色氨酸工艺流程设计、技术要点及工艺参数前言L-色氨酸是人体和动物生命活动中八种必需氨基酸之一，对人和动物的生长、发育和新陈代谢起着重要作用。

近年来，随着色氨酸在医药、食品和饲料等方面应用的开拓，市场需求量不断增加，色氨酸已成为一种国际市场上发展前景良好，国内市场需求较大的产品，目前生产量远不能满足市场需求。

提高色氨酸发酵产率、降低生产成本、实现工业化生产，已成为目前一个重要课题。

L-色氨酸是人和动物的必需氨基酸,参与机体蛋白质合成和代谢网络调节，广泛存在于自然界。

D-色氨酸则主要存在于微生物和绿色植物中，动物体内含量较少。

D-色氨酸在人体内几乎不发生作用，也无毒性。

L-色氨酸是继蛋氨酸、赖氨酸的3～4倍，具有十分广泛的应用前景，近年来在医药、化妆、食品、保健品等行业也得到广泛的应用。

色氨酸分子式为C11H12N2O2，分子量为204.23，等电点为5.89。

化学名称为α-2氨基2-β-2吲哚丙酸,有L型和D 型同分异构体,此外还有消旋体DL-色氨酸。

本品为L-2-氨基-3(β-吲哚)丙酸。

本品为白色或微黄色结晶或结晶性粉末；无臭，味微苦。

在水中微溶，在乙醇中极微溶解，在氯仿中不溶，在甲酸中易溶，在氢氧化钠试液或稀盐酸中溶解。

比旋度：取本品,精密称定，加水溶解并稀释成每1ml中约含10mg的溶液，依法测定比旋度为-29.0°至-32.8°。

编写《色氨酸生产工艺操作指导书》的目的是为了使生产操作工更好的了解本岗位工艺特性、实际操作方法及理论知识，提高工人技术操作水平，是提高企业产品质量的基础，也是企业能否进一步扩大经济效益的关键；为树立自身良好的操作规范，提高操作水平，提供指导工具，从而不断提高产品质量，提升梅花产品市场竞争力。

目录第一章色氨酸发酵 (1)一、连消岗位 (2)二、二级岗位 (5)三、发酵岗位 (9)第二章色氨酸提取 (14)一、膜过滤岗位 (15)二、离交岗位 (17)三、脱氨岗位 (18)四、板框脱色岗位 (20)五、四效浓缩岗位 (22)六、单效蒸发结晶岗位 (23)七、板框分离岗位 (25)八、烘干、包装岗位 (28)第一章色氨酸发酵发酵工艺流程图一、连消岗位1、主要任务领取发酵二级种子、流加糖、设备设施消毒所需的原辅材料、消泡剂和消毒药品等；根据生产工艺参数规定，准确计量，并按程序配制发酵、二级种子及流加糖培养基；与二楼和三楼人员配合，做好连消设备、管线的空消工作，并负责与主控室人员配合通过自控系统对发酵、二级种子培养基及流加糖的连续灭菌；把好设备、原辅材料和工艺参数控制关，为发酵提供优质无菌的培养基；对空气预处理系统排水，并按工艺参数控制风温；做好各项基础工作，按清洁生产要求，及时对储糖罐、配料罐、维持罐、换热器以及其它设备设施进行清洁生产工作，保证高效、安全、文明生产。

交接葡萄糖液及辅料剩余情况；当班所需上罐的准备或进行情况；目前设备运转情况；一次水水压或流量情况；配方情况；与发酵或制糖等相关岗位需协调的情况。

2、工艺流程图3、工艺参数主要应控制的工艺参数：3.1 二级种子初定容：7m³；二级种子配方：K2HPO4 ㎏； MgSO4·7H2O 20㎏；酵母粉25㎏； (NH4)2SO4 15㎏；葡萄糖 220㎏；柠檬酸钠13㎏；泡剂1500ml；微量元素等由研发提供。

(体积调整配方按比例进行调整)3.2 发酵罐初定容：55m³；发酵配方：K2HPO4 410㎏；酵母粉 120㎏；MgSO4·7H2O 120㎏； (NH4)2SO4 90㎏；Na2SO4 1.1㎏；柠檬酸 120㎏；葡萄糖 550㎏； FeSO4·7H2O 4200g；消泡剂 10㎏；微量元素由研发提供。

（体积有调整时配方按比例进行调整）。

3.3 设备管道空消：温度125℃以上，压力0.20～0.25Mpa，维持时间60min；二级种子60min。

3.4 发酵培养基灭菌：水和其它营养物质温度127～128ºC，维持时间13～15min。

3.5 二级培养基实消灭菌：温度124.5～125ºC，时间为25min。

3.6 流加糖灭菌：温度110～111ºC，维持时间8～10 min，3.7 空气系统控制温度：50～55ºC。

4、清洁生产标准4.1 每班清理室内地沟一次，具体方法和要求：把一切杂物清理干净，保持畅通无淤塞，并用漂白粉消毒，并于每周星期日对发酵楼外地沟进行一次彻底清理。

4.2 发酵和二级配料池，在每次配料前，用水将配料罐内壁冲洗干净，以减少杂菌污染培养基的机会，每周对其彻底清理一次。

具体方法和要求：对罐内壁除垢，并用热碱水冲刷内罐，清除上面的粘稠物和垢，要求无异味。

4.3 维持罐内壁容易形成焦糖垢，产生灭菌死角，要求每月对其内部彻底清理除垢一次，具体方法和要求：除垢后，要求平整光亮、干净无异物，并用热碱水煮罐（包括上料管道）。

4.4 每旬对储糖罐清洗处理一次，先用水清洗，然后将内壁上的垢彻底清除，下旬这一次还要用热碱水冲洗内壁，清除上面的粘稠物和垢，要求无异味。

4.5 每月对储水罐彻底清理一次，具体方法和要求：先用清水冲洗，再用热碱水冲洗内罐，清除上面的粘稠物，要求无异味。

4.6 板式换热器结垢或有堵塞，将造成灭菌死角，每月应对其彻底清理除垢一次，具体方法和要求：用泵输送氢氧化钠的稀释液体进入料相，进行循环清洗，排除堵塞。

使用2～3个月以后，应把片拆卸下来，进行彻底打磨和用碱水浸泡并刷洗。

为了防止板式换热器渗漏，每十天应用打压泵对其升压至0.8MPa，并保压30分钟进行耐压试验。

4.7 每旬检查并清理喷射器一次。

4.8 向室内空间喷洒5%来苏尔或新洁尔灭（水：药=15：1）稀释液，进行消毒处理，每2hr一次，注意不要洒到原材料上面。

5、质量标准准确计量各种原辅材料；稳定控制空消和培养基灭菌的温度、压力和灭菌时间（喷射流量）；把好设备、原辅材料质量关。

6、规范化操作6.1 开车前，准备好无机盐等原辅材料，并核实糖液。

6.2 检查连消系统各设备、阀门、泵的情况，并清理泵前过滤器，等待开车通知，接到开车通知后，通知主控室人员将流量调节阀关闭，温度调节阀全部开启，开始进汽空消，并进行配料。

6.3 开启与发酵罐或种子罐或流加糖罐相对应的阀门及其考克，再开启喷射器蒸汽阀门和维持罐上出料阀、保压蒸汽阀、排污阀，排出罐内冷凝水，开启下出料阀以及维持罐和板式换热器的各排汽考克，与发酵罐或二级种子或流加糖的看罐人员协调配合好，共同进行空消灭菌，控制维持罐压力不超过0.20～0.25Mpa。

6.4 进一步调节进汽阀门和各排汽考克的开启程度，使系统温度升至125℃以上，压力在0.2Mpa～0.25Mpa开始计时，按生产工艺参数要求控制灭菌时间。

6.5 在空消的同时，进行二级种子或发酵营养物质或流加糖配料，在配料前，先检查磅是否准确，然后按配方通知单上通知的数量，称取各原辅材料，一人称量，一人复核，经班长再次监督核实后，根据生产工艺操作指导书的具体规定，依先后顺序倒入配料罐，并按规定的方法进行搅拌溶解。

6.6 空消灭菌达到规定时间以后，与楼上看罐人员和班长相互沟通，关闭维持罐排污阀门、下出料阀门以及维持罐和板式换热器的各排汽考克，关小保压蒸汽阀门，准备进料，对培养基或糖液进行灭菌。

6.7 通知主控室人员将流量调节阀开8%，温度调节阀开100%；启动连消进料泵，开启喷射器进料阀，调节喷射温度，按生产工艺参数规定，控制培养基或糖液或水的灭菌温度和喷射流量，根据现场的实际情况，微调料液和蒸汽阀门，保证规定的温度和流量，维持罐满后，完全关闭保压蒸汽阀门，同时开启水料换热器的降温循环水进出口阀门，通知主控室人员将自控阀切换为自动状态，各参数按生产规定设置。

6.8 进料过程中，班长与员工要密切配合，按规定的顺序进料，并灭水到规定的定容体积。

流加糖灭菌进料结束前，进水15～20s，冲洗换热器内的糖液。

6.9 进料结束，首先停止连消进料泵，关闭进料阀门和蒸汽阀，对维持罐内料液保压8～10min。

6.10 保压结束后，关闭维持罐上出料阀门，开启维持罐保压蒸汽阀门和下出料阀门进行压料，压料时，维持罐压力控制在0.4Mpa以内。

6.11 压料结束，关闭水料换热器降温循环水进出口阀门，并打开维持罐底排污阀门以及包括换热器在内的整个连消系统的各排汽考克，对整个系统进行排空，在进料间歇的停用期间，以上阀门继续保持开启状态。

7.1 配料和连消进料时，硫酸镁要与其它无机盐分开溶解、配制和进料，特别是不能与磷酸二氢钾混溶、混配和混进。

7.2葡萄糖与无机盐要分消，放在一起将形成大量色素。

二、二级岗位1、主要任务做好二级种子罐内结构和传动装置以及与其相关管道、阀门的检查和保养；对二级种子罐及其相关管道、阀门进行空消、换风、降温后再与连消岗位配合，负责将连消配制好的培养基移入消好的种子罐，然后对二级种子培养基进行实消灭菌；葡萄糖经过气液混合加热器打到种子罐实消灭菌，接入二级种子罐，降温保压后配合班长。

按工艺参数规定的程序接入一级种子液；对二级种子进行培养，按工艺参数要求控制温度、风量、PH值、罐压，为发酵罐培养优质无菌的二级种子液；再与发酵控制人员的共同配合下，准时进行移种管道的空消和保压降温；按要求控制二级种子的培养周期，掌握合适的△OD值，并与班长和主控室一起，负责二级至大罐的移种工作；做好各项基础工作，按清洁生产要求，及时对种子罐以及其附属设备、设施进行检查、清洗、消毒工作，保证高效、安全、文明生产。

交接二级种子罐运转周期和OD增长情况以及是否存在问题；运转罐的耗氨及用水情况；查罐情况。

说明：流加糖储罐没有配置单独的人员看罐，发酵车间是由三楼看罐人员负责。

2、工艺流程图3、工艺参数二级种子岗位主要应控制的工艺参数：设备和管道的空罐灭菌（空消）应控制的灭菌温度、压力和灭菌时间以及培养条件，根据现有工艺技术和车间所配置的设备设施状况，工艺参数的具体情况如下：3.1 初定容：10m³（根据大罐定容体积进行调整）3.2 初糖：30±2g/L3.3 接种量： 0.06%。

3.4 温度：36º±0.5C。

3.5 PH：7.0±0.2（正常培养时）。

3.6 种子培养初始条件：初始风量80 m3/h，温度36℃，变频40 Hz，罐压0.05 Mpa，当DO≤50%时，依次提条件为风120m³/h，150m³/h，200m³/h。

当DO≤30%时，依次提条件为45Hz，0.06Mpa，250m ³/h，50Hz，0.07Mpa，300m³/h，0.08Mpa。