【色氨酸生產(chǎn)中的車間設(shè)計(jì)綜述1400字】

色氨酸生產(chǎn)中的車間設(shè)計(jì)綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u29130色氨酸生產(chǎn)中的車間設(shè)計(jì)綜述 1284111.1糖化車間 1297891.1.1糖化工藝的選擇 1231071.1.2糖化車間工藝流程圖 1162831.2發(fā)酵車間 279091.2.1發(fā)酵技術(shù)簡(jiǎn)介 255741.2.2工藝流程圖 2273541.3提取車間 257981.3.1提取工藝簡(jiǎn)述 2188431.3.2色氨酸提取過(guò)程控制 3100771.3.2提取工藝流程圖 41.1糖化車間1.1.1糖化工藝的選擇糖化工藝主要是利用雙酶法，即淀粉酶和糖化酶來(lái)催化生產(chǎn)葡萄糖，這種方法一i到那個(gè)程度上可以提高淀粉與產(chǎn)物之間的轉(zhuǎn)化率以及濃度，從而可以提高糖液的質(zhì)量，因此是市場(chǎng)主流的制糖方法。1.1.2糖化車間工藝流程圖圖7-1糖化的工藝流程1.2發(fā)酵車間1.2.1發(fā)酵技術(shù)簡(jiǎn)介糖化車間最終配制好的一系列糖化液以及淀粉產(chǎn)物，首先按照發(fā)酵要求加入到培養(yǎng)基當(dāng)中。此時(shí)的培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)滅菌后，再經(jīng)過(guò)冷卻到室溫后方可接種。接種時(shí)，先經(jīng)過(guò)一級(jí)和二級(jí)種子兩輪擴(kuò)增菌株，待菌株的活性和數(shù)量達(dá)到發(fā)酵要求后，按照2%的接種量進(jìn)入發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間通常為兩天（約為45h）。1.2.2工藝流程圖圖7-2發(fā)酵流程圖1.3提取車間1.3.1提取工藝簡(jiǎn)述為了提取目標(biāo)產(chǎn)品，需要采用合理的提取方法來(lái)提高色氨酸的提取率，這樣既可以提高目標(biāo)產(chǎn)品的產(chǎn)率，同時(shí)也可以降低成本。色氨酸是人類和動(dòng)物生命代謝活動(dòng)中必需的八種氨基酸之一，在人類和動(dòng)物的生長(zhǎng)和代謝中起著重要作用。色氨酸的生產(chǎn)方法有很多，其中發(fā)酵是最有前途的一種。因此，采取有效措施提高其提取率是一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題[8]。本次設(shè)計(jì)中的提取工藝是先將色氨酸發(fā)酵液與陰離子聚丙烯酰胺絮凝，過(guò)濾或離心來(lái)除去細(xì)菌和外源蛋白。有關(guān)文獻(xiàn)指出，為了從其它氨基酸中分離L-色氨酸，總結(jié)并分析出了14種樹脂的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明:003×7強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂在pH6~8、流速1mL/min、室溫條件下對(duì)色氨酸的吸附效果最好。上清液經(jīng)003×7陽(yáng)離子交換樹脂柱，以0.025mol/L和2mol/L的NH3·H20梯度洗脫，經(jīng)過(guò)結(jié)晶濃縮后再用濃度為60%的乙醇溶解，用D3012陰離子交換樹脂在每分鐘2ml的流速下進(jìn)行脫色溶解，收集流出液后進(jìn)行減壓濃縮。最后加入30%的無(wú)水乙醇，在4℃靜置24h后進(jìn)行真空干燥，最終可以得到完整的色氨酸晶體。計(jì)算得到的總產(chǎn)率約為68%，純度96%[8]，因此本次設(shè)計(jì)也引用此實(shí)驗(yàn)參數(shù)和方法。1.3.2色氨酸提取過(guò)程控制（1）板框過(guò)濾板框過(guò)濾器通常有四個(gè)輸入管，分別是進(jìn)料管、空氣管、清水管和弱酸性色氨酸水管。其操作流程如下:(1)首先按下閥門關(guān)閉其他的3條管道，將發(fā)酵液泵入進(jìn)料管道過(guò)濾，完成后將蒸汽引入空氣管道，將發(fā)酵液加熱至70℃左右；(2)過(guò)濾后，通入空氣進(jìn)行壓濾；(3)通入輕質(zhì)色氨酸水沖洗；(4)第二次通入空氣壓濾；(5)最后使用清水沖洗，過(guò)濾后的弱酸性水再流入步驟3進(jìn)行重復(fù)過(guò)濾。（2）離子交換首先，色氨酸發(fā)酵液以一定的流速流過(guò)離子交換樹脂柱，然后返回樹脂柱再吸附，從而使大部分色氨酸（68%）吸附。與此同時(shí)，色氨酸發(fā)酵液中的大部分殘留微生物在樹脂柱中變性，這些物質(zhì)被吸附保留在樹脂上，而發(fā)酵液中的大部分微生物與廢水一起從樹脂柱的下部流出。上述操作完成后，從樹脂的柱底部以一定流速用水進(jìn)行反洗，使附著在樹脂上的凝集微生物漂出來(lái)并被除去。（3）濃縮結(jié)晶經(jīng)過(guò)交換柱后的洗脫液通過(guò)濃縮系統(tǒng)進(jìn)行濃縮，從而進(jìn)一步提高了洗脫液的濃度，然后泵入夾套式結(jié)晶罐。通過(guò)結(jié)晶罐中的乙二酸將酸堿度調(diào)節(jié)至5.9（約為色氨酸的標(biāo)準(zhǔn)等電點(diǎn)），然后引入冷卻水進(jìn)行結(jié)晶[9]。（4）干燥包裝將色氨酸晶體及洗脫液放置到離心機(jī)上進(jìn)行離心，然后