專利名稱：新型l-色氨酸生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種L-色氨酸生產(chǎn)裝置，其特征是一種以吲哚和L-絲氨酸為底 料通過酶法轉(zhuǎn)化制備L-色胺酸的生產(chǎn)裝置。
技術(shù)背景L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，為白色或略帶黃色葉片狀結(jié)晶或粉 末，它是人體和動(dòng)物生命活動(dòng)中必需的氨基酸之一，對(duì)人和動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝起著 重要的作用，被稱為第二必需氨基酸，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和飼料等方面。在醫(yī)藥上，L-色 氨酸在人體內(nèi)可合成羥基色胺等激素以及色素、生物堿、輔酶、植物激素等生理活性物質(zhì)， 可預(yù)防和治療糙皮病。作為芳香族氨基酸，參于動(dòng)物的神經(jīng)生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)，在調(diào)控動(dòng)物 的行為中起重要作用，具有消除精神緊張、調(diào)節(jié)精神節(jié)律、改善睡眠效果等功效；L-色氨酸 代謝失凋會(huì)引起糖尿病和神經(jīng)錯(cuò)亂，因此在醫(yī)學(xué)上常用L-色氨酸為主要原料制造的氨基 酸注射液或復(fù)合氨基酸制劑作為糖尿病、神經(jīng)錯(cuò)亂、煙酸缺乏癥的治療藥。在食品和飼料方 面，L-色胺酸可作為人的營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑、孕婦營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑、乳幼兒特殊奶粉和抗氧化劑來使用。 另外，由于L-色氨酸是一些植物蛋白中比較缺乏的氨基酸，用它強(qiáng)化食品和做飼料添加劑 對(duì)提高植物蛋白質(zhì)的利用率具有重要的作用，它是繼蛋氨酸和賴氨酸之后的第三大飼料添 加氨基酸，作為飼料添加劑，對(duì)動(dòng)物有促進(jìn)采食、削弱應(yīng)激反應(yīng)、改善動(dòng)物睡眠，還可以增加 胎兒和幼仔的抗體、提高乳畜泌乳，降低日糧優(yōu)質(zhì)蛋白用量，節(jié)約飼料成本等作用。L-色氨 酸的生產(chǎn)最早主要依靠化學(xué)合成法和蛋白質(zhì)水解法，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，微生 物法生產(chǎn)L-色氨酸已經(jīng)走向?qū)嵱貌⑶姨幱谥鲗?dǎo)地位。微生物法大體上可以分為直接發(fā)酵 法、微生物轉(zhuǎn)化法和酶法，酶法是利用微生物中色氨酸生物合成酶系的催化功能生產(chǎn)L-色 氨酸，是當(dāng)前最先進(jìn)的方法。酶法生產(chǎn)L-色氨酸具有濃度高、收率高、純度高、副產(chǎn)物少、精 制操作容易的優(yōu)點(diǎn)，是一種成本較低的生產(chǎn)L-色氨酸的工業(yè)化生產(chǎn)方法。本實(shí)用新型就是 一種以L-絲氨酸為底料通過酶法轉(zhuǎn)化制備L-色胺酸的生產(chǎn)裝置。該裝置采用吲哚和含有 L-絲氨酸的混合氨基酸作為底料，將具有高活力L-色氨酸合成酶或L-色氨酸酶的基因工 程菌與含有L-絲氨酸的混合氨基酸轉(zhuǎn)化液混合，在35 48°C下進(jìn)行酶促反應(yīng)，然后用等電 點(diǎn)結(jié)晶法或等電點(diǎn)結(jié)晶與離子交換樹脂相結(jié)合的方法分離轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，得到高純度L-色氨 酸。該裝置生產(chǎn)L-色胺酸，具有操作簡(jiǎn)便，轉(zhuǎn)化時(shí)間短，生產(chǎn)成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服化學(xué)合成法、蛋白質(zhì)水解法的生產(chǎn)裝置生產(chǎn)L-色胺酸工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成 本高、轉(zhuǎn)化時(shí)間長(zhǎng)等一系列缺陷，本實(shí)用新型提供了一種利用吲哚和L-絲氨酸為底料以酶 法生產(chǎn)L-色氨酸的生產(chǎn)裝置，該生產(chǎn)裝置生產(chǎn)效率高、工藝簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)化時(shí)間短，能生產(chǎn)出合 格的L-色氨酸產(chǎn)品。本實(shí)用新型為了解決化學(xué)合成法、蛋白質(zhì)水解法生產(chǎn)裝置存在的缺陷而采用的技 術(shù)方案是[0005]一種新型L-色氨酸生產(chǎn)裝置包括普通罐、中和反應(yīng)罐、過濾器、清洗罐、真空干燥 機(jī)。普通罐到中和反應(yīng)罐之間設(shè)有第一耐腐蝕離心泵和管道；過濾器到中和反應(yīng)罐間設(shè)有 第二耐腐蝕離心泵和管道；中和反應(yīng)罐再到過濾器之間設(shè)有第三耐腐蝕離心泵和管道；過 濾器到清洗罐之間設(shè)有第一耐腐蝕料漿泵和管道；清洗罐到真空干燥機(jī)間設(shè)有皮帶輸送 機(jī)。本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是所述的中和反應(yīng)罐和清洗罐內(nèi)膽為耐腐蝕耐酸堿搪瓷材質(zhì)；所述的全部管道為為PVC管道；所述的離心泵和料漿泵均為耐腐蝕耐酸堿材質(zhì)；本實(shí)用新型的有益效果是該新型L-色氨酸生產(chǎn)裝置提供了一種以吲哚和L-絲 氨酸為底料通過酶法生產(chǎn)L-色氨酸的生產(chǎn)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)合理，耐腐蝕，效率高，轉(zhuǎn)化時(shí) 間短，能生產(chǎn)出合格的L-色氨酸產(chǎn)品。

如圖為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。新型L-色氨酸生產(chǎn)裝置包括普通罐1、中和反應(yīng)罐2、過濾器3、清洗罐4、真空干 燥機(jī)5 ；普通罐1上設(shè)有吲哚進(jìn)料口 6和丙二醇進(jìn)料口 7 ；普通罐到中和反應(yīng)罐之間設(shè)有第 一耐腐蝕離心泵和管道8 ；中和反應(yīng)罐2上設(shè)有L-絲氨酸的混合氨基酸轉(zhuǎn)化液進(jìn)料口 9和 10%稀氫氧化鈉水溶液進(jìn)料口 10 ；過濾器3上設(shè)有高活力L-色氨酸合成酶進(jìn)料口 11 ；過濾 器3到中和反應(yīng)罐2之間設(shè)有第二耐腐蝕離心泵和管道12 ；中和反應(yīng)罐2再到過濾器3之 間設(shè)有第三耐腐蝕離心泵和管道13 ；過濾器3到清洗罐4之間有第一耐腐蝕料漿泵和管道 14 ；清洗罐4上設(shè)有65%的乙醇進(jìn)料口 15和95%乙醇進(jìn)料口 16 ；清洗罐4到真空干燥機(jī) 5間設(shè)有皮帶輸送機(jī)17，真空干燥機(jī)5上設(shè)有出料口 18。
具體實(shí)施方式
1.將吲哚通過6、丙二醇通過7按2 8的比例送入普通罐1，混合攪拌均勻后制 得吲哚溶液。2.把吲哚溶液通過8、L-絲氨酸的混合氨基酸轉(zhuǎn)化液通過9、高活力L-色氨酸合 成酶先通過11進(jìn)入過濾器3過濾后，再通過12送入中和反應(yīng)罐2，其比例為1 6 3，攪 拌均勻，調(diào)溫度在36 48°C之間，反應(yīng)24小時(shí)以上。把反應(yīng)液降溫至常溫，用等電點(diǎn)結(jié)晶 法分離轉(zhuǎn)化產(chǎn)物(其原理是在氨基酸溶液中存在如下平衡，在一定的PH值溶液中，正離 子和負(fù)離子數(shù)量相等且濃度都很低，而偶極濃度最高，此時(shí)電解以偶極離子形式存在，氨基 酸不移動(dòng)，這時(shí)溶液的PH值便是該氨基酸的等電點(diǎn)。各種氨基酸在其等電點(diǎn)時(shí)，溶解度最 小，將結(jié)晶為固體，由于各種氨基酸的等電點(diǎn)不一樣，因而用調(diào)節(jié)等電點(diǎn)也就是調(diào)PH值的 方法，可以使某一種氨基酸結(jié)晶，而其他氨基酸仍處于液態(tài)來達(dá)到分離氨基酸的目的，L-色 氨酸的等電點(diǎn)PH值是5. 89)此時(shí)通過10加入10%稀氫氧化鈉水溶液或稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值 在5. 89左右，靜置12小時(shí)后L-色氨酸基本全部結(jié)晶。3.將結(jié)晶后的混合液通過13送入過濾器3，濾去水分。4.將濾去水分的結(jié)晶通過14送入清洗罐4，先通過15加入65%的乙醇對(duì)結(jié)晶體洗滌，再通過16加入95%乙醇對(duì)結(jié)晶體洗滌，(因L-色氨酸基本不溶于乙醇)這樣可洗去 雜質(zhì)。 5.將洗去雜質(zhì)的結(jié)晶體送入真空干燥機(jī)真空干燥8小時(shí)，得L-色氨酸成品，通過 18出料，進(jìn)入成品庫(kù)。
權(quán)利要求一種新型L 色氨酸生產(chǎn)裝置，其特征是包括普通罐(1)、中和反應(yīng)罐(2)、過濾器(3)、清洗罐(4)、真空干燥機(jī)(5)；普通罐(1)上設(shè)有吲哚進(jìn)料口(6)和丙二醇進(jìn)料口(7)；普通罐到中和反應(yīng)罐之間設(shè)有第一耐腐蝕離心泵和管道(8)；中和反應(yīng)罐(2)上設(shè)有L 絲氨酸的混合氨基酸轉(zhuǎn)化液進(jìn)料口(9)和10％稀氫氧化鈉水溶液進(jìn)料口(10)；過濾器(3)上設(shè)有高活力L 色氨酸合成酶進(jìn)料口(11)；過濾器(3到中和反應(yīng)罐(2)之間設(shè)有第二耐腐蝕離心泵和管道(12)；中和反應(yīng)罐(2)再到過濾器(3)之間設(shè)有第三耐腐蝕離心泵和管道(13)；過濾器(3)到清洗罐(4)之間有第一耐腐蝕料漿泵和管道(14)；清洗罐(4)上設(shè)有65％的乙醇進(jìn)料口(15)和95％乙醇進(jìn)料口(16)；清洗罐(4)到真空干燥機(jī)(5)間設(shè)有皮帶輸送機(jī)(17)，真空干燥機(jī)(5)上設(shè)有出料口(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型L-色氨酸生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的中和反應(yīng) 罐和清洗罐內(nèi)膽為耐腐蝕耐酸堿搪瓷材質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型L-色氨酸生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的全部管道 為為PVC管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型L-色氨酸生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的離心泵和 料漿泵均為耐腐蝕耐酸堿材質(zhì)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型L-色氨酸的生產(chǎn)裝置，其特征是一種以吲哚和L-絲氨酸為底料通過酶法轉(zhuǎn)化制備L-色胺酸的生產(chǎn)裝置。該裝置包括普通罐、中和反應(yīng)罐、過濾器、清洗罐、真空干燥機(jī)；普通罐到中和反應(yīng)罐之間設(shè)有第一耐腐蝕離心泵和管道；過濾器到中和反應(yīng)罐間設(shè)有第二耐腐蝕離心泵和管道；中和反應(yīng)罐再到過濾器之間設(shè)有第三耐腐蝕離心泵和管道；過濾器到清洗罐之間設(shè)有第一耐腐蝕料漿泵和管道；清洗罐到真空干燥機(jī)間設(shè)有皮帶輸送機(jī)。該裝置結(jié)構(gòu)合理，耐腐蝕，效率高，轉(zhuǎn)化時(shí)間短，能生產(chǎn)出合格的L-色氨酸產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C12M1/00GK201762313SQ20102050399
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者陳士安 申請(qǐng)人:陳士安