氨基酸概论实用课件.pptx

1、3万吨，是1980年3.缺点是水解不彻底，产物中除氨基酸外，尚有较多肽类。5%的结晶赖氨酸盐酸盐外，也生产含量65%的赖氨酸硫酸盐(直接浓缩喷雾造粒)。代谢控制发酵的出现与发展，与以下几方面的发展是密不可分的：1962年后，日本进行了大量石油氨基酸发酵研究，发现了能够以石油为原料生产谷氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸等。国外主要采用发酵法生产，中国国内有少量毛发水解提取的产品。目前，采用酶法生产的氨基酸已有十多种，如用反丁烯二酸为原料经天门冬氨酸酶(大肠杆菌)催化生产L-天门冬氨酸；通过转导、转化、杂交、原生质体融合等细胞内基因重组方法获得目的重组子；2007年中国大陆商品味精的产量达191万吨

2、。生化、微生物 标准氨基酸输液含有八种必需氨基酸，两种半必需氨基酸（L-精氨酸和L-组氨酸），以及几种非必需氨基酸，通常由甘氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-丝氨酸和L-谷氨酸等组成。因此，L-氨基酸和蛋白质水解物在食品工业上作为有效风味的添加剂。目前味精主要生产国家：中国大陆、日本、中国台湾、韩国等东方国家。氨基酸的生产主要是通过发酵法来进行的，高产菌种的选育是氨基酸发酵生产的前提。大约20种L-氨基酸构成了数目庞大的各种肽类、蛋白质、酶及生命体，其中8种氨基酸是人体所必需氨基酸，它们分别是L-赖氨酸、L-蛋氨酸、L-苏氨酸、L-色氨酸、L-苯丙氨酸、L-异亮氨酸、L-亮氨酸和L-缬氨酸；中

3、国目前产酸4-5%，产量约2000-3000吨。对添加前体发酵法的研究比直接发酵法早得多。将发酵法和酶法统称为微生物法。直接发酵法是借助于微生物具有合成自身所需氨基酸的能力，通过对微生物的诱变等处理，选育出各种营养缺陷型及氨基酸结构类似物抗性突变株，以解除代谢调节中的反馈抑制与阻遏，达到过量合成某种氨基酸的目的。氨基酸和美容之间的关系非常密切。第二次大战中青霉素与原子弹和雷达并驾齐驱的三大发明之一。3、储炬，现代工业发酵调控学，化学工业出版社，2003天然发酵（酿造工业）当时人们尚不清楚微生物与发酵的关系，只是单凭经验而继承的产业，生产方式基本上是家庭作坊生产。2007年比2003年增减(%)

4、2008年184万吨，2009年接近200万吨。通辽梅花明年就可达到年产苏氨酸5-6万吨。安迪苏集团拥有最先进的蛋氨酸技术和生产装置，是世界上惟一同时生产液体和固体蛋氨酸的公司，其蛋氨酸产品市场份额居世界第二位。2007年，L-赖氨酸(盐酸盐或硫酸盐)和D,L-蛋氨酸全世界的产量分别为90-100万吨和100万吨。纯培养（纯种发酵）国内由通辽梅花、吉林大成、广东星湖等生产，年产量分别约为2.6-二羧酸）也是有效的脱叶剂。发酵原料转变 第四个转折期直接发酵法是借助于微生物具有合成自身所需氨基酸的能力，通过对微生物的诱变等处理，选育出各种营养缺陷型及氨基酸结构类似物抗性突变株，以解除代谢调节中的反

5、馈抑制与阻遏，达到过量合成某种氨基酸的目的。其中谷氨酸、赖氨酸等均达到糖质原料的水平，但因安全与成本等问题而未能工业化生产。故用化学合成法生产氨基酸时，除需考虑合成工艺条件外，还要考虑异构体的拆分与D-异构体的消旋利用，三者缺一势必影响其应用。1986年前苏联亚美尼亚微生物研究所Debabov最早采用基因工程技术首次成功地构建了苏氨酸产生菌，产酸率一下子提高到8%。主要生产企业：德国迪高沙公司、美国诺伟斯公司、法国安迪苏公司、日本住友和日本曹达。通风搅拌技术的应用是微生物发酵的第二转折期。氨基酸的制造是从1820年水解蛋白质开始的。75%，最高产酸15.目前世界苏氨酸生产厂家主要集中日本、美国

6、、德国和中国等。2007年，L-赖氨酸(盐酸盐或硫酸盐)和D,L-蛋氨酸全世界的产量分别为90-100万吨和100万吨。1 氨基酸发酵的历史与发展动向采用等电-离交工艺，提取收率达95.基因工程菌150-180g/L，发酵时间40h。国内多数厂家生产品种单一；国外主要采用发酵法生产，中国国内有毛发水解提取。耗标煤(t/t)行业平均0.目前，阿斯巴甜的全世界年产量已超过3万吨。采用过程控制方法，完善受控参数(如温度、pH、溶氧DO、CO2)等，对发酵过程进行最优化控制，并进行补料分批发酵（补加碳源葡萄糖和氮源氨气），使目的产物大量积累。阿力甜(Alitame)的化学名称为L-天冬氨酰-N-(2,

7、2,4,4-四甲基-3-硫化三亚甲基)-D-丙氨酰胺，又称天胺甜精。产酸水平：采用常规菌种130-150g/L，发酵时间60h；2007年，L-赖氨酸(盐酸盐或硫酸盐)和D,L-蛋氨酸全世界的产量分别为90-100万吨和100万吨。L-精氨酸和L-天门冬氨酸或L-谷氨酸盐是高氨和肝紊乱的有效治疗剂。上述氨基酸结构通式具有两个特点：提高发酵液装量，提高单罐产量。不对称合成法的产物为L-氨基酸，包括直接合成、-酮酸反应和不对称催化加氢等方法。采用基因工程菌生产，产酸率10-12%。谷氨酸制成的聚谷氨酸树脂具有天然皮革性能，因此可用以制造耐季节气候变化的人造皮革和涂料。氨基酸农药易被微生物所分解，并

8、不残留于食物上，所以成为无公害农药。氨基酸与化妆品间的关系，最引人注目的是自然保湿因子（NMF）。类型 I:500,000-3000,000t/a;类型 II:10,000-100,000t/a;类型 III:100-5,000t/a表1-2 2003年-2007年中国味精产量及增长率新厂预计于2012年下半年投产运营，最初年生产能力 7万吨，设计总生产能力将达14万吨，以适应市场扩大的需要。通过转导、转化、杂交、原生质体融合等细胞内基因重组方法获得目的重组子；采用基因工程菌生产，产酸率10-12%。目前，阿斯巴甜的全世界年产量已超过3万吨。日本1989年用重组菌株生产L-色氨酸。30万吨以上

9、企业数(个)氨基酸与化妆品间的关系，最引人注目的是自然保湿因子（NMF）。2.我国于1994年批准使用，常用于饮料、果冻、冷饮、餐桌甜味剂等。脱叶剂 如L-赖氨酸本身有加速树叶脱落的作用，而且其前体（吡啶2.代谢控制发酵的出现与发展，与以下几方面的发展是密不可分的：因此，L-氨基酸和蛋白质水解物在食品工业上作为有效风味的添加剂。1962年后，日本进行了大量石油氨基酸发酵研究，发现了能够以石油为原料生产谷氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸等。国内由通辽梅花、吉林大成、广东星湖等生产，年产量分别约为2.发酵液中含氨量较低，有利于提取。类型 I:500,000-3000,000t/a;类型 II:10,

10、000-100,000t/a;2007年，L-赖氨酸(盐酸盐或硫酸盐)和D,L-蛋氨酸全世界的产量分别为90-100万吨和100万吨。0%，主要生产企业：日本味之素、日本协和发酵公司；对添加前体发酵法的研究比直接发酵法早得多。我国味精产量提高很快，1980年只有3.表1-3 2003年-2007年中国万吨规模以上企业的味精产量2001年-2007年七省市味精产量分布占全国总产量比例表1-4 2001年-2007年七省市味精产量分布占全国总产量比例 表1-5 1999年、2003年-2007年中国味精行业主要技术经济指标情况比较 表1-6 1999年、2003年-2007年中国味精进出口情况 表

11、1-7 2007年中国味精生产主要技术经济指标情况 世界年产量约3500-5000吨。八十年代末以来又研究开发的L-苏氨酸、L-异亮氨酸、L-缬氨酸等已成功地工业化生产，填补了国内空白。2007年，L-赖氨酸(盐酸盐或硫酸盐)和D,L-蛋氨酸全世界的产量分别为90-100万吨和100万吨。组成蛋白质的氨基酸几乎一半对于动物（如生猪和家禽）来说是必需的。表1-7 2007年中国味精生产主要技术经济指标情况2%,糖酸转化率58.Lockwood发现在葡萄糖培养基中通风培养萤光杆菌能积累-酮戊二酸，并发表了用酶法或化学法将酮酸转化为L-谷氨酸的研究报告。通风搅拌技术的应用是微生物发酵的第二转折期。青

12、霉素的发现 所谓代谢控制发酵（Metabolic Control Fermentation），就是利用遗传学的方法或其它生物化学的方法，人为地在DNA分子水平上改变和控制微生物的代谢，使目的产品大量生成、积累的发酵。目前，阿斯巴甜的全世界年产量已超过3万吨。3倍，占全世界产量的2/3多。100%淀粉单耗(t/t)上述氨基酸结构通式具有两个特点：随着代谢途径研究的不断深入，发现了反馈调节机制，特别是酶的变构动力学指出了多种酶活性调节的基本类型。换句话说，代谢控制发酵的关键取决于微生物代谢控制机制是否能够被解除，能否打破微生物正常的代谢调节，人为地控制微生物的代谢。缺点是水解不彻底，产物中除氨基酸

13、外，尚有较多肽类。国外主要采用发酵法生产，中国国内有毛发水解提取。节约氨源成本。L-精氨酸和L-天门冬氨酸或L-谷氨酸盐是高氨和肝紊乱的有效治疗剂。中国L-赖氨酸主要生产企业：吉林大成、山东希杰、山东金玉米、安徽丰原生化、山东正大菱花、宁夏伊品、东方希望集团、四川川化味之素等公司。2006年1月中国蓝星(集团)完成对法国安迪苏集团的并购，填补了我国蛋氨酸产业和技术空白。安迪苏集团拥有最先进的蛋氨酸技术和生产装置，是世界上惟一同时生产液体和固体蛋氨酸的公司，其蛋氨酸产品市场份额居世界第二位。为满足蛋氨酸市场需求的不断增长，为满足蛋氨酸市场需求的不断增长，中国蓝星集团与其控股子公司法国安迪苏中国蓝

14、星集团与其控股子公司法国安迪苏公司于公司于2009年年8月月19日签订合约，在南京日签订合约，在南京浦口合作建设一套全新的蛋氨酸装置。新浦口合作建设一套全新的蛋氨酸装置。新厂预计于厂预计于2012年下半年投产运营，最初年年下半年投产运营，最初年生产能力生产能力 7万吨，设计总生产能力将达万吨，设计总生产能力将达14万吨，以适应市场扩大的需要。万吨，以适应市场扩大的需要。江南大学七十年代末研究开发了赖氨酸产生菌，居当时国内先进水平。异亮氨酸(L-Ile)4 氨基酸的生产方法采用基因工程菌生产，产酸率10-12%。表1-3 2003年-2007年中国万吨规模以上企业的味精产量2008年184万吨，

15、2009年接近200万吨。中国味精(谷氨酸)工业概况1 氨基酸发酵的历史与发展动向2007年，L-赖氨酸(盐酸盐或硫酸盐)和D,L-蛋氨酸全世界的产量分别为90-100万吨和100万吨。其中：2-5万吨企业数(个)5%的结晶赖氨酸盐酸盐外，也生产含量65%的赖氨酸硫酸盐(直接浓缩喷雾造粒)。07万吨，1985年6.对添加前体发酵法的研究比直接发酵法早得多。4 氨基酸的生产方法国外发酵产酸7-8%，中国国内发酵试产约4.新厂预计于2012年下半年投产运营，最初年生产能力 7万吨，设计总生产能力将达14万吨，以适应市场扩大的需要。此法优点为反应条件温和，无需特殊设备，氨基酸不破坏，无消旋作用。这主

16、要通过定向透变筛选各种营养缺陷型突变株和改变遗传性状的氨基酸结构类似物抗性突变株来进行的。组成蛋白质的氨基酸几乎一半对于动物（如生猪和家禽）来说是必需的。尽管近年来国内味精生产技术进展较快，但与世界水平相比存在一定差距：2007年，L-赖氨酸(盐酸盐或硫酸盐)和D,L-蛋氨酸全世界的产量分别为90-100万吨和100万吨。氨基酸的生产主要是通过发酵法来进行的，高产菌种的选育是氨基酸发酵生产的前提。最初，人们将野生型菌株直接用于氨基酸发酵，但除个别氨基酸如谷氨酸外，由于活细胞内反馈调节对氨基酸生物合成的严格控制，不可能积累过量氨基酸。江南大学校园鸟瞰图类型 I:500,000-3000,000t/a;类型 II:10,000-100,000t/a;类型 III:100-5,000t/a