蛋氨酸生产工艺及核心制备技术研究进展

卿周君（重庆化工设计研究院，重庆 400039)

蛋氨酸在生物化工中的作用越来越明显，其中，生产蛋氨酸的生产工艺主要有生物酶拆分法，微生物发酵法和化学合成法。现针对海因水解制备蛋氨酸的生产工艺及核心制备技术发展状况进行阐述。

1 蛋氨酸的目前供需与生产状况

对于生物科技、食品、医药等方面，蛋氨酸起着重要的作用。至2015年国内固体蛋氨酸用量约为13.2-14.4万吨。随着生物科技的快速发展，国内市场对于蛋氨酸的需求量稳步增长，预计未来3-5年蛋氨酸的国内需求量将还以每年10--15%的速度增长。

蛋氨酸的工业化生产始于1948年，到20世纪末的时候，蛋氨酸的生产就在西方发达的工业国家开始大规模生产。到目前为止，蛋氨酸的生产工艺也是西方国家比较发达。在国内，生产氨基酸的企业也初见规模，总需求量也在不断上升。

由于市场的作用，蛋氨酸的市场价格波动比较大，但总体上仍是呈现上升趋势。由此，可以预计到，由于蛋氨酸市场竞争的激烈性，并且养殖业对蛋氨酸的需求量的不断增加，蛋氨酸的市场价格目前来说相对稳定。并且，在未来更长的一段时间内，蛋氨酸的需求量将保持平稳，其价格的波动变化也不会太大。

2 蛋氨酸的生产制备工艺

蛋氨酸的生产制备工艺的方法主要有生物酶拆分法、微生物发酵法和化学合成法。其中，生物酶拆分法的经济指标比较低，产生的污染排放量大；而微生物发酵法的生产工艺的收率比较低，欠缺工业大规模生产的价值。因此，在目前，国内生产蛋氨酸的主要生产制备工艺是化学合成法，并且主要研究集中在海因水解制备蛋氨酸的水解工艺过程和后续的结晶制备工艺过程。

关于海因水解制备蛋氨酸的生产制备工艺，海因的合成路线相对稳定，因此，在海因水解制备蛋氨酸的结晶过程，传统的生产工艺是分为两步的。而且，海因水解工艺，其需要在一定的温度和压力的碱性环境中进行的。通常情况下，需要的温度是150-200℃，压力一般情况是5-10atm。随着技术的进步，海因水解中也可以采用固体的催化剂，在温度较低的情况下，蛋氨酸的收率也有了大幅度的提高。

海因在其水解后，溶液一般情况下，是呈现碱性的。因此，只有在其酸化后才能将蛋氨酸以结晶的形式提炼出来。

蛋氨酸的结晶工艺主要的方法是用酸中和蛋氨酸，在其过程中，提炼得到结晶体。在一般情况下经常为鳞状的晶体，并且，体积密度比较小，此外，这种鳞状的结晶极其容易被破坏，它的固液分离性能非常差。

同时，在海因经水解酸化后，蛋氨酸在结晶态的溶液中析出来。由于，在一般溶液中，蛋氨酸有一定的溶解度，并且，蛋氨酸容易在溶液中浓缩形成多肽，因此，为了提高蛋氨酸的收率，结晶的过程必须要采取的措施是：一是分批析晶；二是诱导结晶；三是加入有机凝聚剂。这样可以改变蛋氨酸的结晶状态，获得更多的蛋氨酸。

3 蛋氨酸生产工艺的展望

国内的蛋氨酸的需求量是非常巨大的，尽管2015年上半年进口同比下降38%，但每年还需要从国外大量进口，并且，蛋氨酸的生产工艺的成本主要取决于生产工艺和原材料的供应。目前，国外的诸多蛋氨酸的生产企业已经拥有比较成熟的制作工艺，能有从生产源头上节约成本，提高生产效率。

目前国内主要供应厂家为赢创、安迪苏、住友、希杰、紫光，较2014年增加了希杰及紫光的供应。但是，这仍远远不能满足国内的蛋氨酸的需求量。因此，如何提高蛋氨酸的生产工艺，以及如何摆脱对其他国家的蛋氨酸的进口的依赖，已经成为摆在国家发展面前的重要问题。综上所述，创新研发蛋氨酸的生产工艺和核心制备技术是极其重要的，会对我国未来工业的发展产生重要的作用与影响。

所以，在我国各种不利的因素的条件下，我们需要尽快建立起现代化蛋氨酸企业是十分有必要的。与此同时，从国家的发展战略角度来看，为了摆脱未来对其他国家的蛋氨酸的依赖，需要我们提高自主的创新能力，加强对蛋氨酸的生产工艺的研究技术的提高。

4 结语

综上所述，本文分析了蛋氨酸的基本作用，以及现阶段在我国的供需和发展情况，以及蛋氨酸的基本生产工艺及其核心制备技术。目前，我国现阶段的蛋氨酸的生产工艺还比较落后，不能满足国内的使用情况，提出了对未来对蛋氨酸生产工艺的期望。

[1]高文亮，李林凤，张静静，黎学明，郑道敏，姚如杰，杨成威.蛋氨酸生产工艺及核心制备技术研究进展[J].化工进展，2012，04：866-872+888.

[2]刘惠.酵母生物转化生产S—腺苷—L—蛋氨酸辅产谷胱甘肽机理及工艺的研究[D].浙江大学，2002.

[3]刘恭源.基因工程菌发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸的研究[D].华中科技大学，2006.