接近高峰时所需要时间为佳,太短则会使前期生长缓慢,延长整个发酵周期太长则会使菌体过早衰退,导致生产能力下降。碳源用于发酵培养基最适碳源是廉价富马酸。但富马酸又是天门冬氨酸脱羧酶酶活抑制剂,所以应控制适当浓度即要保证最大产酶量又要保证不抑制其酶活。氮源可用无机氮,也可用有机氮,二者差别不大。德阿昆合假单胞菌最适氮源为蛋白胨和玉米浆,以蛋白胨效果最好,浓度为时,酶活性最高,但其价格昂贵,所以与玉米浆混合使用效果更好。酶活抑制剂天门冬氨酸脱羧酶酶活抑制剂有乙酰辅酶,氨基丙二酸,丙氨酸,富马酸,马来酸,等。只要培养及中含有定量阻遏物,天门冬氨酸脱羧酶酶活便受到抑制,不利于丙氨酸生成。温度在发酵过程中,菌体生长和酶合成均与温度有密切关系,但两者最适温度往往不相同,般情况下,产酶最适温度低于生长温度。任何微生物都有个适合生长范围。因此,培养初期以及培养过程中值直接影响微生物生长和酶合成。通风量通风量多少应根据培养基中溶解氧而定。般在发酵初期,菌体少,相对通风量可以少些,菌体生长旺盛时耗氧多,通风量要大些,产酶旺盛是需强烈通风。搅拌对于丙氨酸液体深层发酵,除需要通气外,还需要搅拌,以利于热交换营养物质与菌体均匀接触,降低细胞周围代谢产物,从而有利于酶生成,同时也可以打破空气气泡,使发酵液形成湍流,从而提高溶解氧,增加空气利用率。二转化过程在发酵小时后即可进行酶接近原料基地，进厂后有相应储备工艺。接近产品销售区域，减少费用，还有能源供应和电水力设施也应该应齐全，交通运输必须方便，对周围环境没有多大影响，厂址应该靠近城市排水系统或有排水系统，也应该防止制备出来抗体收到污染。工艺设计生产工艺选择丙氨酸制备经历了由蛋白水解提取法发酵法到酶法固定化细胞法或游离整体细胞法过程。现在工业化生产方法就是酶法转化,即通过富有天冬氨酸脱羧酶活力微生物细胞催化天冬氨酸而得到其中日本多采用固定化细胞法,而我国均采用游离整体细胞法。固定化法与游离整体细胞法生产丙氨酸各有优缺点,就我国而言,游离整体细胞法生产成本低于固定化细胞法。故到目前为止,游离整体细胞仍显示较大优越性。作者用游离整体细胞法在杭州大川氨基酸有限公司装置上生产也证明这点见表。表固定化细胞法与游离细胞法生产丙氨酸对比由于丙氨酸具有旋光性,而生物所能利用只有左旋型恰好酶法所得全部为型,因此利用酶法生产丙氨酸是最重要方法。酶法原理是发酵罐上培养假单胞菌,获得高天冬氨酸脱羧酶酶活以天冬氨酸为底物游离细胞法转化生产丙氨酸。每升培养液可转化天冬氨酸,最高达,摩尔转化率反应液产生丙氨酸浓度达,绝大部分结晶析出。产品方案年产丙氨酸吨,可根据市场开发新产品。丙氨酸计划产量为年计划年工作日为天，德阿昆合假单胞菌发酵时间小时转化时间三天，实际控制于天，则生产周期。工艺流程图图工艺流程图具体工艺过程是将细菌培养基进行灭菌处理,然后送发酵釜内发酵,采用除菌后无菌空气从釜低通入进行通气搅,加入德阿昆合假单胞菌发酵个小时后,加入天门冬氨酸进行转化,转化时间约为,温度。转化完毕后析出晶体压滤分离,剩下转化液经金属膜超滤分离系统除去菌体,然后活性炭脱色处理,浓缩至半,析出大量丙氨酸结晶,静置过夜使结晶完全,压滤回收晶体,两次压滤得到晶体用少量水洗涤。将滤液和洗色无臭结晶性粉末�是种非必需氨基酸。丙氨酸作为种带有特殊甜味氨基酸,在医药食品工业上应用相当广泛。目前,丙氨酸生产最有效方法是酶法转化,即利用培养假单胞菌产生天冬氨酸脱羧酶将天冬氨酸简称转化为丙氨酸。丙氨酸是制造维生素合成泛酸钙和其它有机化合物原料。添加于食品中具有增加调味效果改善甜味剂味感和有机酸酸味提高含醇饮料质量防止油类氧化和改善浸演食品风味等效果。它还可用作生化试剂�用于生物化学和微生物研究方面。丙氨酸在医药上用途很广�是营养剂补糖氨基酸营养输液组成成份之�由该产品所组成复合氨基酸注射液氨基酸注射液是治疗肝病新药�可治疗肝功能不全引起氨基酸代谢紊乱�促使肝昏迷病人苏醒�并且具有良好利尿作用。丙氨酸具有甜味�其甜味为蔗糖倍�可用于清凉饮料合成酒和其它食品调味品�对改良风味有定效果�它还可做为化妆品添加剂。据了解�深圳上海安徽等地外贸部门千方百计寻求货源。随着社会消费水平提高�社会需求量会越来越大�为此�开发该产品前景非常广阔。产品需求初步预测丙氨酸在国外只有日本形成规模化生产�基本上垄断和控制着世界产量和价格。国内江苏浙江广东等地制药厂每年用量在吨左右�全部依赖进口。据年初统计�丙氨酸世界需求量约万吨�年缺口量约多吨�随着社会消费水平提高�社会需求量还会越来越大。投资必要性和经济意义丙氨酸虽由于价格原因尚未在食品等工业应用,但随着人们对丙氨酸认识以及新技术不断开发,制造成本进步降低,丙氨酸在医药食品化工等行业中将被广泛应用。我国丙氨酸产业发展较晚�年代才开始生产�到世纪末产量也未突破吨�产品主要市场也是医药行业�主要用于氨基酸输液。伴随国际市场丙氨酸广泛应用�国内些知名企业也开始引进和自主研发相结合�在国内首先丙氨酸生产线。多年来�全球丙氨酸生产量左右销往欧洲。最近几年�随着亚洲�北美等地区对丙氨酸要求迅速增大�使丙转化,转化前加入发酵液量天冬氨酸。以后每隔定时间检测变化,当大于时即加入天冬氨酸进行进步转化,转化时间控制在三天,般三天后丙氨酸可达到。三转化液预处理在丙氨酸生产中,反应液产生丙氨酸浓度达,绝大部分结晶析出,分离晶体后发酵中仍含有少量丙氨,其成分并不复杂,并不需要添加助滤剂来降低悬浮液粘度,煮沸杀灭菌体再进行超滤分离,转化液经泵加压后进入金属膜超滤分离系统,丙氨酸透过膜流进清液储罐,而菌丝体蛋白质和固体悬浮颗粒等杂质被截留,将他们热交换器冷却后,送回罐进步浓缩,直至超滤浓缩液呈浆糊状,再用少量水清洗,使滤液渣中残余丙氨酸充分洗涤出来。四转化液再处理提取之前要脱色,首先将发酵液调至,然后加活性碳,在摄氏度热水中保温分钟。然后用压滤泵压滤,连续两次后澄清略带微黄色即可。五发酵液浓缩首先将滤液或离心分离后上清液调到,在条件下浓缩至原体积然后将发酵液温度将至室温,在结晶罐中静止放置小时以上即可进行板框过滤分离到粗丙氨酸晶体。六滤液再处理得到粗丙氨酸晶体晶体用少量水洗涤。将滤液和洗涤晶体液体合并后调节溶液为后可进步浓缩,又析出大量丙氨酸适温度往往不相同,般情况下,产酶最适温度低于生长温度。任何微生物都有个适合生长范围。因此,培养初期以及培养过程中值直接影响微生物生长和酶合成。通风量通风量多少应根据培养基中溶解氧而定。般在发酵初期,菌体少,相对通风量可以少些,菌体生长旺盛时耗氧多,通风量要大些,产酶旺盛是需强烈通风。搅拌对于丙氨酸液体深层发酵,除需要通气外,还需要搅拌,以利于热交换营养物质与菌体均匀接触,降低细胞周围代谢产物,从而有利于酶生成,同时也可以打破空气气泡,使发酵液形成湍流,从而提高溶解氧,增加空气利用率。二转化过程在发酵小时后即可进行酶转化,转化前加入发酵液量天冬氨酸。以后每隔定时间检测变化,当大于时即加入天冬氨酸进行进确定装料系数为,按每升转化液可转化千克天冬氨酸计,摩尔转化率提取收率,提取得到丙氨酸。则年产生吨丙氨酸需总发酵液体积为年总产量转化液产量摩尔转化率分子量之比提取收率则个发酵周期需要发酵液体积为总发酵液体积发酵周期由此可进行物料衡算。，原料富马酸可得个发酵周期需要原料富马酸量,发酵液总体积发酵液富马酸配比考虑到种子罐需要按接种量计发酵液总体积种子液富马酸配比每次发酵周期需要富马酸用量为蛋白胨可得个发酵周期需要原料蛋白胨用量发酵液总体积发酵液蛋白胨配比考虑到种子罐需,按接种量计种子液总体积种子液蛋白胨配比每次发酵周期需要蛋白胨用量,玉米浆可得个发酵周期发酵液及种子液需要玉米浆量为发酵液总体积发酵液玉米浆配比种子液需要玉米浆,按接种量计④天门冬氨酸整个发酵周期需要天门冬氨酸量活性炭按发酵液量计,则整个发酵周期需要活性炭量，辅料硫酸镁可得个发酵周期发酵液及种子液需硫酸镁量发酵液需要硫酸镁种子液需要硫酸镁按接种量计磷酸二氢钾可得个发酵周期发酵液及种子液需磷酸钾量发酵液总体积发酵液磷酸钾配比种子液需要磷酸钾按接种量计,包装材料固体制剂包装材料般选用锡箔袋,包装规格为袋。发酵罐体要求由物料衡算表可知,每个发酵罐每次发酵产生左右发酵液,经过滤后浓缩为原体积左右。由于每工艺步骤操作要求和处理时间不同,因此每车间工作时间不同,对设备要求要分别计算。计算过程为,发酵罐个发酵周期需要发酵液体积为,总发酵液体积发酵周期由此可设需个体晶体用少量水洗涤。将滤液和洗涤晶体液体合并后调节溶液为后可进步浓缩,又析出大量丙氨酸晶体,晶体用少量水洗涤后抽滤回收,剩下结晶母液中含有未转化天门冬氨酸,该母液用于下批酶转化反应。七检测天门冬氨酸脱羧酶活力测定天门冬氨酸脱羧酶活采用检压法测定,即每毫升发酵液每小时从天门冬氨酸中脱羧可释放微升数。从培养了小时培养液中离心收集菌体,用生理盐水洗涤,经超声波打碎,分钟,离心,取上清作酶源。主室,天门冬氨酸,醋酸缓冲液侧室,上清液于摄氏度平衡分钟,倒入上清液,测定分钟内释放微升数。工艺计算物料衡算已知发酵时间为左右,酶转化时间天,考虑到装料实消放料清洗需要部分时间,因此确定整个发酵周期为天计算,在天工作日内,共有个生产周期。为计算方便,可假设每次发酵有个发酵罐同时进行发酵。由资料可确定装料系数为,按每升转化液可转化千克天冬氨酸计,摩尔转化率提取收率,提取得到丙氨酸。则年产生吨丙氨酸需总发酵液体积为年总产量转化液产量摩尔转化率分子量之比提取收率则个发酵周期需要发酵液体积为总发酵液体积发酵周期由此可进行物料衡算。，原料富马酸可得个发酵周期需要原料富马酸量,发酵液总体积发酵液富马酸配比考虑到种子罐需要按接种量计发酵液总体积种子液富马酸配比每次发酵周期需要富马酸用量为蛋白胨可得个发酵周期需要原料蛋白胨用量发酵液总体积发酵液蛋白胨配比考虑到种子罐需,按接种量计种子液总体积种子液蛋白胨配比每次发酵周期需要蛋白胨用量,玉米浆可得个发酵周期发酵液及种子液需要玉米浆量为发酵液总体积发酵液玉米浆配比种子液需要玉米浆,按接种量计④天门冬氨酸整个发酵周期需要天门冬氨酸量活性炭按发酵液量计,则整个发酵周期需要活性炭量，辅料硫酸镁可得个发酵周期发酵液及种子液需硫酸镁量发酵液需要硫酸镁种子液需要硫酸镁按接种量计磷酸二氢钾可得个发酵周期发酵液及种子液需磷酸钾量发酵液总体积发酵液磷酸钾配比种子液需要磷酸钾按接种量计,包装材料固体制剂包装材料般选用锡箔袋,包装规格为袋。发酵罐体要求由物料衡算表可知,每个发酵罐每次发酵产生左右发酵液,经过滤后浓缩为原体积左右。由于每工艺步骤操作要求和处理时间不同