สวัสดีทุกคน. วันนี้ เราจะมาพูดถึงหัวข้อทางเทคนิคเพิ่มเติมเล็กน้อย: วิธีการผลิตสามวิธีสำหรับการหมักกรดแอสปาร์ติก- การสังเคราะห์เอนไซม์ และการสังเคราะห์ทางเคมี แม้ว่าผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากกระบวนการที่แตกต่างกันเหล่านี้ล้วนจัดเป็นกรดแอสปาร์ติก แต่ก็มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในแง่ของความบริสุทธิ์ ต้นทุน และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
วิธีการหมัก: วิธีดั้งเดิมที่สุดและอุปสรรคน้อยที่สุดในการเข้า
วิธีการหมักใช้จุลินทรีย์-เช่น E. coli หรือ Corynebacterium- ในการหมักอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีน้ำตาล- และผลิตกรด ซึ่งจากนั้นจะถูกสกัดและทำให้บริสุทธิ์
ข้อดี:วัตถุดิบมีราคาไม่แพง สารเช่นกากน้ำตาลหรือแป้งไฮโดรไลเสตมีความเหมาะสม กระบวนการนี้มีความสมบูรณ์ ความต้องการอุปกรณ์ก็ค่อนข้างเรียบง่าย และแม้แต่โรงงานขนาดเล็ก-ก็สามารถนำไปปฏิบัติได้
ข้อเสีย:องค์ประกอบของน้ำซุปหมักนั้นซับซ้อน นอกเหนือจากผลิตภัณฑ์เป้าหมายแล้ว ยังประกอบด้วยชีวมวลจุลินทรีย์ เม็ดสี และผลิตภัณฑ์พลอยได้ที่เป็นกรด ส่งผลให้มีขั้นตอนการสกัดและการทำให้บริสุทธิ์เป็นจำนวนมาก และความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD) ของน้ำเสียก็สูง โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์ที่ได้จะมีความบริสุทธิ์ระหว่าง 98% ถึง 99%; สิ่งเจือปนอาจรวมถึงปริมาณเอนโดทอกซิน (ที่ได้มาจากเซลล์จุลินทรีย์) ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับใช้ในการใช้งานเกรด-แบบฉีดได้
ค่าใช้จ่าย:ต้นทุนวัตถุดิบต่ำ แต่ต้นทุนการรักษาสิ่งแวดล้อมสูง โดยรวมแล้ว ต้นทุนทั้งหมดจะอยู่ในช่วงล่าง-ถึง-ช่วงกลาง
วิธีการใช้เอนไซม์: ทางเลือกหลักในปัจจุบัน มีความสมดุล-
วิธีเอนไซม์ใช้เอนไซม์เพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาระหว่างกรดฟูมาริกกับแอมโมเนีย ทำให้เกิดกรดแอสปาร์ติก สภาวะของปฏิกิริยาไม่รุนแรง โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิแวดล้อมและความดันบรรยากาศ
ข้อดี:ปฏิกิริยานี้มีความจำเพาะสูง ส่งผลให้เกิดผลพลอยได้น้อยที่สุด อัตรา Conversion สูง ซึ่งมักจะเกิน 95% การทำให้บริสุทธิ์นั้นตรงไปตรงมา ทำให้ง่ายต่อการบรรลุระดับความบริสุทธิ์ที่สูงกว่า 99%; นอกจากนี้ยังช่วยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนเอนโดท็อกซินที่เกี่ยวข้องกับวิธีการหมักอีกด้วย
ข้อเสีย:ต้นทุนของเอนไซม์มีมาก แม้ว่าเอนไซม์ที่ตรึงแล้วสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ แต่การลงทุนเริ่มแรกก็มีความสำคัญ นอกจากนี้ ราคาของวัตถุดิบ-กรดฟูมาริก-ยังขึ้นอยู่กับความผันผวนของตลาดปิโตรเคมี
ค่าใช้จ่าย:ไม่แพง แต่มีเสถียรภาพและควบคุมได้ ความกดดันด้านสิ่งแวดล้อมค่อนข้างต่ำ เนื่องจากปริมาตรน้ำเสียมีเพียงประมาณหนึ่ง-ของปริมาณน้ำเสียที่เกิดจากวิธีการหมัก ปัจจุบันกระบวนการนี้เป็นทางเลือกหลักในบรรดาโรงงานผลิตขนาดใหญ่-
วิธีการสังเคราะห์ทางเคมี: วิธีการที่เก่าแก่ที่สุด ปัจจุบันเลิกใช้แล้ว
วิธีการสังเคราะห์ทางเคมีเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กรดแอสปาร์ติกจากอะคริโลไนไตรล์หรือวัตถุดิบปิโตรเคมีอื่นๆ ผ่านขั้นตอนต่างๆ เช่น การเติมและปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส
ข้อดี:ตามทฤษฎีแล้ว วัตถุดิบมีราคาไม่แพง และกระบวนการนี้-เหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่-และต่อเนื่อง
ข้อเสีย:มันประสบปัญหามากมาย ปฏิกิริยานี้ต้องใช้อุณหภูมิสูงและแรงดันสูง ส่งผลให้สิ้นเปลืองพลังงานสูง นอกจากนี้ ยังสร้างผลพลอยได้มากมาย-รวมถึงเกลืออนินทรีย์ เช่น แอมโมเนียมซัลเฟต- ทำให้ยากมากที่จะบรรลุถึงความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ในระดับสูง นอกจากนี้ เส้นทางสังเคราะห์นี้อาจเกี่ยวข้องกับการใช้ไซยาไนด์ ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สำคัญ และสร้างแรงกดดันต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก
ค่าใช้จ่าย:แม้ว่าวัตถุดิบอาจมีราคาถูก แต่ต้นทุนจริง-เมื่อคำนึงถึงการใช้พลังงาน มาตรการปกป้องสิ่งแวดล้อม และการลงทุนด้านความปลอดภัยแล้ว-ก็ไม่ได้ต่ำเลย ปัจจุบันวิธีนี้ได้ยุติลงแล้วในประเทศเป็นส่วนใหญ่ ในขณะที่เส้นทางสังเคราะห์เฉพาะบางเส้นทางยังคงใช้งานอยู่ กรณีดังกล่าวพบได้น้อยมาก