第3期 工 业微生物 第45卷 酵法来生产。 提升，使得蒸汽单耗降低较多：采用了新型的空气压 表2我国主要氨基酸产品水平 缩机和大型发酵设备，大大降低电耗。 品种 产酸水平/(gL) 转化率/% 提取收率/% 表3我国衣康酸生产水平对比表 MSG 160-180 67 88 “十一五”时期 目前平均水平 L-Lysine 180-120 ≥65 90 衣康酸产量/(g/L) 71.5 86.0 L-Threonine 110-120 ≥58 88 钠酸转化率/% 63 68 L-Phenylalanine 60-65 25 80 电单耗/(kW·h/n) 1200 800 L-Valine 50-55 ≥26 78 蒸汽单耗/(/) 11 6 L-Isoleucine 25-30 12 60 主要原料单耗/(/1) 2.1 1.9 L-Leucine 30-45 20 75 L-Arginine 55-65 ≥25 70 表4我国葡萄糖酸钠生产水平对比表 L-Proline 70-75 35 80 “十一五”时期 目前平均水平 L-Tryptophan 40-45 15 70 降糖速率/[g(L·)】 9.3 12 转化率/% 107 109 以谷氨酸钠生产为例，经过多年菌种改造的研 电单耗/(kW·h/n) 600 400 发及应用推广，目前生物素亚适量谷氨酸发酵生产 蒸汽单耗/() 5 2.0 菌株90%已经被温度敏感型工程菌种所替代，大大 主要原料单耗/(/) 1.12 1.08 提高了产酸水平。同时，阶梯式水循环利用及中水 2.3淀粉糖（醇）行业 回用节水技术、谷氨酸连续等电与两段法结晶新工 我国淀粉糖（醇）近几年在产量增长的同时，企 艺、谷氨酸发酵废液造粒烟气治理关键技术等在节 业对产品质量安全和技术、装备有了更高的要求，更 能减排、循环利用等多方面的技术突破，为整个传统 加重视清洁生产和循环经济的开展，积极进行技术 大宗生物发酵产业的良性发展起到了良好推进作 创新和改造，在提升产品质量、提高资源利用率、节 用。 能降耗等方面取得了较大进步：如工艺控制引进自 2.2有机酸行业 动控制技术，采用更加高效的酶制剂提高原料转化 近几年，有机酸行业在提升发酵指标、降低能 水平，引进高效的喷射液化、模拟移动床色谱分离、 耗、清洁生产、降低污染方面取得了突出的成绩。中 蒸汽机械再压缩等技术装备实现节能降耗，进行节 粮生化研发的柠檬酸生产工艺一氢钙法，已被全 水技术改造提高水循环利用率等，这些使行业的整 行业普遍采用来代替传统的钙盐法，氢钙法较钙盐 体水平上了一个新台阶。 法生产的柠檬酸，吨产品浓硫酸和石灰石粉等原料 西王集团公司同山东大学共同研究的烷基多糖 消耗可减少40%，柠檬酸提纯收率可达到95%。生 苷生产工艺、同中国农业大学联合开展的葡萄糖酸 产过程产生高浓度有机废水，其治理工艺采用厌氧 工艺研究项目、同北京化工学院进行的玉米胚芽活 +好氧生化处理模式，厌氧产生的沼气经净化用于 性蛋白肽的研究、同陕西科技大学开展的葡萄糖醛 发电，同时回收低压蒸汽。废水治理过程重要副产 酸内酯的研究，及研发的新型糖源一结晶果糖、结晶 品一厌氧颗粒污泥，因为其较高的生化性能和对 果葡糖生产关键技术等，均打破了国外的技术垄断。 多种高浓废水的适应能力，成为其他行业废水处理 淀粉糖生产中采用的连续喷射液化酶法生产技 的首选菌种，市场十分紧俏。 术，不仅液化彻底，糖收率高，而且解决了酶法制糖 因目前衣康酸的工业化生产主要集中在国内， 最大的难题一过滤问题。采用高效酶制剂，提高 所以国外水平报道较少；衣康酸及葡萄糖酸钠产品 原料转化水平，降低生产成本，并减少废水排放。采 企业采用的新型设备主要借鉴于柠檬酸行业，由原 用的连续糖离交工艺，树脂可节省30%~40%，酸 来的单效、双效蒸发器更新到现在的三效、四效、五 碱节省30%~40%。以精制糖化液为原料，经过顺 效TVR或MVR等新型蒸发设备，由于蒸发技术的 序式模拟移动床色谱分离提纯，可使葡萄糖纯度由 一64-酵法来生产。 表２ 我国主要氨基酸产品水平 品种 产酸水平／（ｇ ／ Ｌ） 转化率／ ％ 提取收率／ ％ ＭＳＧ １６０ ～ １８０ ≥６７ ８８ ＬＬｙｓｉｎｅ １８０ ～ １２０ ≥６５ ９０ ＬＴｈｒｅｏｎｉｎｅ １１０ ～ １２０ ≥５８ ８８ ＬＰｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ ６０ ～ ６５ ≥２５ ８０ ＬＶａｌｉｎｅ ５０ ～ ５５ ≥２６ ７８ ＬＩｓｏｌｅｕｃｉｎｅ ２５ ～ ３０ ≥１２ ６０ ＬＬｅｕｃｉｎｅ ３０ ～ ４５ ≥２０ ７５ ＬＡｒｇｉｎｉｎｅ ５５ ～ ６５ ≥２５ ７０ ＬＰｒｏｌｉｎｅ ７０ ～ ７５ ≥３５ ８０ ＬＴｒｙｐｔｏｐｈａｎ ４０ ～ ４５ ≥１５ ７０ 以谷氨酸钠生产为例，经过多年菌种改造的研 发及应用推广，目前生物素亚适量谷氨酸发酵生产 菌株９０％已经被温度敏感型工程菌种所替代，大大 提高了产酸水平。同时，阶梯式水循环利用及中水 回用节水技术、谷氨酸连续等电与两段法结晶新工 艺、谷氨酸发酵废液造粒烟气治理关键技术等在节 能减排、循环利用等多方面的技术突破，为整个传统 大宗生物发酵产业的良性发展起到了良好推进作 用。 ２． ２ 有机酸行业 近几年，有机酸行业在提升发酵指标、降低能 耗、清洁生产、降低污染方面取得了突出的成绩。中 粮生化研发的柠檬酸生产工艺———氢钙法，已被全 行业普遍采用来代替传统的钙盐法，氢钙法较钙盐 法生产的柠檬酸，吨产品浓硫酸和石灰石粉等原料 消耗可减少４０％ ，柠檬酸提纯收率可达到９５％ 。生 产过程产生高浓度有机废水，其治理工艺采用厌氧 ＋好氧生化处理模式，厌氧产生的沼气经净化用于 发电，同时回收低压蒸汽。废水治理过程重要副产 品———厌氧颗粒污泥，因为其较高的生化性能和对 多种高浓废水的适应能力，成为其他行业废水处理 的首选菌种，市场十分紧俏。 因目前衣康酸的工业化生产主要集中在国内， 所以国外水平报道较少；衣康酸及葡萄糖酸钠产品 企业采用的新型设备主要借鉴于柠檬酸行业，由原 来的单效、双效蒸发器更新到现在的三效、四效、五 效ＴＶＲ或ＭＶＲ等新型蒸发设备，由于蒸发技术的 提升，使得蒸汽单耗降低较多；采用了新型的空气压 缩机和大型发酵设备，大大降低电耗。 表３ 我国衣康酸生产水平对比表 “十一五”时期 目前平均水平 衣康酸产量／（ｇ ／ Ｌ） ７１． ５ ８６． ０ 糖酸转化率／ ％ ６３ ６８ 电单耗／（ｋＷ·ｈ ／ ｔ） １ ２００ ８００ 蒸汽单耗／（ｔ ／ ｔ） １１ ６ 主要原料单耗／（ｔ ／ ｔ） ２． １ １． ９ 表４ 我国葡萄糖酸钠生产水平对比表 “十一五”时期 目前平均水平 降糖速率／［ｇ ／（Ｌ·ｈ）］ ９． ３ １２ 转化率／ ％ １０７ １０９ 电单耗／（ｋＷ·ｈ ／ ｔ） ６００ ４００ 蒸汽单耗／（ｔ ／ ｔ） ５ ２． ０ 主要原料单耗／（ｔ ／ ｔ） １． １２ １． ０８ ２． ３ 淀粉糖（醇）行业 我国淀粉糖（醇）近几年在产量增长的同时，企 业对产品质量安全和技术、装备有了更高的要求，更 加重视清洁生产和循环经济的开展，积极进行技术 创新和改造，在提升产品质量、提高资源利用率、节 能降耗等方面取得了较大进步：如工艺控制引进自 动控制技术，采用更加高效的酶制剂提高原料转化 水平，引进高效的喷射液化、模拟移动床色谱分离、 蒸汽机械再压缩等技术装备实现节能降耗，进行节 水技术改造提高水循环利用率等，这些使行业的整 体水平上了一个新台阶。 西王集团公司同山东大学共同研究的烷基多糖 苷生产工艺、同中国农业大学联合开展的葡萄糖酸 工艺研究项目、同北京化工学院进行的玉米胚芽活 性蛋白肽的研究、同陕西科技大学开展的葡萄糖醛 酸内酯的研究，及研发的新型糖源—结晶果糖、结晶 果葡糖生产关键技术等，均打破了国外的技术垄断。 淀粉糖生产中采用的连续喷射液化酶法生产技 术，不仅液化彻底，糖收率高，而且解决了酶法制糖 最大的难题———过滤问题。采用高效酶制剂，提高 原料转化水平，降低生产成本，并减少废水排放。采 用的连续糖离交工艺，树脂可节省３０％ ～ ４０％ ，酸 碱节省３０％ ～ ４０％ 。以精制糖化液为原料，经过顺 序式模拟移动床色谱分离提纯，可使葡萄糖纯度由 —６４ — 第３期 工业微生物 第４５卷