D-对羟基苯甘氨酸工艺开发

D-对羟基苯甘氨酸属氨基酸类，但它与化学物质丙烯酰胺一样在生产过程中采用了膜反应器，因此将这两种物质并在一章节中论述。


膜反应器有以下三种类型：
1） 膜循环生物反应器，膜技术与发酵联用实现细胞循环发酵或酶与底物循环分解。
2） 固定化细胞（或酶）膜反应器，该类反应器将细胞（或酶）固定在中空纤维膜的内腔（管侧）或外壁（壳侧），底物可走管侧或壳侧，反应速度受扩散控制。
3） 膜基组织培养器，培养动植物细胞的常规方法静态法、摇瓶法、微珠法有许多缺点，改性后的半透性的超滤毛细管膜可以成为细胞生长的支撑体，满足特种应用的需求。

对羟基苯甘氨酸

D-对羟基苯甘氨酸外观为白色结晶粉末，是合成-内酰胺类半合成抗菌素的侧链。目前，生产D-对羟基苯甘氨酸的主要方法有化学合成法与酶法等。其中化学合成法中存在着成本高、转化率较低、三废严重、反应条件苛刻等。

三达新工艺
1)菌丝收集过程
通常的菌体收集采用板框过滤的方式，但由于该菌体细小，过滤难度大需添加大量助滤剂才能较顺利过滤，助滤剂添加成本巨大。故也有企业采用高速离心获取菌体，上层轻液再进行板框过滤收集残余菌体，这是一种比较好的方法但菌体罐倒来倒去，设备多，效率较低。采用ULTRA-FLO超滤收集菌体，可将菌体收集、菌体清洗、酶解处理同在一个罐中进行，避免了菌体的损失，同时能充分清洗菌丝；免去助滤剂的添加成本，节约了板框或高速离心机的投资，只要通过适当的时间安排，我们可以实现ULTRA-FLO超滤系统的两用。

2)超滤过程

D-对羟基苯甘氨酸酶解完成后，酶解液直接进入ULTRA-FLO超滤系统进行除蛋白、除菌体、除大分子色素得到澄清透明的滤液。常规工艺在板框过滤酶解液时将有10%左右的收率损失，而通过在超滤流动过程中适当的加水（利用二级纳滤透析液）透析洗涤，可将菌体中的有效成分充分混合透析出来，避免了板框过滤加水顶洗时的“短流现象”（CUT-OFF），实践证明过滤收率在96-99%以上。

3)纳滤预浓缩

根据我们的经验D-对羟基苯甘氨酸在PH9.2时的溶解度较大，可保持在6-7%而不析出，这样可用氨水将超滤澄清液的PH稳定在9.2-9.5，进行常温纳滤浓缩，在不破坏产品的同时将其浓缩6-7%。这样便在低含量时脱除了50%的水。由于D-对羟基苯甘氨酸的分子量较小，为保证膜通量及对小分子无机盐的脱除，我们采用截留分子量为100-150的纳滤膜，此时收率在92-95%，通过对一级纳滤透析液的二级纳滤再浓缩可将纳滤总收率保持在99.2-99.7%以上，二级纳滤在浓缩后期的高单位透析液可用做酶解液超滤过程的顶洗水之用。理论上讲，纳滤的过程应基本没有损失，且实现水的综合利用。




D-对羟基苯甘氨酸膜法生产工艺优点
1） 由于直接对酶解液进行超滤，取代原有板框过滤，滤液质量明显提高。滤液中几乎没有可溶性蛋白、小部分色素也被剔除，滤液透光率高，减少了下游工艺提炼的难度。
2） 超滤后的菌渣由于没有添加其他助滤剂，可以用做饲料，作到废物利用。
3） 纳滤浓缩取代原薄膜蒸发，浓缩操作温度可在常温，避免升温破坏，浓缩倍数可达7-10倍。
4） 在浓缩的同时可去除一价离子及部分二价离子减少产品的灰份，提高产品质量，降低后工艺提炼难度。
5） 纳滤浓缩收率高可达99%以上（由于对羟基苯甘氨酸的分子量较小，采用一级纳滤浓缩的收率一般在80%左右，通过对透析液的二次浓缩可实现较高的收率）。
6） 纳滤浓缩靠压力驱动，动力费用低，综合浓缩成本一般在15-20元/吨水（包括换膜费用、电力消耗、清洗剂等）；而与之相比的薄膜蒸发浓缩成本高达80-100元/吨水；若每天浓缩除水量为40吨将节约成本86-106万元/年

 

三达膜创建于1996年，专业从事为生物、化工、制药、食品饮料等行业提供过滤及纯化综合解决方案，以及为工业、市政、民用环保等领域提供水处理解决方案，满足不同客户的高度差异化需求。业务领域集膜软件开发、工程设计、设备制造、系统集成、现场安装与售后服务为一体。
 
三达经过多年的研究与实践，成功开发出一系列膜应用技术与工艺，帮助客户进行生产工艺的上下游技术整合与创新，实现清洁生产、节能环保。