氨基酸生产技术及其应用

氨基酸是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称，作为生命有机体的重要组成部分， 是生命机体营养、 生存和发展极为重要的物质， 在生命体内物质代谢调控、信息传递方面扮演着重要角色。 氨基酸作为人类营养强化剂、 调味剂、饲料添加剂、 植物生长促进剂等，在食品工业、农业、畜牧业及人类健康、保健等诸方面有着广泛应用。 氨基酸工业自20世纪 50 年代以来，已逐渐形成一个朝气蓬勃的新兴工业体系，生产方法有发酵法、酶法、化学合成法和蛋白质水解提取法等，已发展成为一个品种繁多、 门类齐全的庞大产业群，是国家重要的支柱产业之一。 经过几十年的发展，氨基酸的品种和应用领域都有很大拓展， 种类已从最初 50 种左右， 发展到目前的 1000多种， 其中大多数氨基酸通过发酵法生产。 据不完全统计，2021 年中国氨基酸行业总体运行情况良好， 氨基酸产品总产量约625 万吨， 主导产品味精、赖氨酸、甲硫氨酸、 苏氨酸、 缬氨酸、 色氨酸和甘氨酸等生产状态基本稳定， 其中味精238 万吨、 赖氨酸 220 万吨、 苏氨酸 84.7万吨、甲硫氨酸36.5万吨、 缬氨酸2.9 万吨、 色氨酸 2.6万吨， 其他氨基酸约40 万吨 （其中甘氨酸29.9 万吨）。由此可见，目前我国生产的氨基酸在国际上占有举足轻重的地位， 尤其是大宗氨基酸产量居全球第一。 但是我国氨基酸的产品主要还是集中在大宗氨基酸， 如谷氨酸、赖氨酸、苏氨酸和甘氨酸，高附加值氨基酸品种偏少， 有些氨基酸及衍生物由于生产技术水平存在瓶颈，生产效率低下， 缺乏竞争力。 氨基酸工业作为我国重要支柱产业之一，如何提升大宗氨基酸生产的技术水平，同时大力开发小品种高附加值氨基酸及衍生物生产工艺，提升氨基酸生产过程控制和产品分离提纯工艺，具有重要的经济和社会意义。

本书旨在详细阐述氨基酸生产技术及其在各领域中的应用。绪论部分： 概述了氨基酸的种类及物化性质、 氨基酸的生产方法、 生产概况和发展趋势， 以及中国氨基酸工业存在的问题； 第1篇： 氨基酸发酵的基础技术， 内容包括淀粉水解糖的生产， 培养基制备和灭菌技术、 空气除菌技术， 氨基酸产生菌的分离复壮、 保藏与扩大培养以及氨基酸发酵中杂菌与噬菌体的防治； 第二篇： 发酵法生产氨基酸， 内容包括氨基酸生物合成途径及其调节机制和模式，氨基酸产生菌的选育， 氨基酸发酵过程控制技术， Ｌ－谷氨酸、 Ｌ－赖氨酸和Ｌ－苏氨酸发酵； 第三篇： 其他方法生产氨基酸， 内容包括酶法、 化学合成法、 蛋白质水解提取法生产氨基酸； 第四篇： 氨基酸的提取与精制， 内容包括发酵液的预处理和液－固分离、 氨基酸的提取与精制及实例； 第五篇： 氨基酸的应用， 内容包括氨基酸在医药、 食品、 饲料、 化学工业和农业等领域的应用； 第六篇： 氨基酸工业的清洁生产； 最后是附录， 详细罗列了相关氨基酸生产所涉及的重要数据。 本书内容新颖、 翔实， 反映了本学科的最新研究方法和成果， 可以说是目前为止市面上最为全面的氨基酸生产技术及应用书籍， 极具阅读参考价值。 可作为从事氨基酸工业的相关企业或业内人员的一本有益参考书， 也可作为高等院校生物工程、 生物化工及其相关专业本科生和研究生以及科研人员的一本优秀的辅助教材。

本书主要由张伟国教授编写并定稿， 徐建中副教授编写了第八章， 并进行了全书校对工作。 作者所指导的研究生参与了本书部分图表的绘制工作。 在本书编写过程中得到了江南大学领导和专家的大力支持。 另外， 本书在编写过程中参考了同行专家、 学者的大量研究成果或著作， 在此一并表示衷心感谢。
由于本书编写者的知识有限， 难免出现疏漏、 不当乃至错误之处， 敬请专家及广大读者不吝指正。

张伟国
2022 年 8 月
于江南大学

《氨基酸生产技术及其应用》 分6篇共26章，主要内容包括氨基酸发酵的基础技术、发酵法生产氨基酸、 其他方法 （酶法、 化学合成法和蛋白质水解法） 生产氨基酸、 氨基酸的提取与精制、 氨基酸的应用和氨基酸工业的清洁生产。 本书对从事氨基酸工业的相关企业或业内人员是一本有益的参考书， 也可作为高等院校生物工程、 生物化工及其相关专业本科生和研究生以及科研人员的一本优秀的辅助教材。