Технология биосинтеза кормового L-Треонина различной степени очистки
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОДУКТА
L-threonine
В данной технологии продуцентом является штамм Escherichia coli.
ФОРМУЛА И МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ВЕС
СПЕЦИФИКАЦИЯ КОНЕЧНОГО ПРОДУКТА
Threonine фармацевтической очистки:
- Описание: белый кристаллический порошок
- Чистота: ≥99%
- pH (25 g/L): 5.0÷6.5
- потери при сушке: ≤0.5%
Чистота: ≥98%
РЫНОК
- Объем 80.000 тонн/год (2004), рост рынка ~10% в год.
- Основные производители:
- U.S.A.: ADM
- Europe: Biosphere (I), BASF (D)
- Asia: Ajinomoto, Kyowa Hakko (Jap)
Закончились.
ТЕХНОЛОГИЯ
Конечная концентрация: 75±5 g/L
Время ферментации: 40±5 hrs
Выход на стадии выделения ≥70% фармацевтическая чистота
≥85% кормовая чистота (стандарт: 90%)
Конверсия сахара в продукт: ≥32%
ПРОЦЕСС
Описание процесса биосинтеза:
Производственный процесс начинается с этапа колб, затем следует засев посевного ферментера с геометрическим объемом 15 m3, рабочий объем: 10m3. Посевной материал из посевного ферментера переносится в промышленный аппарат с общим объемом: 160m3, начальный рабочий объем: 75m3. Перемешивание и аэрация измеряется и контролируется для поддержания оптимального уровня растворенного кислорода в среде. В процессе культивирование происходит подпитка свежим субстратом. После ферментации культуральная жидкость передается на стадию выделения и очистки.
СХЕМА ВЫДЕЛЕНИЯ
|
Культуральная жидкость |
|
↓ |
|
ультрафильтрация |
|
↓ |
|
↓ |
|
концентрирование |
|
↓ |
|
обесцвечивание |
|
↓ |
|
кристаллизация |
|
↓ |
|
↓ |
|
Сушка (кормовая чистота) |
|
↓ |
|
Дополнительная очистка |
ПАРАМЕТРЫ ФЕРМЕНТАЦИИ
| Тип ферментации | batch + feed |
| время ферментации (ч) |
40±5 |
| время очистки (ч) |
12 |
| время цикла (ч) |
52±5 |
| объем ферментера (m3) |
160 |
| сливной объем (m3) |
120 |
| содержание продукта (kg) |
9,000 |
| финальная концентрация продукта (kg/ m3) |
75±5 |
| выход на стадии выделения (фарм. качество) | ≥70% |
| выход на стадии выделения (корм. качество) | ≥85% |
| коэфициент конверсии сахара (%) |
≥32 |
| максимальная аэрация (VVM) |
1.5 |
| аэрация (kWh/kg продукта) |
2 |
| максимальная установленаая мощность (kW/m3) |
2.5÷3 |
| Энергия: перемешивание+охлаждение (kWh/kg продукта) |
2.1 |
| пар (kg/kg продукта) |
2.8 |
ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СРЕДЫ
|
KH2PO4 |
|
(NH4)2SO4 |
|
Citric acid |
|
Salts |
|
Corn Steep Atomized |
|
KH2PO4 |
ВЫДЕЛЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ, ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ
|
Культуральная жидкость |
|
Активированный уголь |
|
NaHCO3 |
|
H2SO4 |
|
NaOH 20% |
|
растворитель |
|
HCl |
|
Очищенная вода |
|
NH4OH |