L-赖氨酸盐酸盐结晶过程研究

论文摘要

L-赖氨酸是组成蛋白质的基本单位,也是生物有机体的重要部分之一。L-赖氨酸一般由发酵产生的,但是因为氨基的存在,很容易发黄或变质难以长期保存。L-赖氨酸盐酸盐相对稳定,便于保存,因此L-赖氨酸通常以其盐的形式存在,用于食品,饲料添加剂,药品等领域。目前国产L-赖氨酸盐酸盐在质量上与国外相比存在一定的差距,主要表现在国产L-赖氨酸盐酸盐产品晶体纯度低、晶体形态差、堆密度小、色级差、粒度分布不均等,产品不能应用于医药食品行业。基于上述问题,本文对L-赖氨酸盐酸盐结晶过程进行了系统研究。实验采用激光动态法测定了L-赖氨酸盐酸盐在水、甲醇、乙醇、乙二醇、二甲基亚砜中的溶解度,使用Apelblat模型对溶解度实验数据进行了关联;并采用激光法测定了L-赖氨酸盐酸盐在水中的介稳区间,考察了降温速率对介稳区宽度的影响;同时,测定了L-赖氨酸盐酸盐在水中的结晶诱导期并推算了固液表面张力。采用间歇动态法测定了L-赖氨酸盐酸盐在乙醇+水混合溶液中的结晶动力学,首先测定L-赖氨酸盐酸盐在乙醇+水混合溶液中的溶解度,然后考察了过饱和度和搅拌速率等操作条件对结晶成核速率和成长速率的影响。选用粒度无关生长模型,采用矩量变换法,对结晶动力学数据进行了回归分析,得到了对L-赖氨酸盐酸盐结晶过程的成核速率方程和成长速率方程。针对国内厂家在L-赖氨酸盐酸盐结晶生产过程中存在的问题,本文从L-赖氨酸盐酸盐脱色工艺和溶析结晶工艺两个方面进行研究。在脱色实验研究中,考察了脱色时间、脱色温度、活性炭用量等对脱色效果的影响;在溶析结晶工艺实验中,系统地考察了溶析剂滴加速率、溶析剂滴加量、反应温度等工艺条件对产品纯度和色级的影响,并最终确定了L-赖氨酸盐酸盐生产的最佳工艺操作条件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 L-赖氨酸盐酸盐的简介
• 1.2 L-赖氨酸盐酸盐的应用
• 1.2.1 在医药上的应用
• 1.2.2 在食品上的应用
• 1.2.3 在饲料上的应用
• 1.3 L-赖氨酸盐酸盐国内外的工业生产状况
• 1.4 L-赖氨酸盐酸盐提纯方法
• 1.4.1 活性炭脱色法
• 1.4.2 离子交换法
• 1.4.3 结晶法
• 1.5 本文的研究工作
• 1.5.1 L-赖氨酸盐酸盐结晶热力学研究
• 1.5.2 L-赖氨酸盐酸盐结晶动力学研究
• 1.5.3 L-赖氨酸盐酸盐结晶工艺研究
• 第2章 L-赖氨酸盐酸盐结晶热力学研究
• 2.1 理论研究
• 2.1.1 固液相平衡与溶解度
• 2.1.2 介稳区
• 2.1.3 诱导期与表面张力
• 2.2 L-赖氨酸盐酸盐结晶热力学实验研究
• 2.2.1 实验原料与装置
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 L-赖氨酸盐酸盐的溶解度
• 2.3.2 L-赖氨酸盐酸盐结晶介稳区
• 2.3.3 L-赖氨酸盐酸盐结晶诱导期及固液表面张力
• 2.4 本章小结
• 第3章 L-赖氨酸盐酸盐结晶动力学研究
• 3.1 理论研究
• 3.1.1 晶体成核
• 3.1.2 晶体生长
• 3.2 结晶动力学测试方法
• 3.2.1 连续稳态法
• 3.2.2 连续动态法
• 3.2.3 间歇动态法
• 3.3 结晶动力学实验研究
• 3.3.1 实验原料与装置
• 3.3.2 实验方法
• 3.4 实验结果与讨论
• 3.4.1 L-赖氨酸盐酸盐在混合溶液中的溶解度
• 3.4.2 动力学分析
• 3.4.3 结晶动力学方程
• 3.4.4 结晶动力学影响因素
• 3.5 本章小结
• 第4章 L-赖氨酸盐酸盐结晶工艺研究
• 4.1 概述
• 4.2 L-赖氨酸盐酸盐结晶工艺优化
• 4.3 脱色工艺的研究
• 4.3.1 实验方法
• 4.3.2 最佳工艺参数的确定
• 4.4 溶析结晶过程研究
• 4.4.1 溶析结晶简介
• 4.4.2 溶剂及溶析剂的选择
• 4.4.3 实验方法
• 4.4.4 溶析结晶工艺参数的确定
• 4.5 产品的检测
• 4.5.1 L-赖氨酸盐酸盐含量检测
• 4.5.2 酪氨酸含量的检测
• 4.5.3 其他指标的检测
• 4.6 本章小结
• 结论
• 附录
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 致谢