年产1000吨L-精氨酸(食品级)项目

11000吨/年L-精氨酸（食品添加剂）项目建议书一、项目21、项目名称：1000吨/年L-精氨酸（食品添加剂）项目。2、项目规划：由于生产工艺的同一性，可以逐渐形成多品种氨基酸食品添加剂系列的工厂。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，可从空气中吸收二氧化碳。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，亦为各种蛋白质的基本组成，故存在十分广泛。除鱼精蛋白外，亦较多存在于乌贼、绿茶、蒜等中，并成为他们特殊的呈味物质。用途：增味剂；营养强化剂。主要用于水产加工品、绿茶风味增加剂等。与糖进行加热反应可获得特殊的香味物质。氨基酸输液及氨基酸制剂的重要成分。质量标准：FCC，aji09—日本味之素09版标准项目标准:旋光+25.8～+27.7°3含量98.5～101.5％重金属(以Pb计)≤0.002%铅≤10mg/kg干燥失重≤0.1%氯化物≤0.1%功用：对成人为非必需氨基酸，但体内生成速度较慢，对婴儿为必须氨基酸，[包装]：牛皮纸袋或纸桶包装，每袋(桶)净含量为25kg，还可根据用户需要包装。[运输]：轻装轻卸以防包装破损，防日晒雨淋，不能与有毒，害物同运。为非危险品。[贮存]：本品应贮存在阴凉、干燥、清洁、遮光的环境中，严禁与有毒、有害物质混放，以免污染。三．产品主要用途：国际上开展对精氨酸的研究已经有50多年的历史。大量的研究结果表明，精氨酸具有增加人类生长激素（HumanGrowthHormoneHGH）、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多种功能。精氨酸是人体和动物体中的半必需氨基酸，即在人和动物体内合成4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的氨基酸。在医药工业上具有广泛的用途。精氨酸是配制氨基酸输液、复合氨基酸制剂、头发生长促进剂等的主要成份。在食品中的添加量(mg/kg,)：焙烤制品、早餐谷物20-100；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、其他谷物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。在医药上也有广泛的用途：a.Arg是一氧化氮在体内的最主要前体。三位美国药学专家费奇戈特，墨拉特和伊格纳罗就因为发现一氧化氮在生物体内的神奇作用，而获得1998年度诺贝尔医学奖。一氧化氮能调节神经传导的能量，调节学习与记忆的过程，对神经衰弱具有治疗效果。b．精氨酸也是精子蛋白的主要成分，有促进精子生成，提高精子运动能量的作用。是治疗男性病与不育症的保健氨基酸，也是动物人工授精液的稳定剂。c.精氨酸对伤口的愈合有显著的作用，它可促进胶原组织的合成，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，5对肾功能具有保护作用。d．Arg在肌肉代谢中非常重要，它是运输和储存氮的载体，并帮助体内过量的氮排泄，它能促进肌肉增加与减少脂肪，因此，在减肥中起着很重要的作用。健身爱好者因此采用天然型态的精氨酸补充品来增加肌肉并摆脱肥肉。e．Arg及其盐类广泛用作氨中毒性肝昏迷的解毒剂和肝功能的促进剂。在体内它是乌氨酸循环的中间代谢产物，可使尿素的生产如排泄，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，补充精氨酸能增加胸腺的重量，促使胸腺中淋巴细胞与CD细胞的增长。g．要促进细胞复制,人体亦需要精氨酸来加速蛋白质合成，因此，精氨酸可能对某类细胞不足人士有帮助，有报告指出精子数量不足男士在服用精氨酸补充后发现精数目有增加情况。此外，精氨酸亦可能对因血液循环问题而引发的不举情况有帮助。h．精氨酸亦是氧化氮(nitricoxide)的前导物，人体用氧化氮来保持血管扩张，确保心能获得充足的氧。初步研究指出精氨酸可帮助控制胆固醇水平。精氨酸可减少血小板凝聚，因亦被视为天然的血液稀6释剂。i．精氨酸是氨基酸类药，在人体内参与鸟氨酸循环，促进尿素的形成，使人体内产生的氨，经鸟氨酸循环转变成无毒的尿素，由尿中排出，从而降低血氨浓度。精氨酸与脱氧胆酸制成的复合剂（明诺芬）是主治梅毒、病毒性黄胆等疾病的有效药物。j．L-精氨酸是人体的半必需氨基酸之一，也是生物体尿素循环的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，补充精氨酸能促进尿循环，降低血液中氨的含量，抢救垂危的病人，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的治疗效果，并可防止和治疗脂肪肝病变，起到有效的护肝作用。动物试验表明，大鼠喂养缺乏精氨酸的饲料一周后，肝脏出现明显的脂肪变性。因此，药用精氨酸广泛使用：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的前体，以及合成系列精氨酸衍生物原料，作为合成其它氨基酸产品的原料：生物合成L－瓜氨酸和L－鸟氨酸等。他们都是重要的食品添加剂、药品。另外，L-精氨酸是运动营养饮料配方的重要组成部分，用于运动营养品及男性保健品7也是一种重要的饲料添加剂，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）目前，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％的用量为生产其它氨基酸。实际年产量不到20000吨左右，主产地集中在日本和欧洲等国家和地区。我国目前实际年产量不到3000吨，产品主要出口到欧美等国家和地区，且其需求量每年以15%的速度递增。由于精氨酸在食品、保健、医药、化工上的广泛应用前景，国内的精氨酸市场已从2006年的1000吨迅速扩大到3000吨。且依年约10%的速度增长。国内的精氨酸生产实际产量在2000吨左右。精氨酸在国内药用级市场有超过1000t/年的规模；国内药用企业大多使用日本产精氨酸为原料，是一个潜在而广阔的内需市场。（2）L－精氨酸的生产方法各种的优缺点强酸水解提取法：原料为人、动物（主要是猪）的毛发或者猪血。优点：技术成熟、在国内的毛发来源便宜、和胱氨酸同时产出（成本低）缺点：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（80000-90000元/吨），国内生产精氨酸主要是采用这种方法。国外没有采用这种工艺生产的企业。随着疯牛病和猪流感等病毒的世界流行，人们对于动物源性的产品在使用上更为谨慎，欧盟、日本等国家已经禁止一些从动物上提取的产品进入保健品或药品市场。我们也接到多家欧盟和日本客户询问发酵生产的精氨酸产8品；美国作为精氨酸最大的消费国家虽然还没有禁止，但市场的选择倾向是很明显的。发酵法：原料为葡萄糖和玉米桨为主原料的生物发酵技术。优点：采用全天然农作物为原料，不使用动物源材料、大规模生产具有成本优势。缺点：技术含量高，工艺要求比较严格，投资相对较大。（三）L－精氨酸国内外主要生产厂家日本味之素（ajinomoto）、日本协和发酵（kyowa）、韩国大象（DAESANGCORPORATION），总产量不详：但是这几家企业占据了全球药用级精氨酸的主要市场。市场上允许发酵法精氨酸比毛发水解提取法精氨酸要高10％价格。国内目前发酵法生产精氨酸的企业。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的发酵技术，生物合成法生产，工艺先进，污染轻，易治理，拥有高产的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100000-130000元/吨，年产值1.亿以上。年利润5000万元/年以上。还可以根据技术掌握的情况，逐步生产精氨酸下游产品：如精氨酸－酮戊二酸，瓜氨酸等。生产高等级产品：药用级精氨酸、无菌级精氨酸。发酵法生产L－精氨酸项目，具有广阔的国内、外市场作为基础，有国际先进水平的技术工艺作为支撑，完全可以发展成为一个优势项目。五．工艺流程9（1）菌种制备工艺流程图：（2）发酵工艺流程图（3）提炼工艺流程简图种子罐配制发酵罐配制补料罐配制滤液米孢子补料培养基30℃通气搅拌培养二级种子培养成品发酵液29℃通气搅拌29℃通气补料消毒消毒29℃通气移种放至过滤去提炼岗位一级种子罐无菌种培养基发酵罐无菌种培养基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10（4）精制工艺流程简图（4）发酵法生产L-Arg理论式:(a)产酸:离心分离回收品干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滤液酸化离心机浊液卧罗离心渣子饲料交换脱色浓缩溶解清液去环保交精制岗位113C6H12O6+8NH3+7O2→2C6H14N4O2+6C02+16H2O理论转化率：2*174.2∕3*180=64.52%RQ=6∕7=0.875(b)长菌:2C6H12O6+NH3+7/2O2→C8H13O4N+4C02+7H2ORQ=4∕7/2=8∕7=1.14RQYP/SYO/PYX/SYO/SYO/X产酸:0.8570.6450.643g/g―――长菌:1.14――0.5191.181.2（c）.菌种菌种:黄色短杆菌(Brevibacteriumflavum)（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%1.20212020.56012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0.88005.2450其它总计2941（6）主要设备的选择按1000吨/年：330天计算。每天3000KG成品。需要发酵液3000/0.8/0.06=62.5m3。选用发酵罐50m3。6台。提炼选用400m2膜分离机一台。8m3/H高速离心机2台。20m3交换柱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10t/h，瞬时最大工作流量15t/h。可以从附近电厂敷设地下管路，利用发电后的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150m3螺杆空气压缩机2台。配有1000m2空气初滤净化系统。后冷却器，分离器等。其它动力系统1、电气部分：13（1）供电要求本项目电力负荷的电压等级均为～220/380V。总装机容量2000KW最大负荷1200kVA，可以从规划厂区北侧供电公司11万站直接敷设10kV电缆供电。在车间作变压器室转为380V，设配电室给生产岗位使用。由于是发酵生产的连续性，最好逐步实施双回路供电。2、供水部分：（1）生产用水：项目用水120t/h。可采用地下深井3口。（根据地下水情况定）100t/h潜水泵3台。（2）10℃水系统。供应发酵以及空调系统。按400T/h。需要600冷吨离心式冷水机组2台。（3循环水系统循环水需要2000T/H。采用玻璃钢冷却塔1000T/h2台。1000T/h的水泵3台。3．自动化及仪表根据工程的特点及需求，在设计中采用相对集中控制方式，对各车间能源计量中的温度、压力、流量等主要参数进行自动检