本发明属于氨基酸生产技术领域，具体涉及颗粒型苏氨酸的生产工艺。
背景技术：
苏氨酸(threonine，简写为thr)，学名2-氨基-3-羟基丁酸，属于脂肪族氨基酸，微甜，因结构与苏糖相似而得名，其分子中含有两个不对称的手性碳原子，故存在四种立体异构体。其中具有生物学活性的只有l-苏氨酸。l-苏氨酸是八种必需氨基酸之一，相对分子质量119.12，熔点253-257℃。l-苏氨酸易溶于水，不溶于氯仿、乙醇和乙醚等。
l-苏氨酸在促进人体生长发育以及维持正常的生理功能中发挥着重要的作用，因此广泛应用于食品药品等领域。由于当前食品较大的生产量和广泛的流通区域的影响，食品中的营养成分容易受到破坏并造成部分损失，因此营养添加剂在食品行业具有重要的作用。其中，苏氨酸作为一种氨基酸类添加剂，能够有效丰富营养成分，并提高食品的抗氧化性。同时，苏氨酸与葡萄糖的共热也起到了良好的增香作用。其次，苏氨酸也是畜禽类必需氨基酸。与甲硫氨酸、赖氨酸和色氨酸并称为四大氨基酸类饲料添加剂。在畜禽饲料中加入苏氨酸，能够有效丰富饲料中的氨基酸种类，提高氮利用率，促进蛋白质的合成，降低饲料生产成本。研究表明，苏氨酸的添加能够有效提高和维持畜禽的采食量和免疫能力，调节动物脂肪代谢。此外，氨基酸在医学领域也有着很大的需求量。苏氨酸是人体内合成多种生物成分的重要前体，同时具有提高免疫的能力，因此它作为氨基酸大输液的成分之一，广泛用于手术前后及多种疾病的辅助治疗。另外，苏氨酸铁盐还是一种广泛应用的抗贫血药。
目前，苏氨酸的生产方法主要有发酵法、蛋白质水解法和化学合成法三种，其中微生物发酵法已经成为生产苏氨酸的主流方法。l-苏氨酸的主要生产菌株有大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌以及粘质沙雷氏菌等。另外，由于大肠杆菌具有容易培养，发酵时间短，遗传背景清晰等优点，截至目前为止，大肠杆菌已经成为发酵工业上用于生产l-苏氨酸的最主要的菌种之一。
申请人对苏氨酸发酵作了大量研究。文献例举如下：
“cn110904167a,l-苏氨酸发酵过程优化方法,2020.3.24”公开了l-苏氨酸发酵过程优化方法，其包括如下步骤：将l-苏氨酸生产菌株种子液按照1-2％的接种量接入到含有发酵培养基的发酵罐中进行发酵，温度35-37℃，搅拌转速为300-500rpm，通过通气和搅拌控制溶氧量为15-20％，以泡敌消泡，发酵时间为36h，停止发酵，收集发酵液。本发明通过优化发酵方法，提高了l-苏氨酸产量。“cn110894522a,一种玉米皮水解产物及其在发酵制备苏氨酸中的应用,2020.3.20”公开了一种玉米皮水解产物，其按照如下工艺制备而得：步骤1)玉米皮预处理，步骤2)超声辅助盐酸水解，步骤3)微生物水解，步骤4)水解菌体，步骤5)浓缩和蒸汽处理。本发明水解产物含有多肽、氨基酸以及还原糖，能够应用于苏氨酸发酵，降低了成本，并且提高了发酵效率。
“cn110846348a,一种苏氨酸发酵培养基的制备方法，2020.02.28”公开了一种苏氨酸发酵培养基的制备方法，其包括如下步骤：取葡萄糖、玉米浆、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、n-甲基天冬氨酸、甲硫氨酸、七水硫酸亚铁以及一水硫酸锰，依次添加到纯化水中，搅拌溶解，调节ph值为6.5-7.0。本发明通过对发酵培养基进行优化，在发酵过程中添加了n-甲基天冬氨酸和甲硫氨酸，提高了苏氨酸的发酵效率，发酵周期缩短，节约了成本。
“cn110551773a,一种苏氨酸生产中豆粕酶解液代替酵母粉的方法,2019.12.10”，其包括如下步骤：1)制备豆粕酶解液，2)菌株发酵。本发明采用豆粕酶解液替代培养基中的酵母膏，较采用酵母膏相比，发酵液中的苏氨酸产量和干物质均有所提升，而且成本相对低廉。
“cn110396530a,一种提高苏氨酸产量和收率的方法,2019.11.1”，公开了一种提高苏氨酸产量和收率的方法，其包括如下步骤：步骤1)制备发酵培养基，步骤2)苏氨酸发酵，步骤3)分离、结晶和干燥。本发明方法降低了成本，并且产量和收率提高。
“cn110004192a,一种制取颗粒型苏氨酸的方法,2019.7.12”公开了一种制取颗粒型苏氨酸的方法，其包括如下步骤：步骤1)发酵，步骤2)离心，步骤3)制备颗粒型苏氨酸。本发明方法能够提高颗粒苏氨酸的含量，工艺简单可行，应用前景广阔。
“cn109609566a,一种提高苏氨酸产量的方法，2019.04.12”公开了一种提高苏氨酸产量的方法，其包括如下步骤：将产苏氨酸的大肠杆菌工程菌种子液按照10-12％的接种量接入到含有发酵培养基的发酵罐中进行发酵，温度30-34℃，罐压为0.03-0.04mpa，通气量为0.4-0.6vvm，转速为100rpm，发酵时间为30-36h，然后添加肌醇100-200mg/l，继续发酵培养24-30h，停止发酵，收集发酵液。本发明通过对发酵工艺的优化，提高了苏氨酸产量。
其他相关研究院所也有研究，例如：
“吉林大学cn107760734a,一种提高苏氨酸产量的方法及其应用,2018.03.06”公开了一种提高苏氨酸产量的方法，所述提高苏氨酸产量的方法是在l-苏氨酸发酵过程中添加由甜菜碱盐酸盐，vb4和vb3组成的混合发酵促进剂，可实现l-苏氨酸产量10-12％的提升。
“天津科技大学cn107012181a，一种苏氨酸发酵培养基及苏氨酸清洁生产工艺，2017.08.04”公开了一种苏氨酸发酵培养基及苏氨酸清洁生产工艺，所述发酵培养基中不含玉米浆和酵母粉，通过添加各类氨基酸、核苷及微量元素来达到替代作用，利用该培养基进行苏氨酸清液发酵，来提高糖酸转化率和提取收率。
通过分析，传统苏氨酸生产工艺主要存在以下缺陷：发酵产量低，没有对发酵工艺进行全面系统优化；传统的粉末状苏氨酸由于颗粒度较小，容易吸潮结块，不利于运输和存放，而且在饲料添加使用过程中，流动性差，粉尘大，不利于添加，给苏氨酸行业的发展带来了一定限制。需要开发一种新型颗粒型苏氨酸的生产工艺来弥补上述缺陷。
技术实现要素：
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提出了颗粒型苏氨酸的生产工艺。
为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：
颗粒型苏氨酸的生产工艺，其包括如下步骤：步骤1)发酵，步骤2)离心，步骤3)膜过滤，步骤4)浓缩结晶，步骤5)分离晶体，步骤6)干燥，步骤7)一次母液结晶和分离，步骤8)色谱分离，步骤9)结晶和分离，步骤10)制粒。
具体地，
所述生产工艺包括如下步骤：
步骤1)发酵：将产苏氨酸的大肠杆菌工程菌种子液按照6％的接种量接入到含有发酵培养基的发酵罐中进行发酵，温度为30℃，罐压为0.04mpa，通气量为0.6vvm，转速为100rpm，发酵时间为72h，停止发酵，收集发酵液；
步骤2)离心：发酵液首先经过碟片离心机以4500-5000rpm离心4-5min，收集上层液体和沉淀；
步骤3)膜过滤：利用陶瓷膜对步骤2)所得上层液体进行膜过滤，收集陶瓷膜浓缩液和陶瓷膜透过液；所得陶瓷膜浓缩液再进入卧螺离心机进行处理，转速为2000r/min，进机流量为16m3/h，离心后所得上清液与陶瓷膜透过液合并获得合并透过液；
步骤4)浓缩结晶：将步骤3)获得的合并透过液进入蒸发器，蒸发浓缩至原液体积的四分之一，再进入结晶罐中进行降温结晶；
步骤5)分离晶体：用离心机进行离心，离心机转速由400-500r/min以10r/s的速率升至900-1000r/min，然后维持900-1000r/min的转速离心150s，收集晶体和一次母液；
步骤6)干燥：分离出的晶体进行干燥，得到粉末状苏氨酸产品；
步骤7)一次母液结晶和分离：将一次母液进行浓缩结晶，然后卧螺离心机离心，收集晶体和二次母液；
步骤8)色谱分离：二次母液利用顺序式模拟移动床进行色谱分离，去除糖、盐以及色素，得到富含苏氨酸的分离液；
步骤9)结晶和分离：将步骤8)所得分离液进行结晶处理，离心分离晶体，然后与步骤7)所得晶体合并，打入步骤4)中的结晶罐中，进行结晶；
步骤10)制粒：利用辊压制粒机将步骤6)得到的粉末状苏氨酸压缩成细条状，物料经挤压成形后承受的压力逐渐减小，在重力作用下向下脱落，进入破碎、整粒系统；然后根据粒度要求进入回料绞龙，依次通过10目和30目筛，筛去过粗、过细的颗粒，收集10目-30目之间粒径的颗粒产品，包装即得；筛下的粉状又重新返回制粒。
进一步地，所述发酵培养基的组分为：葡萄糖50g/l，甘油20g/l，玉米浆20g/l，硫酸铵2g/l，磷酸二氢钾0.2g/l，磷酸氢二钾0.2g/l，七水硫酸镁100mg/l，4-羟基-3-甲氧基苯甲酸60-80mg/l，七水硫酸亚铁10mg/l，一水硫酸锰10mg/l，ph值6.5。
进一步地，
所述步骤1)发酵，还包括：
1)监测发酵液中葡萄糖浓度，通过流加第一营养液控制含糖量为2％，直至发酵结束；
2)监测发酵液ph，通过流加20％的氨水控制ph为6.5，直至发酵结束；
3)在发酵至24h左右，于每升发酵液中以2ml/h的流速往发酵罐中补料流加第二营养液，直至发酵结束。
进一步地，
所述膜过滤的条件为：膜组件透析液流量19m3/h，膜设备温度不高于80℃，膜进口压力0.3mpa，膜出口压力0.10mpa，设备顶部压力为0.15mpa，渗透侧压力(高压侧)为：0.15mpa，渗透侧压力(低压侧)为：0.1mpa，清液流量(高压侧)为：15m3/h，清液流量(低压侧)：10m3/h。
进一步地，所述辊压制粒机的轧辊压力控制在175-200公斤，轧辊间距控制在在2.2-2.5mm。
进一步地，
所述第一营养液的组分为：葡萄糖500g/l、甲硫氨酸1-5g/l、异亮氨酸1-5g/l。
进一步地，
所述第二营养液的组分为：乙酸钠5-20g/l 腺苷1-5g/l。
更进一步地，
所述第一营养液的组分为：葡萄糖500g/l、甲硫氨酸2g/l、异亮氨酸2g/l。
更进一步地，
所述第二营养液的组分为：乙酸钠20g/l 腺苷5g/l。
本发明研究的出发点以及取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：
磷酸戊糖途径提供三磷酸甘油醛进入苏氨酸合成途径，还能为苏氨酸合成提供大量的nadph，进而促进苏氨酸的合成；本发明通过发酵培养基中添加4-羟基-3-甲氧基苯甲酸，能够激活磷酸戊糖途径中的多种关键酶，包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶，增强磷酸戊糖途径，进而提高苏氨酸的糖酸转化率和发酵效率。
甲硫氨酸和赖氨酸合成途径均会对苏氨酸合成产生分流，而且随着苏氨酸产量的增加，下游产物异亮氨酸也开始积累，从而造成碳流量的损失，减少进入甲硫氨酸、赖氨酸途径的代谢流能够促进苏氨酸代谢流的增加；而本发明利用k12dapa大肠杆菌属于产赖氨酸缺陷菌株，无需对赖氨酸途径进行调控制；待葡萄糖消耗至2％以下时，菌株增殖减缓，此时代谢产物大量合成，通过补加葡萄糖、甲硫氨酸和异亮氨酸，葡萄糖补充糖分共菌株代谢使用，甲硫氨酸和异亮氨酸会对甲硫氨酸和异亮氨酸产生一定的反馈抑制作用，而且又不会对菌株正常代谢和增殖产生影响。
细胞生长中后期中会产生乙酸等代谢物，不但造成碳流量流失，还对细胞造成损害，影响细胞活力，通过流加乙酸钠，能够对乙酸合成途径产生抑制，减少乙酸的产生，而且通过提供一定量的腺苷，能够使得转化atp的量增加，避免胞内atp的供给不足造成菌株老化过快。
本发明针对苏氨酸合成途径中的多个因素和代谢点进行调整，旨在最大程度地优化发酵过程，提高发酵效率和糖酸转化率。
本发明将粉末状苏氨酸制备成颗粒型苏氨酸中，首先采用碟片离心机进行离心处理，减少了膜分离的压力；本发明将苏氨酸制备成颗粒型苏氨酸，能够改善流动性、便于保藏和运输、控制溶解度，提高了苏氨酸的品质和附加值，增加了经济价值。
附图说明
图1：4-羟基-3-甲氧基苯甲酸浓度对发酵液中苏氨酸含量的影响；
图2：4-羟基-3-甲氧基苯甲酸浓度对糖酸转化率的影响；
图3：第一营养液组分对发酵液中苏氨酸含量的影响；
图4：第二营养液组分对发酵液中苏氨酸含量的影响。
具体实施方式
本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的产品及方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的产品及方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
颗粒型苏氨酸的生产工艺，其包括如下步骤：
步骤1)发酵：将大肠杆菌工程菌k12△dapa种子液(制备方法为：将大肠杆菌工程菌按照10％的接种量接入种子培养基中进行培养，在温度为30℃，摇床转速为180r/min，培养至种子液的浓度为1×109cfu/ml，种子培养基组分为：酵母膏5g，葡萄糖20g，硫酸铵0.5g，硫酸二氢钾0.1g，七水硫酸亚铁0.01g，七水硫酸镁0.02g，其余为水，ph值6.5-7.0)按照6％的接种量接入到含有发酵培养基的发酵罐中进行发酵，温度为30℃，罐压为0.04mpa，通气量为0.6vvm，转速为100rpm，发酵时间为72h，停止发酵，收集发酵液；
所述发酵培养基的组分为：葡萄糖50g/l，甘油20g/l，玉米浆20g/l，硫酸铵2g/l，磷酸二氢钾0.2g/l，磷酸氢二钾0.2g/l，七水硫酸镁100mg/l，4-羟基-3-甲氧基苯甲酸80mg/l，七水硫酸亚铁10mg/l，一水硫酸锰10mg/l，ph值6.5；发酵过程中：
1)监测发酵液中葡萄糖浓度，通过流加第一营养液控制含糖量为2％，直至发酵结束，所述第一营养液的组分为：葡萄糖500g/l、甲硫氨酸2g/l、异亮氨酸2g/l；
2)监测发酵液ph，通过流加20％的氨水控制ph为6.5，直至发酵结束；
3)在发酵至24h左右，于每升发酵液中以2ml/h的流速往发酵罐中补料流加第二营养液，直至发酵结束，所述第二营养液的组分为：乙酸钠20g/l 腺苷5g/l；步骤2)离心：发酵液首先经过碟片离心机以4500rpm离心5min，收集上层液体和沉淀；
步骤3)膜过滤：利用陶瓷膜对步骤2)所得上层液体进行处理，膜组件透析液流量19m3/h，膜设备温度不高于80℃，膜进口压力0.3mpa，膜出口压力0.10mpa，设备顶部压力为0.15mpa，渗透侧压力(高压侧)为：0.15mpa，渗透侧压力(低压侧)为：0.1mpa，清液流量(高压侧)为：15m3/h，清液流量(低压侧)：10m3/h；所得陶瓷膜浓缩液再进入卧螺离心机进行处理，转速为2000r/min，进机流量为16m3/h，离心后所得上清液与陶瓷膜透过液合并；
步骤4)浓缩结晶：将步骤3)的合并液进入蒸发器，蒸发浓缩至原液体积的四分之一，再进入结晶罐中进行降温结晶；
步骤5)分离晶体：用离心机进行离心，离心机转速由400r/min以10r/s的速率升至900r/min，然后维持900r/min的转速离心150s左右，收集晶体和一次母液；
步骤6)干燥：分离出的晶体进行干燥，得到粉末状苏氨酸产品；
步骤7)一次母液结晶和分离：将一次母液进行浓缩结晶，然后卧螺离心机离心，收集晶体和二次母液；
步骤8)色谱分离：二次母液利用顺序式模拟移动床进行色谱分离，去除糖、盐以及色素等杂质，得到富含苏氨酸的分离液；
步骤9)结晶和分离：将步骤8)所得分离液进行结晶处理，离心分离晶体，然后与步骤7)所得晶体合并，打入步骤4)中的结晶罐中，进行结晶；
步骤10)制粒：利用辊压制粒机，通过调整轧辊压力及轧辊间距(轧辊间距在2.2mm，压力在175公斤)，将步骤6)得到的粉末状苏氨酸，压缩成细条状，物料经挤压成形后承受的压力逐渐减小，在重力作用下向下脱落，进入破碎、整粒系统；然后根据粒度要求进入回料绞龙，依次通过10目和30目筛，筛去过粗、过细的颗粒，收集10目-30目之间粒径的颗粒产品，包装即得；筛下的粉状又重新返回制粒。
实施例2
颗粒型苏氨酸的生产工艺，其包括如下步骤：
步骤1)发酵：将大肠杆菌工程菌k12△dapa种子液(将大肠杆菌工程菌按照10％的接种量接入种子培养基中进行培养，在温度为30℃，摇床转速为180r/min，培养至种子液的浓度为1×109cfu/ml，种子培养基组分为：酵母膏5g，葡萄糖20g，硫酸铵0.5g，硫酸二氢钾0.1g，七水硫酸亚铁0.01g，七水硫酸镁0.02g，其余为水，ph值6.5-7.0)按照6％的接种量接入到含有发酵培养基的发酵罐中进行发酵，温度30℃，罐压为0.04mpa，通气量为0.6vvm，转速为100rpm，发酵时间为72h，停止发酵，收集发酵液；
所述发酵培养基的组分为：葡萄糖50g/l，甘油20g/l，玉米浆20g/l，硫酸铵2g/l，磷酸二氢钾0.2g/l，磷酸氢二钾0.2g/l，七水硫酸镁100mg/l，4-羟基-3-甲氧基苯甲酸60mg/l，七水硫酸亚铁10mg/l，一水硫酸锰10mg/l，ph值6.5；发酵过程中：
1)监测发酵液中葡萄糖浓度，通过流加第一营养液控制含糖量为2％，直至发酵结束，所述第一营养液的组分为：葡萄糖500g/l、甲硫氨酸3g/l、异亮氨酸3g/l；
2)监测发酵液ph，通过流加20％的氨水控制ph为6.5，直至发酵结束；
3)在发酵至24h左右，于每升发酵液中以2ml/h的流速往发酵罐中补料流加第二营养液，直至发酵结束，所述第二营养液的组分为：乙酸钠15g/l 腺苷4g/l；步骤2)离心：发酵液首先经过碟片离心机以4500rpm离心5min，收集上层液体和沉淀；
步骤3)膜过滤：利用陶瓷膜对步骤2)所得上层液体进行处理，膜组件透析液流量19m3/h，膜设备温度不高于80℃，膜进口压力0.3mpa，膜出口压力0.10mpa，设备顶部压力为0.15mpa，渗透侧压力(高压侧)为：0.15mpa，渗透侧压力(低压侧)为：0.1mpa，清液流量(高压侧)为：15m3/h，清液流量(低压侧)：10m3/h；所得陶瓷膜浓缩液再进入卧螺离心机进行处理，转速为2000r/min，进机流量为16m3/h，离心后所得上清液与陶瓷膜透过液合并；
步骤4)浓缩结晶：然后进入蒸发器，蒸发浓缩至原液体积的四分之一，再进入结晶罐中进行降温结晶；
步骤5)分离晶体：用离心机进行离心，离心机转速由450r/min以10r/s的速率升至950r/min，然后维持950r/min的转速离心150s左右，收集晶体和一次母液；
步骤6)干燥：分离出的晶体进行干燥，得到粉末状苏氨酸产品；
步骤7)一次母液结晶和分离：将一次母液进行浓缩结晶，然后卧螺离心机离心，收集晶体和二次母液；
步骤8)色谱分离：二次母液利用顺序式模拟移动床进行色谱分离，去除糖、盐以及色素等杂质，得到富含苏氨酸的分离液；
步骤9)结晶和分离：将步骤8)所得分离液进行结晶处理，离心分离晶体，然后与步骤7)所得晶体合并，打入步骤4)中的结晶罐中，进行结晶；
步骤10)制粒：利用辊压制粒机，通过调整轧辊压力及轧辊间距(轧辊间距在2.2mm，压力在200公斤)，将步骤6)得到的粉末状苏氨酸，压缩成细条状，物料经挤压成形后承受的压力逐渐减小，在重力作用下向下脱落，进入破碎、整粒系统；然后根据粒度要求进入回料绞龙，依次通过10目和30目筛，筛去过粗、过细的颗粒，收集10目-30目之间粒径的颗粒产品，包装即得；筛下的粉状又重新返回造粒。
对比例1
颗粒型苏氨酸的生产工艺，其包括如下步骤：
步骤1)发酵：将大肠杆菌工程菌k12△dapa种子液(将大肠杆菌工程菌按照10％的接种量接入种子培养基中进行培养，在温度为30℃，摇床转速为180r/min，培养至种子液的浓度为1×109cfu/ml，种子培养基组分为：酵母膏5g，葡萄糖20g，硫酸铵0.5g，硫酸二氢钾0.1g，七水硫酸亚铁0.01g，七水硫酸镁0.02g，其余为水，ph值6.5-7.0)按照6％的接种量接入到含有发酵培养基的发酵罐中进行发酵，温度30℃，罐压为0.04mpa，通气量为0.6vvm，转速为100rpm，发酵时间为72h，停止发酵，收集发酵液；
所述发酵培养基的组分为：葡萄糖50g/l，甘油20g/l，玉米浆20g/l，硫酸铵2g/l，磷酸二氢钾0.2g/l，磷酸氢二钾0.2g/l，七水硫酸镁100mg/l，七水硫酸亚铁10mg/l，一水硫酸锰10mg/l，ph值6.5；
发酵过程中：
1)监测发酵液中葡萄糖浓度，通过流加第一营养液控制含糖量为2％，直至发酵结束，所述第一营养液的组分为：葡萄糖500g/l；
2)监测发酵液ph，通过流加20％的氨水控制ph为6.5，直至发酵结束；
3)在发酵至24h左右，于每升发酵液中以2ml/h的流速往发酵罐中补料流加纯净水；
步骤2)离心：发酵液首先经过碟片离心机以4500rpm离心5min，收集上层液体和沉淀；
步骤3)膜过滤：利用陶瓷膜对步骤2)所得上层液体进行处理，膜组件透析液流量19m3/h，膜设备温度不高于80℃，膜进口压力0.3mpa，膜出口压力0.10mpa，设备顶部压力为0.15mpa，渗透侧压力(高压侧)为：0.15mpa，渗透侧压力(低压侧)为：0.1mpa，清液流量(高压侧)为：15m3/h，清液流量(低压侧)：10m3/h；所得陶瓷膜浓缩液再进入卧螺离心机进行处理，转速为2000r/min，进机流量为16m3/h，离心后所得上清液与陶瓷膜透过液合并；
步骤4)浓缩结晶：然后进入蒸发器，蒸发浓缩至原液体积的四分之一，再进入结晶罐中进行降温结晶；
步骤5)分离晶体：用离心机进行离心，离心机转速由400r/min以10r/s的速率升至900r/min，然后维持900r/min的转速离心150s左右，收集晶体和一次母液；
步骤6)干燥：分离出的晶体进行干燥，得到粉末状苏氨酸产品；
步骤7)一次母液结晶和分离：将一次母液进行浓缩结晶，然后卧螺离心机离心，收集晶体和二次母液；
步骤8)色谱分离：二次母液利用顺序式模拟移动床进行色谱分离，去除糖、盐以及色素等杂质，得到富含苏氨酸的分离液；
步骤9)结晶和分离：将步骤8)所得分离液进行结晶处理，离心分离晶体，然后与步骤7)所得晶体合并，打入步骤4)中的结晶罐中，进行结晶；
步骤10)制粒：利用辊压制粒机，通过调整轧辊压力及轧辊间距(轧辊间距在2.2mm，压力在175公斤)，将步骤6)得到的粉末状苏氨酸，压缩成细条状，物料经挤压成形后承受的压力逐渐减小，在重力作用下向下脱落，进入破碎、整粒系统；然后根据粒度要求进入回料绞龙，依次通过10目和30目筛，筛去过粗、过细的颗粒，收集10目-30目之间粒径的颗粒产品，包装即得；筛下的粉状又重新返回制粒。
实施例3
发酵工艺中不同因素对发酵液中苏氨酸含量和糖酸转化率的影响。
1、在常规发酵工艺对比例1的基础上进行优化，发酵培养基中添加不同浓度的4-羟基-3-甲氧基苯甲酸，设置浓度梯度分别为：0,20,40,60,80,100,120,140，单位为mg/l，如图1-2所示，4-羟基-3-甲氧基苯甲酸与苏氨酸含量和糖酸转化率正相关，当4-羟基-3-甲氧基苯甲酸浓度达到60mg/l时，接近峰值，较未添加组增加了7％左右(苏氨酸含量)，继续增加4-羟基-3-甲氧基苯甲酸浓度(80mg/l)，仍有小幅提升，当达到100mg/l的浓度时，苏氨酸含量和糖酸转化率均同步有所回落。
2、在上述工作的基础上，选择发酵培养基中4-羟基-3-甲氧基苯甲酸浓度为80mg/l，继续验证第一营养液组分(表1)对苏氨酸含量和糖酸转化率的影响，葡萄糖浓度均为500g/l，具备可比较性。
表1
如图3所示，甲硫氨酸或异亮氨酸对发酵液中苏氨酸含量均有一定的促进作用，将二者联合使用，促进作用更加明显，甲硫氨酸2-3g/l 异亮氨酸2-3g/l对苏氨酸含量有较为明显的提升，继续增大添加量，对苏氨酸含量影响并不大，糖酸转化率也表现出类似的趋势(附图未显示)。此外，本研究还发现，选择在发酵初期或者发酵中期流加等量的甲硫氨酸 异亮氨酸，对苏氨酸产量影响并不大，可能原因是，发酵前期苏氨酸合成较少，代谢流的负反馈机制较为微弱，发酵中期开始代谢产物的大量积累，此时造成一定的负反馈。
3、在上述工作的基础上，考虑到成本等因素，选择第一营养液的组分为：葡萄糖500g/l 甲硫氨酸2g/l 异亮氨酸2g/l，在此基础上，继续对第二营养液组分进行优化，具体见表2：
表2
结论：细胞生长中后期中会产生乙酸等代谢物，不但造成碳流量流失，还对细胞造成损害，影响细胞活力，通过流加乙酸钠，能够对乙酸合成途径产生抑制，减少乙酸的产生，而且通过提供一定量的腺苷，能够使得转化atp的量增加，避免胞内atp的供给不足造成菌株老化过快。本发明通过不同组分的乙酸钠和腺苷配伍比例，如图4所示，乙酸钠20g/l 腺苷5g/l配伍方式对苏氨酸产量增幅最大。
综上，本发明针对苏氨酸合成途径中的多个因素和代谢点进行调整，最大程度地优化发酵过程，提高了发酵效率和糖酸转化率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
1.颗粒型苏氨酸的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括如下步骤：步骤1)发酵，步骤2)离心，步骤3)膜过滤，步骤4)浓缩结晶，步骤5)分离晶体，步骤6)干燥，步骤7)一次母液结晶和分离，步骤8)色谱分离，步骤9)结晶和分离，步骤10)制粒。
2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括如下步骤：
步骤1)发酵：将产苏氨酸的大肠杆菌工程菌种子液按照5-10％的接种量接入到含有发酵培养基的发酵罐中进行发酵，温度为30℃，罐压为0.04mpa，通气量为0.6vvm，转速为100rpm，发酵时间为72h，停止发酵，收集发酵液；
步骤2)离心：发酵液首先经过碟片离心机以4500-5000rpm离心4-5min，收集上层液体和沉淀；
步骤3)膜过滤：利用陶瓷膜对步骤2)所得上层液体进行膜过滤，收集陶瓷膜浓缩液和陶瓷膜透过液；所得陶瓷膜浓缩液再进入卧螺离心机进行处理，转速为2000r/min，进机流量为16m3/h，离心后所得上清液与陶瓷膜透过液合并；
步骤4)浓缩结晶：进入蒸发器，蒸发浓缩至原液体积的四分之一，再进入结晶罐中进行降温结晶；
步骤5)分离晶体：用离心机进行离心，离心机转速由400-500r/min以10r/s的速率升至900-1000r/min，然后维持900-1000r/min的转速离心150s，收集晶体和一次母液；
步骤6)干燥：分离出的晶体进行干燥，得到粉末状苏氨酸产品；
步骤7)一次母液结晶和分离：将一次母液进行浓缩结晶，然后卧螺离心机离心，收集晶体和二次母液；
步骤8)色谱分离：二次母液利用顺序式模拟移动床进行色谱分离，去除糖、盐以及色素，得到富含苏氨酸的分离液；
步骤9)结晶和分离：将步骤8)所得分离液进行结晶处理，离心分离晶体，然后与步骤7)所得晶体合并，打入步骤4)中的结晶罐中，进行结晶；
步骤10)制粒：利用制粒机将步骤6)得到的粉末状苏氨酸压缩成细条状，破碎、整粒；然后依次通过10目和30目筛，筛去过粗、过细的颗粒，收集10目-30目之间粒径的颗粒产品，包装即得；筛下的粉状又重新返回制粒机。
3.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述发酵培养基的组分为：葡萄糖50g/l，甘油20g/l，玉米浆20g/l，硫酸铵2g/l，磷酸二氢钾0.2g/l，磷酸氢二钾0.2g/l，七水硫酸镁100mg/l，4-羟基-3-甲氧基苯甲酸60-80mg/l，七水硫酸亚铁10mg/l，一水硫酸锰10mg/l，ph值6.5。
4.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述步骤1)发酵，还包括：
1)监测发酵液中葡萄糖浓度，通过流加第一营养液控制含糖量为2％，直至发酵结束；
2)监测发酵液ph，通过流加20％的氨水控制ph为6.5，直至发酵结束；
3)在发酵至24h左右，于每升发酵液中以2ml/h的流速往发酵罐中流加第二营养液，直至发酵结束。
5.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述膜过滤的条件为：膜组件透析液流量19m3/h，膜设备温度不高于80℃，膜进口压力0.3mpa，膜出口压力0.10mpa，设备顶部压力为0.15mpa，渗透侧压力的高压侧为：0.15mpa，渗透侧压力的低压侧为：0.1mpa，清液流量的高压侧为：15m3/h，清液流量的低压侧为：10m3/h。
6.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述制粒机的轧辊压力控制在175-200公斤，轧辊间距控制在2.2-2.5mm。
7.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述第一营养液的组分为：葡萄糖500g/l、甲硫氨酸1-5g/l、异亮氨酸1-5g/l。
8.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述第二营养液的组分为：乙酸钠5-20g/l 腺苷1-5g/l。
9.根据权利要求7所述的生产工艺，其特征在于，所述第一营养液的组分为：葡萄糖500g/l、甲硫氨酸2g/l、异亮氨酸2g/l。
10.根据权利要求8所述的生产工艺，其特征在于，所述第二营养液的组分为：乙酸钠20g/l 腺苷5g/l。
技术总结