连续喷雾流化床造丸粒在生物工程全产品链的应用和开发

2018第六届上海国际生物发酵产品与技术装备展览会-会议演讲和论文     
【摘要】   百度百科：生物工程包括五大工程，即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。在这五大领域中，前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养。发酵液的液体成份包含如主氨基酸、其余氨基酸、蛋白、残糖等种成份，成品制备比较复杂，本文从常用氨基酸、酶制剂为例，对全产品链各成份的应用和开发上作一些抛砖引玉的对比、启发、展望。
【关键词】生物发酵 氨基酸 蛋白 酶制剂 发酵液 连续喷雾流化床造丸粒^1-4  高品质²  低能耗³  稳定⁴
序论：
生物工程的应用领域非常广泛，包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等。中国是一个农业大国，世界格局上，生物工程的工业都在向中国倾移。发酵工程发源于家庭或作坊式的发酵制作（农产手工加工），后来借鉴于化学工程实现了工业化生产（近代发酵工程），最后返璞归真以微生物生命活动为中心研究、设计和指导工业发酵生产（现代发酵工程），跨入生物工程的行列。
因为发酵是以微生物生命活动为基础，其菌株纯度、代谢产物、利用率均不是100%，所以发酵液的成份比较复杂，包含主成份、蛋白、残糖、共生物等各种成份，导致成品制备、发酵残液的处理成为一个复杂的工程，经常有些厂家因为尾液处理不当，在当前环保和安全形势下关停，并且给社会环境造成不好影响。而研究检测发现，发酵残液中通常含有各种有用营养成份；同时高含量氨基酸从液体到固体的制备工艺，因为具有热敏性并大部份属于热风干燥工艺、制备产量大，热能利用率偏低；发展方向是开发出产品品质可控、低能耗、稳定安全、清洁生产的“全产品链”综合性成套“工艺包”技术。
对此，本文作者通过大量精力的功关，和重要专家进行共同合作，采用研发出的连续式喷雾流化床造丸粒的工艺方法，成功在高含量氨基酸、低含量氨基酸、全发酵液、提取蛋白、尾液上得到了应用，在全产品链应用和开发上得到了一些数据和相应制备工艺数据库。
本论：
1、氨基酸和其盐类
发酵液通过膜过滤、离心机等分离技术，得到高纯度的清液、并制备成高含量的发酵产品，比如各种氨基酸，可以作为饲料用、药用等高等产品。
 

2、低含量氨基酸
在提取一定高含量的发酵清液之后，剩余的发酵液可以制备成“低含量氨基酸”，形成高、低含量结合的“全产品链”生产工艺。适用“连续喷雾流化床造丸粒”工艺。


3、全发酵液
将全发酵液采用“连续喷雾流化床造丸粒”工艺，从液态原料一步直接得到各种颗粒、丸粒，可以得到中等含量的发酵产品，比如氨基酸蛋白产品，简化了生产工艺，避免了废液排放，具有一定的工艺优势，但需要在发酵过程中降低有害成份使用量。


4、发酵液蛋白
通常从膜过滤得到，每种发酵液的蛋白成份有区别，可以直接制备成“类球形”颗料，作为蛋白饲料使用，也可以添加一些氨基酸，得到精品蛋白、提高品质和附加值。适用“连续喷雾流化床造丸粒”工艺。


5、发酵尾液
研究检测发现，发酵残液中通常含有各种有用氨基酸、残糖、无机盐等营养成份，可以制备成“水溶肥”，也可以作为“氨基酸渣”产品。适用“连续喷雾流化床造丸粒”工艺。


结束语：
本文以常见几种大生产的氨基酸和酶制剂发酵液为实例，从高含量产品、低含量产品、全发酵液、提取蛋白、尾液几种形式组成的“全产品链”出发，将研发成功的“连续式喷雾流化床造丸粒并烘干冷却”工艺的特点作了一些浅显的阐述：产品品质可控、低能耗、稳定安全、清洁生产，结合形成了“工艺包”。此连续式喷雾流化床造丸粒工艺采用本文作者多项专利申请号技术，目前已经比较成熟。对于开发出综合性成套“工艺包”制剂工艺，需要结合各方的科研力量，加强技术创新、共同合作，解决好性能、投资、环保等方面的综合问题，做到进一步的安全生产，清洁生产。

本文章仅是摘录于相关文章，具体以相关文章刊登的原记录为准，版权归作者所有。