青霉素廢菌渣微波水解制備復合氨基酸及應用

張蒙蒙，趙風清

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青霉素廢菌渣微波水解制備復合氨基酸及應用

張蒙蒙1，趙風清1，2

（1河北科技大學化學與制藥工程學院，河北石家莊 050018；2河北省固體廢棄物工程技術研究中心，河北 石家莊 050018）

青霉素廢菌渣是制藥工業青霉素發酵工序產生的固體廢棄物，處理不當會導致環境污染、危及生態。本文以廢菌渣為原料，在堿性條件下，采用微波水解方法得到復合氨基酸。將其作為石膏緩凝劑，可以實現廢菌渣的安全、高附加值利用。在單因素實驗的基礎上，以堿濃度、料液比、反應時間、反應溫度為考察因素，采用正交實驗法確定最佳工藝條件為：堿濃度0.04mol/L，料液比1∶4，微波水解時間10min，溫度85℃。借助氨基酸分析儀分析了水解產物的化學組成，利用紅外光譜、掃描電鏡等手段對緩凝作用（石膏體系）機理進行了分析研究。結果表明：水解物主要是賴氨酸、酪氨酸、半胱氨酸等氨基酸的混合物，其中氨基和羧基官能團參與了鈣的配位，形成了鈣的復合氨基酸/小肽螯合物，從而延緩了石膏的溶解、水化和結晶過程，使凝結時間延長。

廢菌渣；石膏緩凝劑；微波；蛋白質；水解；復合氨基酸；肽

中國是一個抗生素生產大國，發酵類藥物產品產量位居世界第一[1]。據統計，我國年產青霉素大約有10萬噸，其中青霉素工業鹽年產量占全世界總產量的75%。青霉素廢菌渣是青霉素生產過程中提取發酵液后產生的廢渣，每生產1t青霉素的原料藥產生8～10t的新鮮菌渣。青霉素廢菌渣中含有一定量的抗生素及其他有毒代謝產物[2]，處理不當會造成嚴重的環境問題和安全問題，屬危險廢棄物，其處理處置已經成為制約相關生產企業的一大難題。……