第一節(jié) 蘇氨酸的定義
L-蘇氨酸是一種必需的氨基酸,蘇氨酸主要用于醫(yī)藥、化學(xué)試劑、食品強化劑、飼料添加劑等方面。蘇氨酸為白色斜方晶系或結(jié)晶性粉末。無臭,味微甜。253℃熔化并分解。高溫下溶于水,25°C溶解度為20.5g/100ml。等電點5.6。不溶于乙醇、乙醚和氯仿。(可行性 研究 )
第二節(jié) 蘇氨酸生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵點
(1)蘇氨酸生產(chǎn)菌種國內(nèi)采用大腸桿菌基因工程菌,江蘇氨酸質(zhì)粒整合到大腸桿菌染色體的操縱子上,構(gòu)建新型的整合工程菌,在高密度發(fā)酵條件下,工程菌的細胞呼吸強度、能量代謝、最高菌密度和細胞干重,均明顯優(yōu)于對照菌株,重組菌生產(chǎn)狀況及發(fā)酵指標(biāo)均與空宿主菌基本一致且表達質(zhì)粒能維持較好的穩(wěn)定性。改善了宿主在貧氧條件下的生長,且促進了重組蛋白的表達。該工程菌具有良好的氧耐受力,是比較理想的高密度發(fā)酵生產(chǎn)蘇氨酸的基因工程菌。另外,蘇氨酸發(fā)酵,菌種的質(zhì)粒表達退化現(xiàn)象作為蘇氨酸菌種的首要工作,生產(chǎn)中,菌種工作者,始終要監(jiān)控菌種的產(chǎn)酸能力、轉(zhuǎn)化率高低、發(fā)酵周期長短,根據(jù)各項技術(shù)指標(biāo)的變化,對菌種采取有效的措施或另外更換菌種,確保生產(chǎn)的正常。
(2)發(fā)酵生產(chǎn)溶解氧的穩(wěn)定與提高,蘇氨酸的生產(chǎn)是耗氧型發(fā)酵,且產(chǎn)酸過程中用氧量比較大,控制溶解氧要大于30%,過程中溶解氧控制的多少影響發(fā)酵產(chǎn)酸和轉(zhuǎn)化率的高低,部分廠家單純通過提高通風(fēng)比,增加通氣量增加溶解氧,效果不明顯;現(xiàn)在新建的企業(yè)采用先進的通風(fēng)攪拌裝置,改進發(fā)酵罐的徑高比,增加通氣量等多效并舉提高溶解氧,另外,從改良培養(yǎng)基配方,提高溶解氧速率,從而增加蘇氨酸發(fā)酵的溶解氧,達到蘇氨酸發(fā)酵生產(chǎn)的穩(wěn)定和提高。
(3)發(fā)酵培養(yǎng)基要求營養(yǎng)豐富:為縮短發(fā)酵生產(chǎn)的適應(yīng)期,選用菌種比較有利于吸收的酵母粉,有利于基因工程菌的生長與繁殖,同時,對各種雜菌的生長也有促進作用,所以,發(fā)酵生產(chǎn)控制染菌率相當(dāng)重要,一般生產(chǎn)中從菌種、連消、發(fā)酵操作、設(shè)備、無菌空氣、環(huán)境衛(wèi)生等各個環(huán)節(jié)降低發(fā)酵生產(chǎn)染菌率。
(4)料液質(zhì)量的提高:料液質(zhì)量高低決定精制收率和產(chǎn)品質(zhì)量,料液的處理分為三個階段。
1)發(fā)酵液除菌,菌體、發(fā)酵液蛋白、大分子色素等去除率越高,料液透光率越高,質(zhì)量越好,越有利于后道精制;
2)脫色及除雜,通過活性炭、顆粒碳脫色除雜,進一步提高料液質(zhì)量;
3)結(jié)晶過程:結(jié)晶過程控制結(jié)晶速度、顆粒大小,提高成品蘇氨酸純度,達到合格成品要求。
(5)母液的處理:蘇氨酸精制過程中,母液處理是精制收率高低的關(guān)鍵,合理的利用母液進行工藝回用,可以提高5%-8%收率。
第三節(jié) 蘇氨酸 行業(yè) 發(fā)展前景預(yù)測
2000-2013年,全球蘇氨酸產(chǎn)量增長迅速,2013年全球氨酸產(chǎn)量41.4萬噸,同比增長18.29%。2013年,中國地區(qū)蘇氨酸產(chǎn)量達到27.60萬噸,同比增長55.93%。我國蘇氨酸從2004年開始大規(guī)模投入生產(chǎn),隨后快速增長,2012年蘇氨酸產(chǎn)量占據(jù)全球市場一半,2013年隨著梅花生物的擴產(chǎn),超越日本味之素位居世界第一,中國已經(jīng)成為全球最大的蘇氨酸生產(chǎn)地區(qū)。中國產(chǎn)能增長主要來自梅花生物和阜豐集團。
全球蘇氨酸市場需求估算
中國地區(qū)蘇氨酸產(chǎn)能快速增長,來自中國的產(chǎn)量大量出口,對全球其他地區(qū)市場占有率也不斷提高。2013年梅花生物擴產(chǎn)明顯,希杰也關(guān)閉了印尼工廠,轉(zhuǎn)向國內(nèi)生產(chǎn),境外需求較為穩(wěn)定,因此國內(nèi)出口呈現(xiàn)爆發(fā)式增長的趨勢。按照博亞和訊統(tǒng)計,2013年出口同比增長80.31%。
我國蘇氨酸市場需求估算
2014年8月,受國內(nèi)兩大蘇氨酸生產(chǎn)企業(yè)梅花(份額占比37%)和伊品(市占率15%)的整合事件和味之素巴西2萬噸裝置停產(chǎn)影響,蘇氨酸價格步入上漲,價格已從當(dāng)時的1.1萬噸左右最高漲至11月初的3萬元/噸。在漲價之前關(guān)停的國內(nèi)蘇氨酸中小裝置在10月中下旬陸續(xù)復(fù)產(chǎn)開工,蘇氨酸價格自11月中旬開始逐漸回落至現(xiàn)在1.3萬元/噸左右。
對蘇氨酸未來的價格走勢仍可以看好:一是自2014年3季度以來,養(yǎng)殖 行業(yè) 逐漸復(fù)蘇,養(yǎng)殖效益持續(xù)回升;二是2013年開始蘇氨酸競爭整合的效果開始顯現(xiàn),龍頭企業(yè)市場份額在擴大,部分中小企業(yè)關(guān)停,退出市場,而沒有新增產(chǎn)能進入;三是隨著蘇氨酸在飼料中作用的認同感增加,添加量增長,需求量增大。綜合來看,蘇氨酸有望類似味精, 行業(yè) 整合后集中度提高,龍頭企業(yè)盈利能力持續(xù)增強。
第四節(jié) 蘇氨酸市場需求的發(fā)展趨勢
蘇氨酸用量伴隨著賴氨酸用量的增加而增加,賴氨酸用量加大的同時帶動蘇氨酸用量的加大,一般情況下二者比例為2:1.蘇氨酸除了作為飼料添加劑被大量應(yīng)用于飼料工業(yè)外,在醫(yī)藥及其他領(lǐng)域用量也逐年增加。氨基酸輸液一直是臨床用量很大的品種,蘇氨酸是其主要成分之一。近年來多種氨基酸飲料正在歐美、日、韓等國家流行,今后將向我國及東南亞等國家和地區(qū)擴展;氨基酸在化妝品,特別是中高檔化妝品中的用量也在增多;此外,多種氨基酸片及口服液等保健品已在國內(nèi)市場上嶄露頭角。
蘇氨酸是高附加值產(chǎn)品,也是我國目前為數(shù)不多的需從國外大批進口的產(chǎn)品之一,國內(nèi)的生產(chǎn)處于剛剛起步,正因如此,世界蘇氨酸主要生產(chǎn)廠商均在擴大規(guī)模,增加產(chǎn)量、降低成本,以滿足全球特別是亞洲地區(qū)日益增長的需求。
因此,國內(nèi)有條件的企業(yè)應(yīng)抓住機遇,通過引進國內(nèi)外關(guān)鍵工藝技術(shù)和設(shè)備結(jié)合自主研發(fā)發(fā)展蘇氨酸工業(yè)。在此基礎(chǔ)上,將現(xiàn)代生物工程和生物化工技術(shù)應(yīng)用到蘇氨酸的生產(chǎn)中,研制開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的蘇氨酸生產(chǎn)新工藝。另外需要注意的一點是,蘇氨酸擬建裝置必須具有一定規(guī)模,否則將會影響產(chǎn)品價格;同時還要在產(chǎn)品質(zhì)量的提高和生產(chǎn)成本的降低上大做文章,這樣與國外的蘇氨酸產(chǎn)品相比才會具有競爭力,才能在激烈的競爭中站穩(wěn)腳跟,這也是我國民族發(fā)酵工業(yè)做大做強的必由之路。
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