可以作为广谱食品防腐剂，作为药物载体、作为细胞融合中的促融剂、作为人工合成抗原的载体、化妆品中的增白剂等。ε-聚赖氨酸作为食品防腐剂，具有广谱、高效、无毒、受pH值影响小等特点,这些特点是目前普遍使用的各种防腐剂所欠缺的,符合食品防腐剂的发展要求。目前使用的食品防腐剂主要是人工合成防腐剂，找到一种抗菌谱广、高效、无毒、不受pH值影响的防腐剂是食品工业迫切需要解决的一个问题。 2 ε-聚赖氨酸的发现 1977年日本学者S.Shima和H．Sakai在从微生物中筛选Dragendo~Positive(简写为DP)物质的过程中，发现一株放线菌No．346能产生大量而稳定的DP物质，通过对酸水解产物的分析及结构分析，证实该DP物质是一种含有25—30个赖氨酸残基的同型单体聚合物，称为ε-多聚赖氨酸(ε- PL)。 ε-聚赖氨酸由赖氨酸单体组成，进入人体后可以完全被消化吸，不但没有任何毒副作用，而且可以作为一种赖氨酸的来源；另外，ε-聚赖氨酸的抗菌谱广，对革兰阳性和革兰阴性细菌、酵母、霉菌&、病毒等都有明显的杀灭作用；抑菌效率高，在浓度很低时就起作用；它还不受食品pH值的影响。ε-聚赖氨酸在日本已经作为食品防腐剂广泛使用，而在世界范围内也只有日本才有这种产品。 研究开发这种新型食品防腐剂具有十分重要的理论意义和应用价值。但是，从1977年发现ε-聚赖氨酸开始直到2002年为止对于菌种的筛选和生物合成机理的研究一直没有取得突破，尽管通过对菌种的诱变以及控制发酵条件，目前已经可以获得较高的ε-聚赖氨酸产量，但是这些研究都不是定向的。直到2002年以后，有关ε-聚赖氨酸产生菌的筛选，以及生物合成机理的研究才取得突破。 3 ε-聚赖氨酸的性质和用途 ε-聚赖氨酸在日本已经作为食品防腐剂广泛使用，它抗菌作用强，低浓度就有明显的抗菌作用；抗菌谱广，对革兰阳性和革兰阴性细菌、酵母、霉菌、病毒等都有明显的杀灭作用；同时聚赖氨酸也具有一定的抗噬菌体的能力，刘慧等利用圆滤纸片抑菌试验法研究了聚赖氨酸单独作用及其与醋酸混合使用时对微生物的抑制效果，表明，聚赖氨酸对革兰阳性的微球菌,保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌，革兰阴性的大肠杆菌、沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显抑制效果；聚赖氨酸与醋酸复合试剂对枯草芽胞杆菌有明显抑制作用。 ε-聚赖氨酸的热稳定性高，聚赖氨酸的水溶液在80℃处理60min、100℃处理30min、120℃处理20min对大肠杆菌的最小抑制浓度不变；刘慧等的实验也表明经高温处理后的聚赖氨

糠醛生产工艺简述

玉米芯T除尘 粉碎 提升 稀硫酸—混酸 蒸汽—水解卜----- -------------- ; 二次蒸汽 醛汽 废热利用冷凝醛—汽 蒸馏T塔底废水一废水闭路循环 糠 工艺流程 艺简述稀纯碱溶液一补充中和一次蒸汽

脱水塔T低沸物 精制蒸馏塔T高沸物、盐类等杂质 工艺说明: 从水解釡里排出的醛汽温度在170C左右，经初馏塔塔底换热后再经冷凝器冷凝形成原 液（原液温度控制在95C以下，醛水共沸点97.9 C）。含醛7-10%的原液经初馏塔蒸馏，得到含醛约90%勺毛醛，毛醛再经过脱水塔、精制塔得到98.5%以上的合格产品。目前，从毛醛到精醛的回收率能达到86.5%。醛汽中含有少量的醋酸和甲醇。初馏塔塔顶要求>90%, 塔底要求<0.1%,液相进料时的浓度为7-10%。 方案一、由全冷凝改成部分冷凝，减轻初馏塔负荷，节省蒸汽消耗 现行的冷凝方案是醛气经冷凝器全部冷凝为95C以下的原液，原液再进入初馏塔进行 蒸馏，得到90%勺毛醛。因原液含醛低，水分较多，所以初馏塔的处理负荷高，正常生产时几乎24小时不停。从整个流程上看，原液经历了先冷凝后加热的过程，所以此方案的最初想法是通过控制醛汽温度，使部分含醛气体不形成原液而直接冷凝成毛醛，以达到降低初馏塔负荷和减少蒸汽消耗的目的

具体方法是从初馏塔换热出来的醛汽先经两个废热锅冷凝，控制醛汽的出口温度在98C（醛水共沸点97.9 C,在此温度下糠醛和水的共沸气体不会冷凝），使其大部分水在此冷凝下来，醛水共沸气体以不凝汽形式从废锅排出，再进入另外的冷凝器冷凝直接形成毛醛。 改造前后的流程图如下所示：

改进前冷凝流程图 t t 不凝汽

聚赖氨酸的研究进展

聚赖氨酸的研究进展 食品的腐败变质主要是指由于微生物的作用而导致食品质量下降或失去食用价值的一切变化，它直接影响食品的品质和消费者的健康。全世界每年约有10％～20％的农副产品、水产品、果蔬会腐败变质，经济损失巨大。如何防止食品的腐败变质越来越引起人们的重视，有关食品防腐剂的研究也日趋完善。 目前使用的防腐剂品种很多，美国有50多种，日本有43种，中国香港特区27种，主要为丙酸及盐类、山梨酸及钾盐、苯甲酸类、噻菌灵、对羟基苯甲酸酯类、以及新型生物防腐剂聚赖氨酸、鱼精蛋白、乳酸、链球菌素等。我国允许使用的约18种，主要品种有：苯甲酸钠、山梨酸及其钾盐、丙酸钙等，生物防腐剂的开发和应用尚处于起步阶段。苯甲酸系列、山梨酸系列、丙酸盐等这些防腐剂均为化学合成的防腐剂，对人体健康有一定影响。随着人们生活水平的日益提高，迫切需要更安全的防腐剂。日本开始使用聚赖氨酸、Nisin等以微生物发酵法生产的天然防腐剂替代传统的化学合成的防腐剂。 作为新型的天然防腐剂，ε-聚赖氨酸已于2003年10月被FDA批准为安全食品保鲜剂。迄今为止，ε-聚赖氨酸的微生物发酵在日本已实现工业化，年产千吨ε-聚赖氨酸的现代化工业装置已建成投产。但该技术在国内还处于实验室阶段，ε-聚赖氨酸生物防腐剂的开发和生产还处于起步阶段，如果能重点扶持这一技术，将会在未来几年创造出可观的经济效益。 1聚赖氨酸的性质 1977年日本学者S．Shima和H．Sakai在从微生物中筛选Dragendo~Positive(简写为DP)物质的过程中，发现一株放线菌No．346能产生大量而稳定的DP物质，通过对酸水解产物的分析及结构分析，证实该DP物质是一种含有25—30个赖氨酸残基的同型单体聚合物，称为ε-多聚赖氨酸(8一 PL)。研究证明由于ε-PL比α-PL有更强的抑菌活性，而且仅一多聚赖氨酸有一定毒性，目前在国际市场上ε-多聚赖氨酸作为食品防腐剂已经取代了α-多聚赖氨酸。其分子式如下： 1．1 ε-聚赖氨酸的理化性质 ε-聚赖氨酸为淡黄色粉末、吸湿性强，略有苦味，是赖氨酸的直链状聚合物。它不受pH值影响，对热稳定(120℃，20min)，能抑制耐热菌，故加入后可热处理。但遇酸性多糖类、盐酸盐类、磷酸盐类、铜离子等可能因结合而使活性降低。与盐酸、柠檬酸、苹果酸、甘氨酸和高级脂肪甘油酯等合用又有增效作用。分子量在3600—4300之间的ε-聚赖氨酸其抑菌活性最好，当分子量低于1300时，ε-聚赖氨酸失去抑菌活性。由于聚赖氨酸是混合物，所以没有固定的熔点，250℃以上开始软化分解。￡一聚赖氨酸溶于水，微溶于乙醇。对其表征进行红外光谱分析表明：在1680～1640cm -1和1580—1520cm-1有强吸收峰。 1．2 ε-聚赖氨酸的生物学性质 ε-聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽，这种生物防腐剂在80年代初由日本学者腾井正弘，平木纯首次应用于食品防腐。ε-聚赖氨酸能在人体内分解为赖氨酸，而赖氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，也是世界各国允许在食品中强化的氨基酸。因此8一聚赖氨酸是一种营养型抑菌剂，安全性高于其他化学防腐剂，其急性口服毒性为5g/kg。 ε-聚赖氨酸抑菌谱广，对于酵母属的尖锐假丝酵母菌、法红酵母菌、产膜毕氏酵母、玫瑰掷孢酵母；革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌；革兰氏阴性菌中的产气节杆菌、大肠杆菌等引起食物中毒与腐败的菌有强烈的抑制作用。刘慧等研究也表明：ε-聚赖氨酸对革兰氏阳性的微球菌，保加利亚乳杆菌，热链球菌，革兰氏阴性的大肠杆菌，沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显抑制效果，聚赖氨酸与醋酸复合试剂对枯草芽胞杆菌有明显抑制作用。

赖氨酸的品质判断.

赖氨酸的品质判断 1、理化特性 ▲.真赖氨酸为白色或淡褐色小颗粒或粉末。 ▲.真赖氨酸无味或微有异性酸味，假冒赖氨酸气味不正，有些带有芳香性。2、质量指标 表1.饲料级L-赖氨酸盐酸盐质量标准（NY39-1987） 3、主要检测指标及检测方法 ▲.感官检测法：纯品赖氨酸添加剂为白色或淡褐色小颗粒或粉末，无味 或微有特异气味，放入口中带有酸味，口无涩感；假赖氨酸气味不正，具有杂质样涩感，有些还有芳香气味。 ▲.简易检测法：市场流通中不断有伪劣赖氨酸出现，而且做假形式多种 多样，如用淀粉、石粉、石膏粉等冒充或在赖氨酸中掺入这类物质。所以，在没有氨基酸自动分析仪的条件下，如何快速识别赖氨酸的真假很有必 要，现介绍几种快速识别赖氨酸真假的方法： ▲.溶解性检验：赖氨酸易溶于水，难溶于乙醇、乙醚。称取1g赖氨酸样品放入烧杯中，加入50毫升左右的蒸馏水，轻轻搅拌，真赖氨酸溶解完 全，溶液澄清无沉淀物。若溶解不完全，溶液浑浊或有沉淀残渣，则是假冒或掺假赖氨酸。将烧杯再放在电炉上加热，若溶液变稠成糊状，说明样品为以淀粉类物质冒充或掺有淀粉类物质的伪劣赖氨酸。

▲.灼烧法：取1g左右赖氨酸样品放入瓷质坩埚中，在电炉上灼烧，真赖氨酸灼烧时会散发出有类似燃烧羽毛时产生的难闻气味；而假赖氨酸一般不具有这种气味，或气味较淡。当灼烧至无烟后，再移入高温炉中，550℃灼烧2-3小时左右，真赖氨酸的灼烧残渣应在0.3％以下，肉眼几乎看不见残渣。若残渣较多，则为伪劣蛋氨酸，可按根据有关方法进一步鉴别是什么掺假物。 4、判定关键点和注意事项 ▲.定性鉴别L-赖氨酸盐酸盐:L-赖氨酸盐酸盐样品水溶液中加入硝酸银溶液应产生不溶于稀硝酸，而溶于氨水的白色沉淀。 ▲.（1：9）的硝酸溶液配制：1份体积的浓硝酸与9份体积的蒸馏水混合。 ▲.（1：2）的氨水配制：1份体积的浓氨水加2份体积的蒸馏水。 ▲.鉴别方法:称取样品1g，溶于蒸馏水中，加入0.1M硝酸溶液即产生白色沉淀。取此沉淀加（1：9）的硝酸溶液，沉淀不溶解；另取此沉淀，加入过量（1：2）的氨水则溶解。 ▲.可以根据含氮量识别赖氨酸的真伪和估测赖氨酸的含量 赖氨酸分子结构中均含有氮，用饲料常规检验法中粗蛋白质的测定方法，测出其中的含氮量，根据含氮量的多少或有无可判断赖氨酸的真假，估测赖氨酸的含量。 具体方法与粗蛋白的测定方法一样。称取一定量的样品，经消化、蒸馏、接收、盐酸滴定后得出标准盐酸消耗的量，然后按以下公式计算该赖氨酸的含氮量。 N（％）=100×（V-V0）C×0.014×V1/(W×V2)