丙酮酸的生产情况

国际上发酵法生产丙酮酸的研究始于1950年。与化学合成法相比,发酵法具有原料成本低、来源广、产物纯度高、反应条件温和等许多优点,是极具市场竞争力、发展前景良好的工艺路线。虽然有关发酵法生产丙酮酸的研究至今已有40余年,但工业化历史尚未超过10年。发酵法生产丙酮酸工业化的实现,是日本生物技术进步的又一个实例。尽管日本科学家在丙酮酸高产菌的筛选和发酵条件上做了大量卓有成效的工作,但很少有从生化工程角度出发优化丙酮酸的发酵生产过程的报道,而后者又是保证优良菌种生产潜力得以最大发挥的必要条件。我国应当大力开发自己的丙酮酸发酵生产技术,尽快实现发酵法生产丙酮酸的产业化。

中国江南大学生物工程学院承担了江苏省“九五”工业重大科技攻关项目“发酵法生产丙酮酸中试”对葡萄糖发酵法进行研究,其产酸率达到7.7%,葡萄糖转化率约70%,已经达到国外先进水平 。并且在综合国内外丙酮酸提取研究的基础上,自主开发了萃取法提取发酵液中丙酮酸的技术专利。当前此法尚未实现工业化,但它具有污染少、产品质量高等优点,是一条极具发展前景的工艺路线。

国内丙酮酸及其盐、酯的主要生产厂家有近10家企业,年生产能力只有约1000t,而且大部分企业采用落后的酒石酸合成技术,环境污染比较严重,生产成本高,面临淘汰的危险。在采用发酵法生产丙酮酸方面,目前我国只有江苏常州常茂生物化工有限公司采用中试设备在进行少量生产,没有形成发酵法生产丙酮酸的工业化。由于发酵法生产丙酮酸的生产工艺与其他有机酸和氨基酸类似,因此,有机酸和氦基酸厂对设备进行适当改造即可投入生产,设备投资很小。按丙酮酸产量5%、糖酸转化率40%、提取总收率80%进行经济核算,每吨丙酮酸的生产成本(原料、水、电、汽、人工)为4.5万~5.5万元。一个年产250t的丙酮酸发酵车间,每年销售收入可达2500万元,经济效益非常显著。此外,若我国发酵法生产丙酮酸可满足国内市场需要,还能同时为国家节约大量外汇,具有明显的社会效益。