蛋氨酸生產工藝及核心制備技術研究進展

卿周君（重慶化工設計研究院，重慶 400039)

蛋氨酸在生物化工中的作用越來越明顯，其中，生產蛋氨酸的生產工藝主要有生物酶拆分法，微生物發酵法和化學合成法。現針對海因水解制備蛋氨酸的生產工藝及核心制備技術發展狀況進行闡述。

1 蛋氨酸的目前供需與生產狀況

對于生物科技、食品、醫藥等方面，蛋氨酸起著重要的作用。至2015年國內固體蛋氨酸用量約為13.2-14.4萬噸。隨著生物科技的快速發展，國內市場對于蛋氨酸的需求量穩步增長，預計未來3-5年蛋氨酸的國內需求量將還以每年10--15%的速度增長。

蛋氨酸的工業化生產始于1948年，到20世紀末的時候，蛋氨酸的生產就在西方發達的工業國家開始大規模生產。到目前為止，蛋氨酸的生產工藝也是西方國家比較發達。在國內，生產氨基酸的企業也初見規模，總需求量也在不斷上升。

由于市場的作用，蛋氨酸的市場價格波動比較大，但總體上仍是呈現上升趨勢。由此，可以預計到，由于蛋氨酸市場競爭的激烈性，并且養殖業對蛋氨酸的需求量的不斷增加，蛋氨酸的市場價格目前來說相對穩定。并且，在未來更長的一段時間內，蛋氨酸的需求量將保持平穩，其價格的波動變化也不會太大。

2 蛋氨酸的生產制備工藝

蛋氨酸的生產制備工藝的方法主要有生物酶拆分法、微生物發酵法和化學合成法。其中，生物酶拆分法的經濟指標比較低，產生的污染排放量大；而微生物發酵法的生產工藝的收率比較低，欠缺工業大規模生產的價值。因此，在目前，國內生產蛋氨酸的主要生產制備工藝是化學合成法，并且主要研究集中在海因水解制備蛋氨酸的水解工藝過程和后續的結晶制備工藝過程。

關于海因水解制備蛋氨酸的生產制備工藝，海因的合成路線相對穩定，因此，在海因水解制備蛋氨酸的結晶過程，傳統的生產工藝是分為兩步的。而且，海因水解工藝，其需要在一定的溫度和壓力的堿性環境中進行的。通常情況下，需要的溫度是150-200℃，壓力一般情況是5-10atm。隨著技術的進步，海因水解中也可以采用固體的催化劑，在溫度較低的情況下，蛋氨酸的收率也有了大幅度的提高。

海因在其水解后，溶液一般情況下，是呈現堿性的。因此，只有在其酸化后才能將蛋氨酸以結晶的形式提煉出來。

蛋氨酸的結晶工藝主要的方法是用酸中和蛋氨酸，在其過程中，提煉得到結晶體。在一般情況下經常為鱗狀的晶體，并且，體積密度比較小，此外，這種鱗狀的結晶極其容易被破壞，它的固液分離性能非常差。

同時，在海因經水解酸化后，蛋氨酸在結晶態的溶液中析出來。由于，在一般溶液中，蛋氨酸有一定的溶解度，并且，蛋氨酸容易在溶液中濃縮形成多肽，因此，為了提高蛋氨酸的收率，結晶的過程必須要采取的措施是：一是分批析晶；二是誘導結晶；三是加入有機凝聚劑。這樣可以改變蛋氨酸的結晶狀態，獲得更多的蛋氨酸。

3 蛋氨酸生產工藝的展望

國內的蛋氨酸的需求量是非常巨大的，盡管2015年上半年進口同比下降38%，但每年還需要從國外大量進口，并且，蛋氨酸的生產工藝的成本主要取決于生產工藝和原材料的供應。目前，國外的諸多蛋氨酸的生產企業已經擁有比較成熟的制作工藝，能有從生產源頭上節約成本，提高生產效率。

目前國內主要供應廠家為贏創、安迪蘇、住友、希杰、紫光，較2014年增加了希杰及紫光的供應。但是，這仍遠遠不能滿足國內的蛋氨酸的需求量。因此，如何提高蛋氨酸的生產工藝，以及如何擺脫對其他國家的蛋氨酸的進口的依賴，已經成為擺在國家發展面前的重要問題。綜上所述，創新研發蛋氨酸的生產工藝和核心制備技術是極其重要的，會對我國未來工業的發展產生重要的作用與影響。

所以，在我國各種不利的因素的條件下，我們需要盡快建立起現代化蛋氨酸企業是十分有必要的。與此同時，從國家的發展戰略角度來看，為了擺脫未來對其他國家的蛋氨酸的依賴，需要我們提高自主的創新能力，加強對蛋氨酸的生產工藝的研究技術的提高。

4 結語

綜上所述，本文分析了蛋氨酸的基本作用，以及現階段在我國的供需和發展情況，以及蛋氨酸的基本生產工藝及其核心制備技術。目前，我國現階段的蛋氨酸的生產工藝還比較落后，不能滿足國內的使用情況，提出了對未來對蛋氨酸生產工藝的期望。

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