第一节 丙酮酸的简介
丙酮酸，又称a-氧代丙酸，结构为C H3CO CO O H，是所有生物细胞糖代谢及体内多种物质相互转化的重要中间体，因分子中包含活化酮和羧基基团，所以作为一种基本化工原料广泛应用于化学、制药、食品、农业及环保等各个领域中，可通过化学合成和生物技术多种方法制备。（可行性 研究 报告）
第二节 丙酮酸的合成方法
酒石酸脱水脱羧法
此法工艺简单易行：将酒石酸与硫酸氢钾混合物在220℃下蒸馏，馏出物再经真空精馏即得丙酮酸。此法的特点是加入导热油之后，在一个均匀体系中进行反应，降低了反应温度，减少氧化程度，可操作性大幅度提高，适合继续反应生成丙酮酸系列产品。其缺点是丙酮酸产率较底，得1g丙酮酸需消耗5g硫酸氢钾。仅原料成本就达8万元每吨，因成本过高而无法为大多数厂家所接受。
乳酸氧化法
以乳酸为原料，氧化脱氢一步法生产丙酮酸。但乳酸直接制取丙酮酸非常困难,根据工艺不同必须选用合适的催化剂。可以选择的催化剂有磷酸铁、钼酸碲盐、银、钒等。此法酒石酸的氧化脱羧法相比，具有能耗低、污染小、产率高等优点，适合工业化生产。其缺点是成本也较高，约6万元每吨。
酶催化法
用酶或微生物细胞作催化剂,使葡萄糖或三羧酸循环的某些中间代谢产物,在一定条件下,转化为丙酮酸的技术,称为酶催化法。其主要过程是先进行小规模的微生物培养,菌体收集,直接转化或用载体包埋成固定化酶,然后转化生成丙酮酸。酶催化法设备投资小,能耗低,转化率高,但底物来源较窄、成本比较高约5万元每吨，因此其进一步推广受到限制。
基因工程技术
利用基因重组技术构建高表达乙醇酸氧化酶、过氧化氢酶等的基因工程菌，用于生产丙酮酸的技术。这些酶能催化乳酸与氧反应生成丙酮酸。其技术是先将乙醇酸氧化酶基因和过氧化氢酶基因分别与DNA载体重组，构成重组子，并分别转入宿主细胞，分别获得两种酶高表达的基因工程酵母，按0.713m ol/LL-乳酸钠溶液每100ml加湿重转化体5g,同时加一定量渗透剂,在5个大气压下,以70psig氧压通入氧气,5℃搅拌转化4小时，丙酮酸产率大97.7%。本技术底物转化率高，但技术难度大。
微生物发酵法
微生物代谢过程中,利用葡萄糖积累丙酮酸的过程称为微生物发酵法。微生物发酵法生产丙酮酸 研究 已有50年历史，但因丙酮酸高产菌株选育十分困难，虽有一些微生物能够积累丙酮酸，但其产量无法达到工业化要求。该法生产丙酮酸真正取得突破，是在1988年时,日本东丽工业株式会社的 研究 人员宫田令子和米原辙选育出一系列丙酮酸产量超过50g/L的球拟酵母菌株,使微生物发酵法生产丙酮酸的工业化成为可能。1992年,日本开始采用微生物发酵法生产丙酮酸。产量为400吨每年,成本约为2-3万元每吨。
与化学合成法和酶转化法相比,微生物发酵法因原料来源广,能耗低,污染少,成本低而更具有优越性。但微生物发酵法缺点是转化率比较低,这是因为丙酮酸是糖酵解途径的关键中间产物,在细胞中,丙酮酸作为一种重要的中间代谢产物连接了EM P和TCA中心代谢途径，又与多条分支代谢途径相关联，可转化为多种发酵产物而无法在体内积累。因此需要切断或弱化其进一步代谢,才能使其在细胞中大量积累。即加快葡萄糖向丙酮酸的转化率，减弱向TCA循环的通量，切断或减弱其分支代谢途径，促进分泌，减弱丙酮酸的再利用，最终实现丙酮酸的大量积累。为达此目的，就必须对微生物发酵法生产丙酮酸的影响因素进行 研究 。
微生物发酵法生产丙酮酸的影响因素有：菌种选育，营养条件，维生素水平，供氧模式，葡萄糖的质量浓度等等,其最关键的是菌种选育和营养条件。
第三节 丙酮酸 行业 市场发展 规模与预测
丙酮酸（Pyruvic acid），又称2-氧代丙酸（2-oxopropanoic acid）、α-酮基丙酸（α-ketopropionic acid）或乙酰基甲酸（Acetylformic acid），是最重要有机酸之一。在制药、食品、化工、农用化学品等领域以及科学 研究 中都具有广泛的用途。
丙酮酸在生物能量代谢中具有十分重要的作用，丙酮酸系列的衍生产品，包括丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸肌酸盐、丙酮酸钙、丙酮酸钾、丙酮酸钠、丙酮酸镁等，在医药、化工等领域应用广泛，同时也是多种化工产品、农药等的原料。
目前，全球丙酮酸市场需求约24000吨,按照丙酮酸的国内市场价约在5万元/吨左右，市场总值约12亿。我国有近10家企业生产丙酮酸及其盐、酯类，年产丙酮酸1000-1500吨，其中80%以上用于出口，同时国内丙酮酸市场的年增长率达到了8%-10%。随着工业应用领域的不断拓宽，丙酮酸用量也会急剧上升。
自1995年美国等国以丙酮酸钙用于减肥保健以来，丙酮酸消费量激增。国际市场上，80%的丙酮酸用于制药工业，20%左右用于食品保健品及其它工业 行业 。因此丙酮酸产品的国际、国内市场缺口较大，加上国内市场需求量逐年增大，特别是高质量的丙酮酸尤其缺乏，其市场已进入高速成长期，销售前景广阔。
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