发酵法生产丙酮酸的工业化提炼工艺介绍

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1、Pharmaceutical&EngineeringDesign2007,28(6)··医药工程设计工厂设计发酵法生产丙酮酸的工业化提炼工艺介绍龚道坤(中国医药集团武汉医药设计院，湖北武汉　430077)摘要以设计实际案例系统地介绍了发酵法生产丙酮酸的工业化提炼工艺过程及设计中需注意的设计要点。关键词发酵法；丙酮酸（盐）；工业化；提炼中图分类号：TQ922+9文献标识码：A文章编号：1008-455X(2007)06-0019-04IntroductionofExtractionProcessof

2、AcetoneAcidProductionbyUsingFermentationMethodGongDaokun(WuhanPharmaceuticalDesignInstitute,ChinaPharmaceuticalGroup,Wuhan,430077)Abstract:Withpracticalexamples,theindustrialextractionprocessofacetoneacidbyusingfermentationmethodaswellasthecorepointsind

3、esignwereintroducedinthisarticle.Keywords:fermentationmethod;acetoneacid;industrialization;extraction1前言Fraser(1932)开发的酒石酸脱水脱羧法，没有较大的丙酮酸（Pyruvicacid），又称2-氧代丙酸技术改进。该工艺非常简单：即将酒石酸与硫酸氢（2-oxopropanoicacid）、α-酮基丙酸（α-ketopropionic钾混合物在220℃下蒸馏，馏出物再经真空精馏便acid）或乙

4、酰基甲酸（Acetylformicacid），为无色至淡可得到丙酮酸；其缺点是丙酮酸产率较低、原料消黄色液体，呈醋酸香气和愉快酸味，是人类身体内醣耗量较大，直接导致了丙酮酸的市场价格昂贵，限类或淀粉代谢生成能量时的必须产物。世界各大学的制了丙酮酸的广泛应用。为了解决丙酮酸市场需求专家经过近三十年的研究发现：丙酮酸（盐）具有加的不断扩大，研发成本低廉的丙酮酸生产技术（如速脂肪消耗、减轻体重、增强人体耐力、提高竞技成绩、直接发酵法）便成为科学家们迫在眉睫的课题。吞噬自由基和抑制自由基的生成的显著效果，使其

5、最国外发酵法生产丙酮酸的研究水平及其现状的初是在运动领域中脱颖而出，随后又风靡全社会成为分析已有相关文章及文献报道，而国内关于发酵法一种新型膳食补充剂，并作为一种全新的减肥保健新生产丙酮酸的工业化技术则没有正式的文章报道，概念，在美国一上市便被评为A级膳食补充剂。同时仅有关于生物技术法生产丙酮酸的研究进展的文章受到越来越多厂商的青睐，市场前景一片看好。报道；本文以笔者设计的实际案例为依据，对其提作为一种用途广泛的化工产品，丙酮酸早已炼工艺过程作一系统介绍。实现了工业化生产，但是直到20世纪90年代，工

6、2发酵法生产丙酮酸的工艺过程业上生产丙酮酸的工艺依然都在沿用Howardand2.1提炼工艺路线的确定按本案例的发酵工艺在发酵过程中使用了过量的钙盐以保证发酵的顺利进行，发酵液中含有丙酮收稿日期：2007-08-01作者简介：龚道坤(1972-)，男，工程师。主要从事医药化工工艺设酸其它杂物①发酵完全或非完全的菌丝体（残留）；计与研发工作。②过量的钙盐产生的钙离子（其中物料中带入的少Tel:013349869255E-mail:gongdk_17173@163.com量镁离子）；③发酵过程中产生的大分

7、子糖类和蛋2007年第28卷第6期Pharmaceutical&EngineeringDesign2007,28(6)·0·医药工程设计白质以及其它小分子物质；④配料过程中带入的钠、得到产品丙酮酸必须去除上述发酵液中的五类杂质，钾等阳离子；⑤配料及灭菌消毒带入的大量水分。经分析及工艺比选在设计中确定了提炼精制的工艺根据丙酮酸主要物性数据知，丙酮酸易溶于水，其过程如图所示：分子量为88.06，密度1.25g/l，沸点165℃，因此要丙酮酸提炼精制工艺流程示意图2.2提炼工艺路线的详细介绍设计中将此过程

8、分为两步进行：第一步为上清液的2.2.1预处理过滤，采用了金属膜过滤的方式；第二步为悬浊液发酵液中含有过量钙离子和发酵菌丝体，为了的过滤，采用了带式过滤的方式。其中带式过滤后减少后序处理分离岗位的运行周期，设计中设计了的滤渣外卖或集中处理，滤液则再进入金属膜循环预处理岗位－沉淀。将含有菌丝体的发酵液经初步过滤，以保证过滤效果及发酵滤液的充分利用，同沉淀分为上清液和悬浊液，然后将其分别送入不同时在金属膜过滤中加入少量去离子水清洗，最大限分离方式的分离岗位加