年产1000吨L-精氨酸(食品级)综合项目.doc
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1、1000吨/年L-精氨酸(食品添加剂) 项目建议书一、项目1、项目名称:1000吨/年L-精氨酸(食品添加剂)项目。2、项目规划:由于生产工艺同一性,可以逐渐形成多品种氨基酸食品添加剂系列工厂。3、建设单位:名称待定二、产品-L-精氨酸(食品添加剂)英文名称:L-Arginine中文名称:L -精氨酸化学分子式:C6H14N4O2特性:白色斜方晶体(二水物)晶体或白色结晶性粉末。熔点244(分解)。经水重结晶后,于105失去结晶水。其水溶液呈强碱性,可从空气中吸取二氧化碳。溶于水(15%,21),不溶于 ,微溶于乙醇。天然品大量存在于鱼精蛋白等中,亦为各种蛋白质基本构成,故存在十分广泛。除鱼精
2、蛋白外,亦较多存在于乌贼、绿茶、蒜等中,并成为她们特殊呈味物质。用途:增味剂;营养强化剂。重要用于水产加工品、绿茶风味增长剂等。与糖进行加热反映可获得特殊香味物质。氨基酸输液及氨基酸制剂重要成分。质量原则:FCC , aji09日本味之素09版原则项目 原则:旋光 +25.8+27.7含量 98.5101.5重金属(以Pb计) 0.002%铅 10mg/kg干燥失重 0.1%氯化物 0.1%功用:对成人为非必须氨基酸,但体内生成速度较慢,对婴儿为必要氨基酸, 包装:牛皮纸袋或纸桶包装,每袋(桶)净含量为25kg,还可依照顾客需要包装。 运输:轻装轻卸以防包装破损,防日晒雨淋,不能与有毒,害物同
3、运。为非危险品。 贮存:本品应贮存在阴凉、干燥、清洁、遮光环境中,禁止与有毒、有害物质混放,以免污染。三产品重要用途: 国际上开展对精氨酸研究已有50近年历史。大量研究成果表白,精氨酸具备增长人类生长激素(Human Growth Hormone HGH)、恢复疲劳、增强肌肉力量、抗衰老、增强性功能以及提高免疫力等各种功能。精氨酸是人体和动物体中半必须氨基酸,即在人和动物体内合成能力较低,需部份从食物中补充,但是维持婴儿生长发育必不可少氨基酸。在医药工业上具备广泛用途。精氨酸是配制氨基酸输液、复合氨基酸制剂、头发生长增进剂等重要成分。在食品中添加量(mg/kg,):焙烤制品、早餐谷物20-10
4、0;饮料3-30;干酪、调味汁、肉制品、果仁制品、禽品15-100;胶姆糖、糖果、糖霜、明胶、布丁、软糖、代糖品、甜沙司3-15;调味品2-25;蛋制品、仿乳品、其她谷物5-10;油脂、冷饮、水果冰、乳制品5-15;硬糖1-20;速溶咖啡/茶10-100;果酱、果冻、加工水果2-15;加工蔬菜3-5;复水蔬菜5-25;调味香料10-250;小吃食品15-250;汤类5-250。可广泛应用于食品行业。在医药上也有广泛用途:a. Arg是一氧化氮在体内最重要前体。三位美国药学专家费奇戈特,墨拉特和伊格纳罗就由于发现一氧化氮在生物体内神奇作用,而获得1998年度诺贝尔医学奖。一氧化氮能调节神经传导能
5、量,调节学习与记忆过程,对神经衰弱具备治疗效果。b 精氨酸也是精子蛋白重要成分,有增进精子生成,提高精子运动能量作用。是治疗男性病与不育症保健氨基酸,也是动物人工授精液稳定剂。c. 精氨酸对伤口愈合有明显作用,它可增进胶原组织合成,因而能修复伤口。对消化道溃疡,糖尿病,伤口愈合等有治疗效果,对肾功能具备保护作用。d Arg在肌肉代谢中非常重要,它是运送和储存氮载体,并协助体内过量氮排泄,它能增进肌肉增长与减少脂肪,因而,在减肥中起着很重要作用。健身兴趣者因而采用天然型态精氨酸补充品来增长肌肉并挣脱肥肉。e Arg及其盐类广泛用作氨中毒性肝昏迷解毒剂和肝功能增进剂。在体内它是乌氨酸循环中间代谢产
6、物,可使尿素生产如排泄,纠正氨中毒而能解除肝昏迷。f Arg能提高免疫力。精氨酸对防止胸腺退化,补充精氨酸能增长胸腺重量,促使胸腺中淋巴细胞与CD细胞增长。g 要增进细胞复制,人体亦需要精氨酸来加速蛋白质合成,因而,精氨酸也许对某类细胞局限性人士有协助,有报告指出精子数量局限性男士在服用精氨酸补充后发现精数目有增长状况。此外,精氨酸亦也许对因血液循环问题而引起不举状况有协助。h 精氨酸亦是氧化氮( nitric oxide )前导物,人体用氧化氮来保持血管扩张,保证心能获得充分氧。初步研究指出精氨酸可协助控制胆固醇水平。精氨酸可减少血小板凝聚,因亦被视为天然血液稀释剂 。i 精氨酸是氨基酸类药
7、,在人体内参加鸟氨酸循环,增进尿 素形成,使人体内产生氨,经鸟氨酸循环转变成无毒尿素,由尿中排出,从而减少血氨浓度。精氨酸与脱氧胆酸制成复合剂(明诺芬)是主治梅毒、病毒性黄胆等疾病有效药物。j L-精氨酸是人体半必须氨基酸之一,也是生物体尿素循环一种重要中间代谢物。当人体肝功能不正常时,尿循环受阻, 血液中氨含量增高,就会引起肝昏迷,补充精氨酸能增进尿循环,减少血液中氨含量,急救垂危病人,治疗血氨中毒;L-精氨酸对急性病毒性肝炎, 慢性持续性肝炎以及肝硬化也有较好治疗效果,并可防止和治疗脂肪肝病变,起到有效护肝作用。动物实验表白,大鼠饲养缺少精氨酸饲料一周后,肝脏浮现明显脂肪变性。因而,药用精
8、氨酸广泛使用: 氨基酸输液、头孢拉丁精氨酸注射液、阿司匹林精氨酸注射液、新药精氨酸谷氨酸注射液等。k 精氨酸还可以作为发酵头孢菌素前体,以及合成系列精氨酸衍生物原料,作为合成其他氨基酸产品原料:生物合成L瓜氨酸和L鸟氨酸等。她们都是重要食品添加剂、药物。此外,L-精氨酸是运动营养饮料配方重要构成某些,用于运动营养品及男性保健品也是一种重要饲料添加剂,在世界养殖业中有广泛地应用四市场分析及建设必要性(1)当前,全世界L-精氨酸年需求量达30000吨以上,其中药用约占60, 保健品约占30, 10用量为生产其他氨基酸。实际年产量不到0吨左右,主产地集中在日本和欧洲等国家和地区。国内当前实际年产量不
9、到3000吨,产品重要出口到欧美等国家和地区,且其需求量每年以15%速度递增。由于精氨酸在食品、保健、医药、化工上广泛应用前景,国内精氨酸市场已从1000吨迅速扩大到3000吨。且依年约10%速度增长。国内精氨酸生产实际产量在吨左右。精氨酸在国内药用级市场有超过1000t/年规模;国内药用公司大多使用日本产精氨酸为原料,是一种潜在而辽阔内需市场。(2)L精氨酸生产办法各种优缺陷强酸水解提取法: 原料为人、动物(重要是猪)毛发或者猪血。长处:技术成熟、在国内毛发来源便宜、和胱氨酸同步产出(成本低)缺陷:对环境污染严重、使用强酸等化学原料、有动物性来源杂质。在产品质量上不稳定,成本偏高(80000
10、-90000元/吨),国内生产精氨酸重要是采用这种办法。国外没有采用这种工艺生产公司。随着疯牛病和猪流感等病毒世界流行, 人们对于动物源性产品在使用上更为谨慎, 欧盟、日本等国家已经禁止某些从动物上提取产品进入保健品或药物市场。咱们也接到多家欧盟和日本客户询问发酵生产精氨酸产品; 美国作为精氨酸最大消费国家虽然还没有禁止,但市场选取倾向是很明显。发酵法: 原料为葡萄糖和玉米桨为主原料生物发酵技术。长处:采用全天然农作物为原料,不使用动物源材料、大规模生产具备成本优势。缺陷:技术含量高,工艺规定比较严格,投资相对较大。(三)L精氨酸国内外重要生产厂家日本味之素(ajinomoto)、日本协和发酵
11、(kyowa)、韩国大象(DAESANG CORPORATION),总产量不详:但是这几家公司占据了全球药用级精氨酸重要市场。市场上容许发酵法精氨酸比毛发水解提取法精氨酸要高10价格。国内当前发酵法生产精氨酸公司。只有上海聚瑞生物技术有限公司,年产500吨左右。该项目采用自主研发发酵技术,生物合成法生产,工艺先进,污染轻,易治理,拥有高产发酵菌株和生产工艺达到国际水平,生产成本经测算可以降到40000-50000元/吨,按年产1000吨计算,市场售价10元/吨,年产值1.亿以上。年利润5000万元/年以上。还可以依照技术掌握状况,逐渐生产精氨酸下游产品:如精氨酸酮戊二酸,瓜氨酸等。生产高级别产
12、品:药用级精氨酸、无菌级精氨酸。发酵法生产L精氨酸项目,具备辽阔国内、外市场作为基本,有国际先进水平技术工艺作为支撑,完全可以发展成为一种优势项目。五工艺流程(1)菌种制备工艺流程图:砂土管茄子瓶培养合瓶扩大培养冷藏保存斜面平皿无菌检查上罐分离挑单菌落摇床培养(2)发酵工艺流程图补料罐配制发酵罐配制种子罐配制29通气消毒消毒一级种子罐无菌种培养基发酵罐无菌种培养基29通气米孢子二级种子培养补料培养基移种补料29通气搅拌30通气搅拌培养放至过滤滤液成品发酵液去提炼岗位(3)提炼工艺流程简图滤液酸化离心机浊液卧罗离心渣子饲料互换脱色浓缩溶解清液去环保交精制岗位(4)精制工艺流程简图离心分离回收品干
13、燥分筛包装成品入库母液浓缩结晶脱色精制降温结晶离心分离母液回收(4)发酵法生产L-Arg理论式: (a)产酸:3C6H12O6+8NH3+7O22C6H14N4O2+6C02+16H2O理论转化率:2*174.23*180=64.52% RQ=67=0.875 (b)长菌: 2C6H12O6+NH3+7/2O2C8H13O4N+4C02+7H2O RQ=47/2=87=1.14 RQ YP/S YO/P YX/S YO/S YO/X 产酸:0.857 0.645 0.643g/g 长菌:1.14 0.519 1.18 1.2(c).菌种菌种:黄色短杆菌(Brevibacterium flavu
14、m)(5) 生产技术指标发酵产酸 60-70克/升发酵周期 60小时糖酸转化率 20-25%提取精制收率 80%原材料单耗名称规格单耗KG/KG吨/年用量单价元/kg万元/年耗液糖50%8.4084002.01580玉米浆含氮40%0.52085280.530尿素工业0.04401.556.2磷酸二氢钾工业98%0.012204.108.20硫酸镁工业98%0.024400.73.2聚醚工业0.012201424硫酸工业98%1.20212020.560液碱30%0.5025021.2864.2活性炭脱色力12ml0.22009.6192碳酸钠工业98%0.44001.9478草酸0.8800
15、5.2450其他总计2941(6)重要设备选取按1000吨/年:330天计算。每天3000KG成品。需要发酵液3000/0.8/0.06=62.5 m3。选用发酵罐50 m3。6台。提炼选用400 m2膜分离机一台。8 m3/H高速离心机2台。20m3互换柱10台,精致选用CD1250离心机以及3000L双锥干燥机。三、项目建设条件1、动力供应蒸汽及压缩空气1、 蒸汽:需要饱和蒸汽,压力0.6MPa。按10 t/h,瞬时最大工作流量15t/h。可以从附近电厂敷设地下管路,运用发电后过热蒸汽输送到厂区热力站,通过加入纯净水变成饱和蒸汽,供车间使用2压缩空气采用150 m3螺杆空气压缩机2台。配有
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