L-苏氨酸发酵工艺优化及高效分离技术研究与应用

技术详细介绍

成果简介：

1.项目创新点

（1）在培养基中添加氯化胆碱、以玉米浆水解液部分替代玉米浆；在葡萄糖补料液中加入氯化胆碱、以甜菜碱部分代替甜菜糖蜜，为L-苏氨酸发酵提供优质、稳定的氮源。

（2）采用自研发新型发酵罐，有效地解决了发酵过程中加热和搅拌不均匀的问题。

2.技术先进性

（1）采用新工艺及装备于670 KL发酵罐中进行产业化试验和应用，L-苏氨酸平均产率140.6 g/L，平均糖酸转化率65.05%，发酵周期29.9 h。高于国际水平发酵周期34 h、平均产率130g/L、平均糖酸转化率88%。

（2）与传统工艺相比，使用本研究L-苏氨酸提取收率达到89%，能耗降低10%以上，粉尘排放浓度减少了39.2 mg/m3，实现了L-苏氨酸的高效绿色提纯。

（3）通过添加能适应母液环境的微生物产朊假丝酵母菌和干酪乳杆菌以及水华鱼腥藻来分解L-苏氨酸母液中的污染物，大幅度降低了COD和氨氮的含量，实现了清洁生产。

3.产能及主要经济技术指标

以齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司年产10万吨L-苏氨酸为例，采用新技术后，L-苏氨酸产量提高了10.3%，能源消耗中电及蒸汽消耗分别为1050 kwh/t和7.5 t/t，较老工艺分别降低了11.5%与10%。新技术废水排放量减少3万吨/年。

4.实用新型专利：一种新型搅拌式发酵罐，专利权归齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司所有。

技术推广分析：目标市场、市场规模等；市场竞争预测（其他同类产品情况、其他公司情况）；本成果核心竞争优势；成果的推广、应用、示范情况

苏氨酸是构成蛋白的重要组成部分，现已证明是最后被发现的必需氨基酸，L-苏氨酸是人体8种必需氨基酸之一，也是畜禽的第二或第三限制性氨基酸，本身不能合成，必须从食物中获取，有促进生长发育、提高免疫机能的效果，对于保持心血管、肝脏、中枢神经、肠、免疫系统的功能也有作用。

L-苏氨酸在食品生产中作为食品强化剂使用可减缓食品氧化，还可作为调节食品风味的添加剂使用。在饲料中添加苏氨酸能提高蛋白质的生物学价值，平衡各种氨基酸，促进蛋白质沉积，降低动物氨的排泄，减轻环境污染，改善饲养条件。在医药工业方面，苏氨酸可用于配置氨基酸输液和综合氨基酸制剂，在临床上苏氨酸也有着广泛的应用。基于其在多个领域的价值逐步被开发，近年来国内外市场对L-苏氨酸的需求逐年增长，应用价值挖掘潜力颇深，发展空间广阔。

本项目构建的L-苏氨酸发酵和提取工艺具有产率高、糖酸转化率高、发酵周期短以及提取收率高等优势，具有重要的推广价值和实用性。目前，项目成果已成功在齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司及内蒙古阜丰生物科技有限公司、呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司实现工业化生产，并将逐步推广到集团的L-苏氨酸大生产中，进而推广到整个L-苏氨酸生产行业。本项目提出的针对L-苏氨酸的培养基优化及高效分离提取工艺也适用于其它氨基酸产品的研发，推广应用前景十分广阔。