《酶工程生产γ-氨基丁酸》

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γ-氨基丁酸,又名氨酪酸(GABA),其分子式为H2N(CH2)3COOH,相对分子量为103.2。GABA是一种白色或近白色结晶性粉末,极易溶于水,微溶于热乙醇,不溶于冷乙醇、苯、乙醚,是一种以自由态广泛存在于非真核生物和真核生物中的非蛋白组成氨基酸。酶工程生产γ-氨基丁酸项目属于生物与新医药技术领域。  1、工艺流程简介:

本项目的生产方法是采用酶法生产,以甘油、玉米浆、酵母粉、无机盐等为原料,经大肠杆菌发酵,经过滤将发酵液中的杂质除掉,然后将菌液打入发酵罐,加入底物进行转化。转化结束后经过陶瓷膜和有机膜过滤,透析液经过浓缩,进入结晶罐结晶,再通过离心机将晶体离心,烘干得到成品。  工艺技术指标为接种种龄为12h,最佳种子培养温度为37℃,甘油为最佳碳源,酵母粉为氮源,pH4.5,40 ℃为最佳转化温度。  2、关键工艺创新点  1)发酵工艺先进,放罐浓度高,便于提取,最终产品纯度高达99.5﹪,且无毒副产物。  2)采用陶瓷膜在线过滤技术,全球领先。  3)采用卷式有机膜除蛋白、大分子杂质、脱色,提高滤液质量,使滤液更加纯净、透亮,杂质含量更低,提高产品质量。  4)石墨三效浓缩设备提高换热效果,节约能源。  5)采用直接结晶工艺,得到产品纯度高,色泽度好,而且流动性好,无静电。  6)闭环提取工艺,三废排放少。  目前γ-氨基丁酸项目发明专利已经完成初稿,经济效益:发酵周期为48小时,发酵单位为210g/l,提取收率为80﹪。年产γ-氨基丁酸500吨。市场价56元/kg,年销售额达2800万元,年毛利1479.5万元。社会效益:γ-氨基丁酸项目符合国家产业政策,是国家重点鼓励投资的产业。GABA是一种中枢神经镇静剂,对畜禽具有很好的抗热应激、促生长等作用,是一种新型、高效、安全的饲料添加剂。本工艺以农产品玉米浆、酵母粉等为原料,其生产延长玉米加工的产业链条,另外,能解决当地剩余劳动力闲置问题,增加农民收入和就业机会,等方面都能产生积极的作用。并带动我国饲料、畜牧行业的发展,从而发挥大型企业的带动和辐射作用。作为一种具有多种生理功能的生物活性因子,GABA在美国、日本等国家已广泛用于营养补充剂和功能食品中,而我国在这方面的研究尚处于起步阶段,亟待发展和提高。另一方面,GABA在饲料添加剂方面的用量将持续大量增加。近十年来,我国饲料工业产量平均年增幅达到2位数。现在全国饲料年产量已超过亿吨,成为世界第二大饲料生产国。据统计,2007年国内市场对γ-氨基丁酸的需求量就达到了950吨左右,目前已经超过了1000吨/年,未来几年将以15﹪左右的速度增长,预计到2013年将达到2000吨左右。但是据不完全统计,目前我国γ-氨基丁酸的总的生产能力不到1000吨/年,年产量在600~700吨/年。未来γ-氨基丁酸的市场仍有多个增长点,发展空间广阔。

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