氨基酸三车间提取工序新员工培训资料卢灵霞110311

I+G生产工艺原理2011年1月

目录I+G基础知识

I+G生产工艺

I+G车间简介I+G车间的简介车间共有4个工序：发酵工序、提取工序、合成工序、动力工序，各个工序之间相互联系、相互配合；发酵工序：产出肌苷、鸟苷发酵液供给提取用作原料；包括2个工段：肌苷、鸟苷提取工序：产出肌苷、鸟苷成品供给合成用作原料包括2个工段：肌苷、鸟苷合成工序：产出I+G成品，产生辅料磷酸氢二钠，氯化钠；包括4个工段：粗制、精制、回收动力工序：提供纯化水、提供乙二醇、降温水I+G性质I+G中文名称：5’-呈味核苷酸二钠英文名称：Dlsodlum5’-rlbonucleotlde呈味核苷酸二钠又叫，I+G，I是指5’-肌苷酸二钠，G是指5’-鸟苷酸二钠。I+G是5’-鸟苷酸二钠和5’-肌苷酸二钠混合结晶而得到的物质。I+G的理化性质：因本品主要由5’-鸟苷酸二钠和5’-肌苷酸钠组成，其性状也与之相似，为白色至米黄色结晶或粉末，无臭，味鲜，溶于水，微溶于乙醇、是一种食品添加剂。中间产品性质鸟苷：鸟嘌呤核苷简称鸟苷，英文名：Guanosine分子式：C10H13N505分子量：283.24在工业上用于合成三氮唑核苷、无环鸟苷以及食品增鲜剂5，-鸟苷酸二钠。目前国内合成三氮唑核苷用肌苷为原料，作为其对D-核糖的供应，无环鸟苷所需的主要原料鸟嘌呤要化学合成。如用鸟苷为原料，其核糖部分作为三氮唑核苷的合成原料，剩下的鸟嘌呤可供无环鸟苷的原料，鸟苷实为合成三氮唑核苷和无环鸟苷的最理想原料。生产菌种产肌苷的枯草芽孢杆菌JSIM-1019，遗传标记为：腺嘌呤、组氨酸、硫胺素三重营养缺陷型，主要生产肌苷，产鸟苷极少。以这株肌苷生产菌株为亲株，经DNA转化，物理化学诱变剂处理，阻断代谢途径，选育出一株新的突变株JS2M-518，能产大量鸟苷,而不再产生肌苷。这株菌的遗传标记为：腺嘌呤、组氨酸、硫胺素缺陷型，并缺失了腺嘌呤脱氨酶、鸟苷酸还原酶的活性，获得了蛋氨酸亚砜、磺胺胍的抗性。突变株的遗传标记比亲株增加了很多，基因损伤比亲株严重，因此生活力比肌苷菌株弱，菌种保藏时间短，易死亡。结构式中间产品性质嘌呤核苷简称肌苷，英文名：Inosine分子式：C10H12N405分子量：268.23肌苷(Inosine)又名次黄嘌呤核苷,是一生物发酵产品,在医疗上可用于治疗心脏病、肝病、白血球减少症、血小板减少症、视神经萎缩、中心性视网膜炎,能预防及解除由血防药物引起的对心脏或肝脏的副作用。肌苷的工业生产一般有两种方法:一是微生物发酵法,二是化学合成法,前者较为普遍采用。我国现采用的肌苷生产方法一般是微生物发酵法,先用枯草杆菌发酵生成肌苷,然后提取,精制得到肌苷成品。在肌苷整个生产工艺中,发酵工艺较为成熟,而分离提取工艺较为落后,这主要是因为分离提取过程复杂且设备投资高。因此,在我国的肌苷生产中,虽然肌苷发酵产量较高,但由于分离提取工艺落后不配套,致使肌苷总收率下降常见的肌苷为白色针状固体,略有苦味,常压下熔点为218℃,溶于水,微溶于乙醇,20℃时在水中的溶解度为2.065。肌苷分子量为268.3,分子式为C10H12N4O5。I+G生产工艺1I+G工艺生产流程及原理2I+G运用危险化学品3I+G工艺生产主要设备I+G总工艺流程图Ⅰ肌苷菌种肌苷发酵发酵液提取、精制肌苷磷酸化IMP鸟苷菌种鸟苷苷发酵发酵液提取、精制鸟苷磷酸化GMPI+GI+G总工艺流程图Ⅱ发酵液膜过滤粗结晶压榨粗品溶解脱色精结晶湿精品烘干鸟苷成品合成反应水解萃取中和结晶压榨GMP精结晶分离湿精品烘干肌苷合成反应发酵液膜滤浓缩粗结晶分离粗品溶解脱色IMP分离结晶中和萃取水解混合脱色膜滤结晶分离湿精品烘干I+GI+G发酵工艺流程实消灭菌水和营养物质二级种子二级种子三级种子液氨发酵无菌空气发酵储罐液碱连续喷射器葡萄糖连续喷射器水和营养物质水和营养物质发酵基本原理发酵原理：葡萄糖→进入三羧酸循环各种酶的作用下→肌苷、鸟苷的积累。发酵过程：肌苷、鸟苷发酵是利用枯草芽孢杆菌经发酵而获得，从整个流程上讲发酵主要分为菌种的扩大培养和发酵目标代谢产物的积累。提取基本原理膜过滤原理过滤机理：筛分、过滤方式：切向过滤。描述膜透性的参数为膜通量，指单位面积的膜在单位时间内透过的透液体积。

膜过滤参数：浓缩倍数、透析倍数、过膜温度、pH控制、截留液含量。作用：去除大分子杂质以及菌体蛋白根据截留物分子量的大小分为：微滤、超滤、反渗透、纳滤等微滤膜孔径较大，以微米μm表示如，孔径0.1、0.5μm等超滤膜孔径太小，则以截留分子量表示截留分子量1000-10万道尔顿反渗透和纳滤在电子显微镜下也看不到孔道，以截留小分子量表示。纳滤截留分子量200-1000小分子；反渗透截留分子量100左右的盐分主体流向高压低压膜膜过滤/切线流错流

膜边界形成“浓差极化”，改变流速可消除膜过滤提取基本原理膜控制参数进膜压力透过侧压力跨膜压差碱洗浓度2-5%酸洗浓度1-2%过膜控制参数洗膜参数提取基本原理根据饱和曲线和过饱和曲线图，析出结晶的手段：（1）冷却：EFGH由于降温降低了溶质的溶解度。（2）蒸发浓缩:EF'G'

以除去溶剂的方式，使溶液中溶质浓度超过饱和溶解度。（3）蒸发+冷却:EG结晶良好区域是在介稳区左下方，

C’D’线和AB线之间育晶的原理：当溶液中同时有大晶粒存在，则微小晶粒溶解而大晶粒长大，直至微小晶粒消失结晶提取基本原理1.降温速度控制2.调酸（碱）速度3.终点温度4.搅拌转速5.溶液浓度结晶控制参数提取基本原理

过滤：过滤是通过压榨，借助滤布介质逐渐形成滤饼，随着过滤的时间滤饼的厚度越来越厚，过滤的速度越来越慢，等到进料压力达到固定的压力时，进料速度逐渐减慢，停止过滤，刚开始没有形成滤饼层，滤出清液较混浊，等至过10-15min后形成滤饼层，清液不再混浊，后将清液不再回流。板框过滤原理提取基本原理定义：将含有不挥发溶质的溶液加热至沸腾，使部分挥发性溶剂气化并移除，从而获得浓缩溶液或回收溶剂的操作。目的：1.制取增浓的液体产品

2.纯净溶剂的制取

3.同时制备浓缩溶液和回收溶剂蒸发器工作原理蒸发器工作原理原料也加到蒸发器的加热室（为垂直排列的加热管束），在管外用加热介质（通常为饱和水蒸汽）加热管内的溶液使之沸腾汽化。蒸发器种类1.加压蒸发、常压蒸发和减压蒸发2.单效蒸发与多效蒸发3.间歇蒸发和连续蒸发单程型蒸发器：溶液沿加热管呈膜状流动而进行传热和蒸发，一次通过加热室即可达到所要求的组成。优点：传热效率高，蒸发速度快，溶液在蒸发器内停留时间短，特别适用于热敏性物料的蒸发。种类：根据物料在蒸发器内的流动方向及成膜原因的不同，分为升膜式、降膜式、升-降膜式升膜式蒸发器的加热室由一根和数根立式长管组成。加热管的直径为25-50mm，管长与管径之比为100-300.原料液预热后由底部进入蒸发器，加热蒸汽在管外冷凝。溶液受热后迅速汽化，所生成的二次蒸汽在管内高速上升，将料液贴在管内壁拉拽成薄膜状使之继续蒸发，汽液在顶部分离器分离。

降膜式蒸发器的结构与升膜式蒸发器结构基本相同，其区别在于原料液预热后由蒸发器的顶部经液体分布装置均匀进入管内，在重力作用下呈膜状沿管内壁下流，并被蒸发浓缩。气液混合物并流而下，由加热管底部进入分离室。降膜式蒸发器既可单程操作，也可借助泵将浓缩液从分离器抽出打入蒸发器顶部再循环，成为强制循环式蒸发器提取工序基本原理

脱色基本原理：活性炭是一种比表面积较大的粉状颗粒，具有较强的吸附色素分子、吸附杂质等功能。脱色控制因素：时间、温度、搅拌速度、pH提取基本原理干燥：指利用热能使湿物料中湿分(如水)汽化并排除，从而得到较干物料的过程。干燥目的：一便于产品包装贮存运输；二水分低产品性质稳定，有较长的保质期。

加热空气经风道由主机底部进风口切向进入，在塔内形成高速旋转的气流；物料由加料器均匀地加入主塔，易分散物料在气流的强烈冲击下迅速分散，同时与热气流进行热交换而完成干燥任务；不易分散的物料在重力作用下自由下落，被主塔底部的多层刀片粉碎并微粒化，直到旋转气流能够带动物料上升。闪蒸干燥基本原理闪蒸干燥机结构图合成工序基本原理车间危险化学品提取车间用到危险化学品的岗位危险化学品名称岗位用途液碱肌苷膜过滤调pH、洗膜鸟苷膜过滤调pH、洗膜鸟苷脱色调炭回收pH肌苷脱色调炭回收pH次氯酸钠肌苷膜滤洗膜鸟苷膜滤洗膜硝酸肌苷膜滤洗膜鸟苷膜滤洗膜片碱

盐酸鸟苷粗品结晶调pH鸟苷精品结晶调pH合成车间用到的危险化学品名称岗位用途磷酸三乙酯IMP、GMP反应岗位，酯回收溶剂三氯氧