pozdrav svima Danas razgovarajmo o malo tehničkijoj temi: tri proizvodne metode za-fermentaciju asparaginske kiseline, enzimatsku sintezu i kemijsku sintezu. Iako su svi proizvodi koji nastaju ovim različitim procesima klasificirani kao asparaginska kiselina, oni pokazuju značajne razlike u smislu čistoće, cijene i utjecaja na okoliš.
Metoda fermentacije: Najtradicionalnija, najniža prepreka ulasku
Metoda fermentacije koristi mikroorganizme-kao što su vrste E. coli ili Corynebacterium-za fermentaciju medija kulture-na bazi šećera i proizvodnju kiseline, koja se zatim ekstrahira i pročišćava.
Prednosti:Sirovine su jeftine; prikladne su tvari poput melase ili hidrolizata škroba. Proces je zreo, zahtjevi za opremom su skromni i čak ga i mali-pogoni mogu implementirati.
Nedostaci:Sastav fermentacijske juhe je složen; osim ciljanog proizvoda, sadrži mikrobnu biomasu, pigmente i kisele nusproizvode. Posljedično, koraci ekstrakcije i pročišćavanja su brojni, a kemijska potrošnja kisika (KPK) u otpadnoj vodi je visoka. Dobiveni proizvod tipično ima čistoću između 98% i 99%; nečistoće mogu uključivati količine endotoksina u tragovima (izvedene iz mikrobnih stanica), što ga čini neprikladnim za upotrebu u-injekcionim aplikacijama.
Cijena:Troškovi sirovina su niski, ali su troškovi obrade okoliša visoki. Sve u svemu, ukupni trošak pada u niži-do-srednji raspon.
Enzimska metoda: Trenutačno glavni izbor, dobro-uravnotežena
Enzimska metoda koristi enzime za kataliziranje reakcije između fumarne kiseline i amonijaka, stvarajući asparaginsku kiselinu. Uvjeti reakcije su blagi, tipično se odvijaju učinkovito na sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku.
Prednosti:Reakcija pokazuje visoku specifičnost, što rezultira minimalnim nusproduktima. Stope konverzije su visoke, često prelaze 95%. Pročišćavanje je jednostavno, što olakšava postizanje razine čistoće iznad 99%; nadalje, eliminira rizik od kontaminacije endotoksinom povezan s metodom fermentacije.
Nedostaci:Cijena enzima je znatna; dok se imobilizirani enzimi mogu više puta koristiti, početno kapitalno ulaganje je značajno. Osim toga, cijena sirovine-fumarne kiseline-podložna je fluktuacijama na petrokemijskom tržištu.
Cijena:Nije jeftino, ali stabilno i kontrolirano. Pritisak na okoliš je relativno nizak, budući da je volumen otpadne vode samo oko jedne-trećine one proizvedene metodom fermentacije. Ovaj je proces trenutačno glavni izbor u-velikim proizvodnim pogonima.
Metoda kemijske sinteze: najstariji pristup, sada se smanjuje u upotrebi
Metoda kemijske sinteze uključuje sintezu asparaginske kiseline iz akrilonitrila ili drugih petrokemijskih sirovina kroz niz koraka, kao što su reakcije dodavanja i hidrolize.
Prednosti:Teoretski, sirovine su jeftine, a proces je-prikladan za-veliku, kontinuiranu proizvodnju.
Nedostaci:Pati od mnoštva problema. Reakcija zahtijeva visoke temperature i visoke tlakove, što rezultira velikom potrošnjom energije. Nadalje, stvara brojne nusproizvode-uključujući anorganske soli kao što je amonijev sulfat-što izuzetno otežava postizanje visoke razine čistoće proizvoda. Štoviše, ovaj sintetski put može uključivati upotrebu cijanida, predstavljajući značajne sigurnosne rizike i namećući ogromne pritiske na okoliš.
Cijena:Dok se sirovine mogu činiti jeftinima, stvarni trošak-kada se uračunaju potrošnja energije, mjere zaštite okoliša i ulaganja u sigurnost-nikako nije nizak. Ova je metoda sada uvelike ukinuta u zemlji; dok ga nekoliko specijaliziranih sintetskih putova još uvijek koristi, takvi su slučajevi izrazito rijetki.