第四章生物化工产品的开发及生产技术.ppt

第 四 章生物化工产品的开发及生产技术 ;;1、柠檬酸： 柠檬酸(“枸椽酸”)：第一有机酸，2008年全球柠檬酸总销量高达115万吨，食品用途约占6成，医药和其它工业用途（化妆品，洗涤剂等）约占4成。我国是世界主要柠檬酸生产国与出口国，出口量高达15万吨以上 。 ; 国内主要生产商有蚌埠丰源集团、无锡中亚罗氏公司以及青岛扶桑化学公司等。其总产量即达20万吨左右。墨西哥、日本和美国的生产企业相继关闭其柠檬酸生产线，我国柠檬酸将在国际市场上占主导地位。 柠檬酸的产品主要是：无水柠檬酸、一水柠檬酸、柠檬酸钠盐、柠檬酸钾盐、柠檬酸铝盐、柠檬酸胺盐 。;柠檬酸的消费领域： 饮料行业占40～45％ 食品添加剂等占15～20％ 洗涤剂占20～30％ 医药占5％ 其它占10％;具有广泛用途的有机酸。世界乳酸的总产量约为20万吨左右，日本和美国两国的乳酸需求量3.5万吨。我国的乳酸目前已形成了约4万吨的生产能力。 青岛扶桑化学公司是国内最大的精制(发酵)乳酸出口企业。 ; PLA为一种无毒高分子新材料，在环境中可自动降解，可用于生产医用塑料制品和食品包装等。产业界认定为新世纪最有发展前途的新型材料。由于我国原料玉米丰富，发展乳酸及聚乳酸产业的前景广阔。目前，乳酸生产成本偏高以及聚乳酸聚合难题成为制约乳酸工业发展的瓶颈。 ; 发酵法生产的乳酸有L－乳酸和D－乳酸。我国用德氏杆菌厌氧发酵生产的乳酸96％为D型，L型只有4％。化学合成法生产的乳酸D型和L型个50％。称DL乳酸。;苹果酸在饮料中使用较多。但由于价格较贵，故苹果酸的用途受到了一定的限制。全球苹果酸的年产销量约在3万吨左右。苹果酸有清除牙齿色斑和牙垢(牙石)的美容作用。故日本花王等日化产品厂商均已在牙膏、牙粉等洁齿产品中添加苹果酸。 ; 而L苹果酸可用于医药工业的输液、pH调节剂和某些药物的中间体。每吨纯品65－70万元人民币。生产成本高,出口数量少。我国采用固定化菌体将富马酸转化为L苹果酸，因技术不过关，富马酸残留高，出口困难。而发酵法生产L－苹果酸仍处于研究阶段。;葡糖酸是唯一具有促进双歧杆菌等“益生菌”生长作用的有机酸。蜂蜜、酿造醋等产品均含有一定量的天然葡糖酸。酸味为柠檬酸的1/3。葡糖酸作为食品和医药原料(如用于生产“葡糖酸钙)的用量正在逐年上升。 ; 全球葡糖酸的产销量约在2万吨左右，其中90%用于食品加工(如作为豆腐凝固剂)，用于医药的仅占1成。主要产品葡萄糖酸、葡萄糖酸钙、葡萄糖酸δ－内酯,其次，葡萄糖酸的钙、钠、铵、铁等盐类广泛地用于医药、食品、纺织、皮革等工业上。; 主要来源是葡萄酒生产厂。酒石酸在食品工业中应用远远不如柠檬酸那样广泛，但它却是医药工业的重要原料。许多难溶药物均可加工成为水溶性极佳的酒石酸盐(如经典药物“酒石酸锑钾”)。欧洲各大葡萄酒厂是世界最大的酒石酸生产基地，全球80%的酒石酸产自欧洲 。发酵法生产酒石酸仍在研究中。;琥珀酸在食品工业中应用较少，也属医药工业的常用原料之一。主要用于生产难溶药物的水溶性盐——琥珀酸盐。全球琥珀酸总产销量约在1万-2万吨左右。我国的琥珀酸生产仍以化学合成为主。未见发酵法生产琥珀酸的报道。; 重要的化工原料，主要用于晴纶化纤、树脂、橡胶、涂料、造纸、制药、农药、轻工、食品等领域（合成树脂或在工业上用作除垢剂等）。世界年需衣康酸5－6万吨。主要生产国美国、日本、俄罗斯。我国以发酵法生产衣康酸，年产量5000t。大部分内销。因技术存在问题，产品质量不过关。外销困难。;常见有机酸发酵生产菌种;柠檬酸（citric acid）又名枸橼酸，学名3-羟基-3-羧基戊二酸(C6H8O7) 是生物体代谢产物之一，广泛分布于自然界、动物及人的器官中。无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，无臭，具有强烈的酸味，但令人愉快。稍有涩味。极易溶于水，乙醇，微溶于乙醚。无旋光性。 ;（1）食品方面：柠檬酸被称为第一食用酸味剂 饮料——不仅赋予饮料水果风味，而且具有增溶、缓冲、抗氧化等作用，能是饮料中的糖、香精、色素等成分交融协调 果酱和果冻，酿造酒，冰激淋和人造奶油（增加乳化稳定性）、腌制品（除腥去臭、抗氧化）、罐头食品、豆制品和调味品 ; （2）医药工业、美容、化妆品工业中作为活性药 物的增溶剂，改善药物口感和清凉，解毒功能。 洗发和染发剂中均有柠檬酸具有防腐，去除头皮 屑功能，洗头时可增加头发的光泽，恢复头发的 弹性。 ; （3）金属工业中作为净化剂，可去除有色金属表面的氧化物。在洗衣粉中作为去垢剂，作为磷酸盐的替代用品。电镀工业中作为电镀缓冲剂和络合剂、治理工业废气中用于回收SO2等等;1784年;由Scheels氏发现柠檬酸 1893年至1917年：青霉菌生产（德国微生