本發(fā)明涉及一種有機(jī)化合物或微生物的制造系統(tǒng)及制造方法。

背景技術(shù)：

對(duì)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)而制造有機(jī)化合物的技術(shù)廣為人知。例如，關(guān)于對(duì)具有氨基酸生產(chǎn)能力的細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)而制造氨基酸的技術(shù)，有許多文獻(xiàn)(例如專利文獻(xiàn)1、2、非專利文獻(xiàn)1)，氨基酸的世界流通量的過(guò)半已經(jīng)達(dá)到通過(guò)所述氨基酸發(fā)酵法來(lái)制造。除氨基酸之外，已知有通過(guò)微生物發(fā)酵制造多糖、蛋白質(zhì)、抗生素、醇、丙烯酰胺或二烯化合物等各種有機(jī)化合物的技術(shù)，目前也正在進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。

在微生物發(fā)酵中，作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑，一般而言，使用氨及源自氨的含氮化合物(例如銨鹽、尿素、硝酸、硝酸鹽等)(非專利文獻(xiàn)2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第2006/038695號(hào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2010-017082號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：“氨基酸發(fā)酵技術(shù)的系統(tǒng)化調(diào)查”、國(guó)立科學(xué)博物館技術(shù)的系統(tǒng)化調(diào)查報(bào)告第11集、獨(dú)立行政法人國(guó)立科學(xué)博物館、2008年3月19日、55-90頁(yè)

非專利文獻(xiàn)2：“從發(fā)酵工程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室至工廠”、學(xué)會(huì)出版中心、1988年9月、78-81頁(yè)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題

微生物發(fā)酵引起的有機(jī)化合物的生產(chǎn)量世界性地進(jìn)行擴(kuò)大，存在作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑被使用的氨量也增大的傾向。

氨主要通過(guò)利用哈伯-博施(haber-bosch)法的大規(guī)模生產(chǎn)工藝來(lái)制造。在哈伯-博施法中，使用在fe3o4中添加有數(shù)重量％的al2o3和k2o的雙重促進(jìn)鐵(doublypromotediron)催化劑，使含有氫和氮的原料氣體在400℃～600℃、20mpa～100mpa的高溫高壓條件下反應(yīng)而合成氨。

除微生物發(fā)酵，各種化學(xué)品的原料、肥料中使用的氨在世界的需求增大，氨合成工廠越來(lái)越大型化。在利用這種大規(guī)模生產(chǎn)工藝的氨的合成中，是將得到的氨進(jìn)行液化并貯藏，將作為液體氨運(yùn)送至氨消費(fèi)場(chǎng)所作為前提的。除氨合成自身的成本之外，需要隨著液體氨的貯藏、運(yùn)送、安全保障而產(chǎn)生的成本，因此，存在氨價(jià)格居高不下的傾向。

在進(jìn)行微生物發(fā)酵工藝的大規(guī)模化時(shí)，期望廉價(jià)地且以充分的量獲得氮源或ph調(diào)節(jié)劑中使用的氨。

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種在利用微生物發(fā)酵進(jìn)行有機(jī)化合物的制造時(shí)，不會(huì)伴有液體氨的運(yùn)送(或可以抑制在最小限)的新型的制造系統(tǒng)及制造方法。

需要說(shuō)明的是，在微生物發(fā)酵中，微生物利用碳源、氮源等自己增殖。在這樣的意義中，本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種新型的制造系統(tǒng)及制造方法，其在微生物的制造時(shí)不會(huì)伴有液體氨的運(yùn)送(或可以抑制在最小限)。

用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案

本發(fā)明包含以下的內(nèi)容。

[1]一種有機(jī)化合物或微生物的制造系統(tǒng)，其包含：

氨合成裝置，其在擔(dān)載有釕的催化劑的存在下，使含有氫和氮的原料氣體反應(yīng)而合成含氨氣體；

培養(yǎng)裝置，其使用源自由氨合成裝置得到的含氨氣體的氨，對(duì)具有有機(jī)化合物生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)。

[2]如[1]所述的制造系統(tǒng)，其中，在氨合成裝置中，在530℃以下的反應(yīng)溫度、30mpa以下的反應(yīng)壓力的條件下，使原料氣體反應(yīng)。

[3]如[1]或[2]所述的制造系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含氨濃縮裝置，所述氨濃縮裝置對(duì)由氨合成裝置得到的含氨氣體中的氨進(jìn)行濃縮。

[4]如[1]～[3]中任一項(xiàng)所述的制造系統(tǒng)，其在氨合成裝置的下游側(cè)進(jìn)一步包含再循環(huán)裝置，所述再循環(huán)裝置回收未反應(yīng)的氫和氮，并將回收的氣體再循環(huán)至氨合成裝置的上游側(cè)。

[5]如[4]所述的制造系統(tǒng)，其中，再循環(huán)裝置包含除去回收氣體中的水分的脫水裝置和/或干燥裝置。

[6]如[1]～[5]中任一項(xiàng)所述的制造系統(tǒng)，其中，其使用源自由氨合成裝置得到的含氨氣體的氨制造氨水，并使用得到的氨水對(duì)具有有機(jī)化合物生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)。

[7]如[1]～[5]中任一項(xiàng)所述的制造系統(tǒng)，其使用源自由氨合成裝置得到的含氨氣體的氨制造氨水，并從得到的氨水中回收氨氣，使用所回收的氨氣對(duì)具有有機(jī)化合物生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)。

[8]如[1]～[7]中任一項(xiàng)所述的制造系統(tǒng)，其中，在培養(yǎng)裝置中，使用氨作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑。

[9]如[1]～[8]中任一項(xiàng)所述的制造系統(tǒng)，其中，微生物具有選自氨基酸、有機(jī)酸、多糖類、蛋白質(zhì)、抗菌素、及醇中的有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力。

[10]如[1]～[9]中任一項(xiàng)所述的制造系統(tǒng)，其中，微生物為細(xì)菌或真菌。

[11]一種有機(jī)化合物或微生物的制造方法，其包括如下工序：

(a)在擔(dān)載有釕的催化劑的存在下，使含有氫和氮的原料氣體反應(yīng)而合成含氨氣體的工序；及

(b)使用源自得到的含氨氣體的氨，對(duì)具有有機(jī)化合物生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)的工序。

[12]如[11]所述的方法，其中，工序(a)和工序(b)連續(xù)地實(shí)施。

[13]如[11]或[12]所述的方法，其中，在工序(a)中，在530℃以下的反應(yīng)溫度、30mpa以下的反應(yīng)壓力的條件下，使原料氣體反應(yīng)。

[14]如[11]～[13]中任一項(xiàng)所述的方法，其進(jìn)一步包括對(duì)工序(a)中得到的含氨氣體中的氨進(jìn)行濃縮的工序。

[15]如[11]～[14]中任一項(xiàng)所述的方法，其進(jìn)一步包括在工序(a)之后，回收未反應(yīng)的氫和氮，并將回收的氣體再循環(huán)至工序(a)的工序。

[16]如[15]所述的方法，其中，在進(jìn)行再循環(huán)的工序中，實(shí)施除去回收氣體中的水分的脫水處理和/或干燥處理。

[17]如[11]～[16]中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使用源自由工序(a)得到的含氨氣體的氨制造氨水，在工序(b)中使用得到的氨水，對(duì)具有有機(jī)化合物生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)。

[18]如[11]～[16]中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使用源自工序(a)中得到的含氨氣體的氨制造氨水，從得到的氨水中回收氨氣，在工序(b)中使用所回收的氨氣，對(duì)具有有機(jī)化合物生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)。

[19]如[11]～[18]中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在工序(b)中，使用氨作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑。

[20]如[11]～[19]中任一項(xiàng)所述的方法，其中，微生物具有選自氨基酸、有機(jī)酸、多糖類、蛋白質(zhì)、抗菌素、及醇中的有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力。

[21]如[11]～[20]中任一項(xiàng)所述的方法，其中，微生物為細(xì)菌或真菌。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種不會(huì)伴有液體氨的運(yùn)送(或可以抑制在最小限)的有機(jī)化合物或微生物的新型的制造系統(tǒng)及制造方法。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的制造系統(tǒng)的概略圖(1)。

圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的制造系統(tǒng)的概略圖(2)。

圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的制造系統(tǒng)的概略圖(3)。

圖4是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的制造系統(tǒng)的概略圖(4)。

標(biāo)記說(shuō)明

1氫氣原料

2空氣

3含有氫和氮的原料氣體

4含氨氣體

5、9、15回收的氣體

6濃縮氨

7水

8氨水

12用氨汽提裝置除去的水

13空氣

14有機(jī)化合物或微生物

101氫/氮制造裝置

102氨合成裝置

103氨濃縮裝置

104、105氣體分離膜

106冷卻器

107脫水裝置

108干燥裝置

201氨水制造裝置

203培養(yǎng)裝置

204預(yù)混合器

205氨汽提裝置

1000、1001、1002、1003有機(jī)化合物或微生物的制造系統(tǒng)

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)于本發(fā)明，根據(jù)其優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

[制造系統(tǒng)]

本發(fā)明提供一種有機(jī)化合物或微生物的新型的制造系統(tǒng)。

如上所述，在利用大規(guī)模生產(chǎn)工藝的氨合成中，將對(duì)合成的氨進(jìn)行液化并貯藏，并將作為液體氨運(yùn)送至氨消費(fèi)場(chǎng)所作為前提，存在隨液體氨的貯藏、運(yùn)送、安全保障而產(chǎn)生的周邊成本增高的傾向。

在本發(fā)明中，作為微生物發(fā)酵所需要的氮源或ph調(diào)節(jié)劑被使用的氨，在實(shí)施該微生物發(fā)酵的場(chǎng)所進(jìn)行制造(即現(xiàn)場(chǎng)制造)。由此，可以不進(jìn)行液體氨的貯藏、運(yùn)送，通過(guò)微生物發(fā)酵制造有機(jī)化合物或微生物。

在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的有機(jī)化合物或微生物的制造系統(tǒng)包含：

在擔(dān)載有釕的催化劑的存在下，使含有氫和氮的原料氣體反應(yīng)而合成含氨氣體的氨合成裝置；

使用源自由氨合成裝置得到的含氨氣體的氨，對(duì)具有有機(jī)化合物生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)的培養(yǎng)裝置。

＜氨合成裝置＞

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中，氨合成裝置在擔(dān)載有釕的催化劑的存在下，使含有氫和氮的原料氣體反應(yīng)而合成含氨氣體。

如上所述，氨目前主要通過(guò)哈伯-博施法來(lái)制造。在哈伯-博施法中，使用雙重促進(jìn)鐵催化劑，使含有氫和氮的原料氣體在400℃～600℃、20mpa～100mpa的高溫高壓條件下反應(yīng)而合成氨。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中，使用擔(dān)載有釕的催化劑作為氨合成催化劑。擔(dān)載有釕的催化劑與哈伯-博施法所使用的雙重促進(jìn)鐵催化劑相比，即使在低壓條件下也能夠呈現(xiàn)高的氨合成活性。

在擔(dān)載有釕的催化劑中，作為載體，只要可以擔(dān)載釕且不抑制氨合成中的釕的催化劑能力即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的載體。作為載體，可舉出例如：氧化硅(二氧化硅)、氧化鋅、氧化鋁(氧化鋁)、氧化鎂(氧化鎂)、氧化銦、氧化鈣、氧化鋯(鋯氧)、氧化鈦(二氧化鈦)、氧化硼、氧化鉿、氧化鋇、氧化鈰(氧化鈰)、沸石等氧化物；氮化硅、氮化鋁、氮化硼、氮化鎂等氮化物；活性炭。載體可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上而使用。

擔(dān)載有釕的催化劑可以含有選自堿金屬、堿土金屬、稀土元素中的1種以上的元素作為助催化劑成分。

就擔(dān)載有釕的催化劑中的釕的擔(dān)載量而言，從氨合成活性的觀點(diǎn)出發(fā)，在將載體設(shè)為100wt％時(shí)，優(yōu)選為0.01wt％以上，更優(yōu)選為0.02wt％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.03wt％以上，0.05wt％以上，0.1wt％以上，0.3wt％以上，0.5wt％以上，或1wt％以上。從可以抑制氨合成反應(yīng)時(shí)釕粒子的燒結(jié)從而維持所期望的氨合成活性的觀點(diǎn)出發(fā)，釕的擔(dān)載量的上限優(yōu)選為30wt％以下，更優(yōu)選為20wt％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為15wt％以下，或10wt％以下。

使用助催化劑成分的情況下，擔(dān)載有釕的催化劑中的助催化劑成分的擔(dān)載量沒(méi)有特別限定，從氨合成活性的觀點(diǎn)出發(fā)，將釕設(shè)為100wt％時(shí)，優(yōu)選為0.01wt％～1000wt％，更優(yōu)選為1wt％～800wt％。

擔(dān)載有釕的催化劑的比表面積沒(méi)有特別限定，優(yōu)選為0.1m²/g～1000m²/g，更優(yōu)選為0.5m²/g～800m²/g。擔(dān)載有釕的催化劑的比表面積例如可以利用bet吸附法進(jìn)行測(cè)定。

擔(dān)載有釕的催化劑的制備方法沒(méi)有特別限定，可以根據(jù)載體的種類等從公知的方法中選擇適當(dāng)?shù)姆椒?。可舉出例如：含浸法、溶膠-凝膠法、cvd法、濺射法等。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中，氨合成裝置只要能夠在上述的擔(dān)載有釕的催化劑的存在下使含有氫和氮的原料氣體反應(yīng)而合成含氨氣體即可，沒(méi)有特別限定，例如包含：含有氫和氮的原料氣體的入口、在上述催化劑的存在下使原料氣體反應(yīng)而合成含氨氣體的反應(yīng)部、和生成的含氨氣體的出口。

在氨合成裝置的反應(yīng)部中，原料氣體中的氫和氮在催化劑的作用下，按照式：直接進(jìn)行反應(yīng)而合成氨。

從容易在氨消費(fèi)場(chǎng)所進(jìn)行氨合成的觀點(diǎn)出發(fā)，反應(yīng)溫度優(yōu)選為600℃以下，更優(yōu)選為550℃以下，進(jìn)一步優(yōu)選為530℃以下、500℃以下、450℃以下、或400℃以下。從氨合成活性的觀點(diǎn)出發(fā)，反應(yīng)溫度的下限優(yōu)選為100℃以上，更優(yōu)選為150℃以上，進(jìn)一步優(yōu)選為200℃以上、250℃以上、或300℃以上。

從容易進(jìn)行氨消費(fèi)場(chǎng)所中的氨合成的觀點(diǎn)出發(fā)，反應(yīng)壓力優(yōu)選為30mpa以下，更優(yōu)選為25mpa以下，進(jìn)一步優(yōu)選為20mpa以下。在使用擔(dān)載有釕的催化劑的本發(fā)明中，即使在反應(yīng)壓力更低的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的氨合成活性。例如，反應(yīng)壓力可以調(diào)整為15mpa以下、10mpa以下、5mpa以下、4mpa以下、3mpa以下、2mpa以下、或1mpa以下。從在優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方式中作為化學(xué)平衡控制的氨合成裝置出口的氨濃度的觀點(diǎn)出發(fā)，反應(yīng)壓力的下限優(yōu)選為10kpa以上，更優(yōu)選為50kpa以上，進(jìn)一步優(yōu)選為100kpa以上。需要說(shuō)明的是，反應(yīng)壓力為表壓(以下同樣)。

在氨合成裝置的反應(yīng)部中，反應(yīng)形式可以為間歇式反應(yīng)形式、封閉循環(huán)系反應(yīng)形式、流通系反應(yīng)形式的任一種，但從實(shí)用的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選流通系反應(yīng)形式。另外，可采用以通過(guò)抑制反應(yīng)引起的催化劑層的溫度上升并提高平衡氨濃度而大大維持氨合成反應(yīng)速度為目的的內(nèi)部熱交換式；或采用對(duì)原料氣體在流體流動(dòng)方向進(jìn)行分割而供給的驟冷器式等公知的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。

在氨合成裝置的反應(yīng)部中，擔(dān)載有釕的催化劑可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上而使用。或者，可以將擔(dān)載有釕的催化劑和其它氨合成催化劑組合2種以上而使用。使用2種以上的催化劑的情況下，可以根據(jù)反應(yīng)形式混合2種以上的催化劑而使用；也可以疊層催化劑使每個(gè)種類形成個(gè)別的層而使用；還可以將催化劑充填于分別的反應(yīng)管使每個(gè)種類充填于不同的反應(yīng)管，然后組合該反應(yīng)管而使用。

需要說(shuō)明的是，使用擔(dān)載有釕的催化劑的情況下，在得到所期望的氨合成活性時(shí)，較低地抑制原料氣體中的水分含量是重要的。尤其是從催化劑的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，原料氣體中的水分含量?jī)?yōu)選為100體積ppm以下，更優(yōu)選為50體積ppm以下。該水分含量的下限越低越優(yōu)選，可以為0體積ppm。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的制造系統(tǒng)包含后述的未反應(yīng)的氫和氮的再循環(huán)裝置的情況下，包含利用再循環(huán)裝置回收的氣體中的水分含量，原料氣體中的水分含量在上述的范圍是重要的。

原料氣體中的氫和氮的摩爾比(氫/氮)優(yōu)選為1/2～5/1，更優(yōu)選為1/2～3/1，進(jìn)一步優(yōu)選為1/2～2/1，進(jìn)一步更優(yōu)選為4/5～6/5。

氨合成中使用的原料氣體中的氫可以通過(guò)眾所周知的方法來(lái)制備，例如：1)通過(guò)水蒸氣改性反應(yīng)、部分氧化反應(yīng)、或它們的組合將烴(例如煤、石油、天然氣體、生物質(zhì))轉(zhuǎn)化為含有co、h2的氣體，然后，實(shí)施co轉(zhuǎn)化反應(yīng)、脫co2處理的方法；2)對(duì)水進(jìn)行電分解的方法；3)使用光催化劑對(duì)水進(jìn)行分解的方法?；蛘?，氫可以由氫氣瓶(bombe)(包含氫氣瓶主干部，以下相同)、氫罐(包含氫自動(dòng)加載器等移動(dòng)式罐，以下相同)供給。氨合成中使用的原料氣體中的氮可以使用氮分離膜或深冷分離法從空氣中分離出氮而制備?；蛘撸诶脽N的部分氧化反應(yīng)來(lái)制備氫的情況下，可以利用空氣中的氮作為氧源進(jìn)行使用。或者，氮可以由氮?dú)馄?包含氮?dú)馄恐鞲刹浚韵孪嗤?、氮罐(包含氮自動(dòng)加載器等移動(dòng)式罐，以下相同)供給。

在本發(fā)明中，可以使用能夠在氨消費(fèi)場(chǎng)所中有利地實(shí)施的工藝來(lái)制備含有氫和氮的原料氣體。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中，在氨合成裝置中所合成的含氨氣體中的氨濃度優(yōu)選為0.5體積％以上，更優(yōu)選為2體積％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為4體積％以上、6體積％以上、8體積％以上、或10體積％以上。在氨合成裝置所合成的含氨氣體中，除氨之外，主要含有未反應(yīng)的氫、未反應(yīng)的氮。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中，氨合成裝置的氨合成能力(氨-噸/天)由于培養(yǎng)裝置中氨使用量的不同而不同，優(yōu)選為300噸/天以下，更優(yōu)選為200噸/天以下，進(jìn)一步優(yōu)選為100噸/天以下、80噸/天以下、60噸/天以下、或50噸/天以下。氨合成能力的下限沒(méi)有特別限定，通?？稍O(shè)為0.1噸/天以上、1噸/天以上、2噸/天以上等。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中，使用源自氨合成裝置中得到的含氨氣體的氨，對(duì)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)。在培養(yǎng)時(shí)，氨作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑被使用。

氨合成裝置中得到的含氨氣體根據(jù)培養(yǎng)裝置的具體的規(guī)格，1)可以在冷卻之后立即供給至培養(yǎng)裝置；2)可以進(jìn)行濃縮從而作為濃縮氨氣或液體氨(或根據(jù)需要為氨水)供給至培養(yǎng)裝置；3)或可以從得到的氨水中回收氨氣，將所回收的氨氣供給至培養(yǎng)裝置。為了包含上述2)及3)的實(shí)施方式，在本發(fā)明中，采用了使用由氨合成裝置得到的含氨氣體“來(lái)源的”氨的表達(dá)。氨另外可以轉(zhuǎn)化為硫酸銨等銨鹽、硝酸、硝酸鹽等源自氨的含氮化合物，然后，供給至培養(yǎng)裝置。在所述的實(shí)施方式中，氨作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑的原料被使用。這種實(shí)施方式也包含于本發(fā)明中的“使用氨作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑”。

因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的制造系統(tǒng)進(jìn)一步包含對(duì)由氨合成裝置得到的含氨氣體進(jìn)行冷卻的冷卻器。作為冷卻器，只要可將含氨氣體冷卻至指定的溫度即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的冷卻器(例如線圈型熱交換器、殼管式熱交換器等)。經(jīng)冷卻的含氨氣體可以直接供給至培養(yǎng)裝置，也可以在貯藏罐中貯藏之后供給至培養(yǎng)裝置。

在其它實(shí)施方式中，本發(fā)明的制造系統(tǒng)進(jìn)一步包含對(duì)由氨合成裝置得到的含氨氣體中的氨進(jìn)行濃縮的氨濃縮裝置。作為氨濃縮裝置，只要能夠?qū)睔怏w中的氨進(jìn)行濃縮即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的濃縮裝置。作為氨濃縮裝置，可舉出例如：加壓冷卻裝置、氣體分離膜裝置、壓力擺動(dòng)吸附(psa)裝置。

使用加壓冷卻裝置作為氨濃縮裝置的情況下，優(yōu)選對(duì)加壓冷卻的條件進(jìn)行設(shè)定，使含氨氣體中的氨進(jìn)行液化。加壓冷卻時(shí)的壓力也由于氨合成裝置的反應(yīng)部中的反應(yīng)壓力或加壓冷卻時(shí)的溫度不同而不同，優(yōu)選為10kpa以上，更優(yōu)選為50kpa以上、，進(jìn)一步優(yōu)選為100kpa以上、0.2mpa以上、0.3mpa以上、0.4mpa以上、或0.5mpa以上。另外，加壓冷卻時(shí)的溫度也由于加壓冷卻時(shí)的壓力不同而不同，優(yōu)選為50℃以下，更優(yōu)選為40℃以下，進(jìn)一步優(yōu)選為30℃以下、20℃以下、10℃以下、5℃以下、0℃以下、-5℃以下、或-10℃以下。該溫度的下限沒(méi)有特別限定，通?？稍O(shè)為-35℃以上、-30℃以上等。需要說(shuō)明的是，作為加壓冷卻裝置，只要能夠?qū)τ砂焙铣裳b置得到的含氨氣體在上述的條件下進(jìn)行加壓冷卻即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的加壓冷卻裝置。對(duì)含氨氣體進(jìn)行加壓冷卻而得到的液體氨可以直接供給至培養(yǎng)裝置，也可以在貯藏罐中貯藏之后供給至培養(yǎng)裝置。

使用氣體分離膜裝置作為氨濃縮裝置的情況下，優(yōu)選使用氫氣分離膜、氮?dú)夥蛛x膜、或它們的組合。在氨合成裝置中得到的含氨氣體中主要含有氨、未反應(yīng)的氫、未反應(yīng)的氮，通過(guò)使未反應(yīng)的氫和未反應(yīng)的氮中的至少一者利用氣體分離膜分離，可以使氨濃縮。作為氫氣分離膜、氮?dú)夥蛛x膜，只要能夠使由氨合成裝置得到的含氨氣體中未反應(yīng)的氫、氮分離即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的氫氣分離膜、氮?dú)夥蛛x膜。或者，可以使用能夠使含氨氣體中的氨選擇性地分離的氨氣分離膜。在使用有氣體分離膜裝置進(jìn)行氨的濃縮時(shí)，可以根據(jù)氣體分離膜的種類確定溫度及壓力等條件。例如，氣體分離時(shí)的壓力(粗氣體側(cè))優(yōu)選為10kpa以上，更優(yōu)選為50kpa以上，進(jìn)一步優(yōu)選為100kpa以上、0.2mpa以上、0.3mpa以上、0.4mpa以上、或0.5mpa以上。該氣體壓(粗氣體側(cè))的上限沒(méi)有特別限定，通常為氨合成裝置的反應(yīng)部中的反應(yīng)壓力以下。由氣體分離膜裝置得到的濃縮氨氣可以直接供給至培養(yǎng)裝置，也可以在貯藏罐中貯藏之后供給至培養(yǎng)裝置。

作為氨濃縮裝置，可以使用壓力擺動(dòng)吸附(psa)裝置。在psa裝置中，使用對(duì)于含氨氣體中的氨呈現(xiàn)選擇性吸附能力的吸附劑，根據(jù)壓力變動(dòng)控制氨的吸附和脫附，使氨和其它氣體分離(對(duì)氨進(jìn)行濃縮)。作為psa裝置，只要能夠?qū)睔怏w中的氨進(jìn)行濃縮即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的psa裝置。例如，可以使用日本專利第2634015號(hào)公報(bào)所記載的psa裝置，對(duì)含氨氣體中的氨進(jìn)行濃縮。

在psa裝置中，使氨吸附于吸附劑時(shí)的壓力(pad)和使氨從吸附劑脫附時(shí)的壓力(pde)優(yōu)選滿足pad＞pde。從使含氨氣體中的氨有效地濃縮的觀點(diǎn)出發(fā)，上述pad及pde優(yōu)選滿足pad－pde≥10kpa，更優(yōu)選滿足pad－pde≥50kpa，進(jìn)一步優(yōu)選滿足pad－pde≥100kpa，進(jìn)一步更優(yōu)選滿足pad－pde≥0.2mpa，特別優(yōu)選滿足pad－pde≥0.3mpa、pad－pde≥0.4mpa、或pad－pde≥0.5mpa。上述pad和pde的差值(pad－pde)的上限通常為氨合成裝置的反應(yīng)部中的反應(yīng)壓力以下。另外，pad只要滿足上述pad＞pde即可，沒(méi)有特別限定，可以根據(jù)使用的吸附劑的吸附能力而確定，但通常為氨合成裝置的反應(yīng)部中的反應(yīng)壓力以下。pde只要滿足上述pad＞pde結(jié)塊，沒(méi)有特別限定，可以根據(jù)使用的吸附劑的脫附能力而確定，但通常為1mpa以下，優(yōu)選為0.5mpa以下、0.2mpa以下、100kpa以下、50kpa以下、10kpa以下、或0kpa以下。氣體分離時(shí)的溫度可以根據(jù)psa裝置的具體規(guī)格而確定。

使用psa裝置作為氨濃縮裝置的情況下，優(yōu)選具備2個(gè)以上的吸附塔的psa裝置。例如，在具備2個(gè)吸附塔(第1吸附塔及第2吸附塔)的psa裝置中進(jìn)行操作，使在第1吸附塔中實(shí)施氨的吸附工序時(shí)在第2吸附塔中實(shí)施氨的脫附工序，在第1吸附塔中實(shí)施氨的脫附工序時(shí)在第2吸附塔中實(shí)施氨的吸附工序，由此可以連續(xù)地對(duì)含氨氣體中的氨進(jìn)行濃縮。psa裝置中得到的濃縮氨氣可以直接供給至培養(yǎng)裝置，也可以在貯藏罐中貯藏之后供給至培養(yǎng)裝置。

使用psa裝置作為氨濃縮裝置的情況下，在氨濃縮裝置中得到的濃縮氨氣中的氨濃度優(yōu)選為10體積％以上，更優(yōu)選為30體積％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為50體積％以上。該氨濃度的上限越高越優(yōu)選，可以為100體積％。因此，在本發(fā)明中，氨的“濃縮”包括從含氨氣體中分離氨的概念。

在本發(fā)明中，由氨合成裝置得到的含氨氣體利用上述的氨濃縮裝置對(duì)氨進(jìn)行濃縮，然后，可以進(jìn)一步使用氨精制裝置進(jìn)行精制。

如上所述，在氨合成裝置中得到的含氨氣體中包含未反應(yīng)的氫、未反應(yīng)的氮。通過(guò)將這些未反應(yīng)的氫和氮作為氨合成的原料進(jìn)行再循環(huán)，可以謀求系統(tǒng)效率的提高。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的制造系統(tǒng)進(jìn)一步包含在氨合成裝置的下游側(cè)回收未反應(yīng)的氫和氮，并將回收的氣體再循環(huán)至氨合成裝置的上游側(cè)的再循環(huán)裝置。

在使氨合成裝置中得到的含氨氣體冷卻之后直接供給至培養(yǎng)裝置的實(shí)施方式中，只要在培養(yǎng)裝置中設(shè)置再循環(huán)裝置即可。再循環(huán)裝置的詳細(xì)情況參照附圖進(jìn)行后述。

另外，在對(duì)由氨合成裝置得到的含氨氣體進(jìn)行濃縮而作為濃縮氨氣或液體氨(或根據(jù)需要為氨水)供給至培養(yǎng)裝置的實(shí)施方式中，可以在氨濃縮裝置中選擇性地回收未反應(yīng)的氫和氮，在氨濃縮裝置中設(shè)置再循環(huán)裝置即可。

作為再循環(huán)裝置，只要可以對(duì)未反應(yīng)的氫和氮進(jìn)行回收，并使回收的含有氫及氮的氣體再循環(huán)至氨合成裝置的上游側(cè)即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的再循環(huán)裝置。例如，再循環(huán)裝置可以包含回收的氣體的導(dǎo)管和用于轉(zhuǎn)移回收的氣體的泵。

需要說(shuō)明的是，在回收的氣體中含有水分的情況下，將該氣體直接進(jìn)行再循環(huán)時(shí)，有時(shí)對(duì)氨合成裝置中使用的擔(dān)載有釕的催化劑的催化劑能力產(chǎn)生不良影響。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，再循環(huán)裝置包含除去回收氣體中的水分的脫水裝置。作為脫水裝置，只要可使回收氣體中的水分含量降低至對(duì)本發(fā)明中使用的擔(dān)載有釕的催化劑的催化劑能力不產(chǎn)生不良影響的值即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的脫水裝置?？膳e出例如對(duì)回收的氣體進(jìn)行冷卻而使水分冷凝除去的裝置。另外，從進(jìn)一步減少回收氣體中的水分含量的觀點(diǎn)出發(fā)，再循環(huán)裝置可以使用干燥裝置，也可以除脫水裝置之外或代替脫水裝置而含有干燥裝置。作為干燥裝置，只要具有進(jìn)一步減少回收氣體中的水分含量的功能即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的干燥裝置?？膳e出例如使回收的氣體與吸濕劑接觸并進(jìn)行脫水的裝置，在該裝置中，作為吸濕劑，沒(méi)有特別限定，可舉出例如：氯化鈣、五氧化二磷及硫酸銅無(wú)水鹽等化學(xué)的吸濕劑；二氧化硅凝膠、氧化鋁凝膠及沸石等物理的吸濕劑。

＜培養(yǎng)裝置＞

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中，培養(yǎng)裝置中，使用源自由氨合成裝置得到的含氨氣體的氨對(duì)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)。

對(duì)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)而制造有機(jī)化合物的技術(shù)廣為人知。本發(fā)明可以廣泛適用于這種微生物發(fā)酵技術(shù)。作為在微生物發(fā)酵中制造的有機(jī)化合物，可舉出例如：氨基酸、有機(jī)酸、多糖、蛋白質(zhì)、抗生素、醇。作為氨基酸，可舉出例如：甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、苯基丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、羥基脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天門(mén)冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸。作為有機(jī)酸，可舉出例如：乙酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸、蘋(píng)果酸、衣康酸、檸檬酸、丙烯酸、丙酸、富馬酸。作為多糖，可舉出例如：黃原膠、葡聚糖、海藻酸鹽、透明質(zhì)酸、凝膠多糖、膠凝糖、硬葡聚糖、普魯蘭。作為蛋白質(zhì)，可舉出例如：荷爾蒙、淋巴因子、干擾素、酶(淀粉酶、葡糖淀粉酶、轉(zhuǎn)化酶、乳糖酶、蛋白酶、脂肪酶等)。作為抗生素，可舉出例如：抗菌劑(β-內(nèi)酰胺、大環(huán)內(nèi)酯、袢霉素、四環(huán)素、氯霉素、肽性抗生素、氨基甙等)、抗霉劑(多氧菌素b、灰黃霉素、多烯大環(huán)內(nèi)酯等)、抗癌劑(道諾霉素、阿霉素、放線菌素、光輝霉素、博來(lái)霉素等)、蛋白酶/肽酶抑制劑(亮肽素、抗痛素、胃酶抑素等)、膽固醇生合成抑制劑(康帕丁、洛弗斯塔特因、普伐他汀等)。作為醇，可舉出例如：乙醇、異丙醇、甘油、丙二醇、三亞甲基二醇、1-丁醇、山梨糖醇。作為在微生物發(fā)酵中制造的有機(jī)化合物，另外也可舉出丙烯酰胺、二烯化合物(異戊二烯等)、戊二胺等。

作為具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物，包含1)本來(lái)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物、和2)本來(lái)不具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力或?qū)嵸|(zhì)上不具有但通過(guò)基因重組導(dǎo)入有機(jī)化合物生成基因而達(dá)到后天具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物這兩者。關(guān)于具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物，根據(jù)有機(jī)化合物的種類已知有各種微生物，在本發(fā)明中，可以廣泛使用這些已知的微生物。另外，只要在培養(yǎng)時(shí)可以使用氨氮源或ph調(diào)節(jié)劑，則關(guān)于今后所開(kāi)發(fā)的微生物，也可以廣泛使用本發(fā)明。

作為微生物，只要具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力即可，沒(méi)有特別限定，優(yōu)選細(xì)菌或真菌。作為細(xì)菌，可舉出例如：埃希氏菌(escherichia)屬細(xì)菌、泛菌(pantoea)屬細(xì)菌、棒狀桿菌(corynebacterium)屬細(xì)菌、腸桿菌屬(enterobacter)屬細(xì)菌、梭菌(clostridium)屬細(xì)菌、桿菌(bacillus)屬細(xì)菌、乳桿菌(lactobacillus)屬細(xì)菌、鏈霉菌(streptomyces)屬細(xì)菌、鏈球菌(streptococcus)屬細(xì)菌、假單胞菌(pseudomonas)屬細(xì)菌。作為真菌，可舉出例如：酵母(saccharomyces)屬菌、裂殖酵母(schizosaccharomyces)屬菌、耶氏酵母(yarrowia)屬菌、木霉屬(trichoderma)屬菌、曲霉(aspergillus)屬菌、鐮刀霉(fusarium)屬菌、毛霉菌(mucor)屬菌。

作為埃希氏菌屬細(xì)菌，可舉出例如大腸桿菌(escherichiacoli)等。作為泛菌(pantoea)屬細(xì)菌，可舉出例如菠蘿多源菌(pantoeaananatis)等。作為棒狀桿菌(corynebacterium)屬細(xì)菌，可舉出例如谷氨酸棒狀桿菌(corynebacteriumglutamicum)、產(chǎn)氨短桿菌(corynebacteriumammoniagenes)等。作為腸桿菌屬(enterobacter)屬細(xì)菌，可舉出例如產(chǎn)氣腸桿菌(enterobacteraerogenes)等。作為梭菌(clostridium)屬細(xì)菌，可舉出例如丙酮丁醇梭菌(clostridiumacetobutylicum)等。作為桿菌(bacillus)屬細(xì)菌，可舉出例如枯草芽胞桿菌(bacillussubtilis)、解淀粉芽孢桿菌(bacillusamyloliquefaciens)等。作為乳酸菌(lactobacillus)屬細(xì)菌，可舉出例如：果汁乳桿菌(lactobacillusyamanashiensis)、動(dòng)物乳桿菌(lactobacillusanimalis)、希氏乳桿菌(lactobacillushilgardii)、短乳桿菌(lactobacillusbrevis)等。作為鏈霉菌(streptomyces)屬細(xì)菌，可舉出例如：帶小棒鏈霉菌(streptomycesclavuligerus)、委內(nèi)瑞拉鏈球菌(streptomycesvenezuelae)、波賽鏈霉菌(streptomycespeucetius)等。作為鏈球菌(streptococcus)屬細(xì)菌，可舉出例如馬鏈球菌(streptococcusequi)、變異鏈球菌(streptococcusmutans)等。作為假單胞菌(pseudomonas)屬細(xì)菌，可舉出例如熒光假單胞菌(pseudomonasfluorescens)、銅綠假單胞菌(pseudomonasaeruginosa)、伊樂(lè)假單胞菌(pseudomonaselodea)、惡臭假單胞菌(pseudomonasputida)等。作為酵母(saccharomyces)屬菌，可舉出例如釀酒酵母(saccharomycescerevisiae)等。作為裂殖酵母(schizosaccharomyces)屬菌，可舉出例如：粟酒裂殖酵母(schizosaccharomycespombe)等。作為耶氏酵母(yarrowia)屬菌，可舉出例如：解脂耶氏酵母(yarrowialipolytica)等。作為木霉屬(trichoderma)屬菌，可舉出例如里氏木霉(trichodermareesei)等。作為曲霉(aspergillus)屬菌，可舉出例如土曲霉(aspergullusterreus)、米曲霉(aspergillusoryzae)等。作為鐮刀霉(fusarium)屬菌，可舉出例如異孢鐮刀菌(fusariumhetereosporum)等。作為毛霉菌(mucor)屬菌，可舉出例如爪哇毛霉菌(mucorjavanicus)等。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中制造氨基酸的情況下，作為可優(yōu)選使用的微生物的實(shí)例，可舉出以下。例如在目的物質(zhì)為l-賴氨酸的情況下，為大腸桿菌aj11442(nrrlb-12185，fermbp-1543)(參照美國(guó)專利第4,346,170號(hào))、乳糖發(fā)酵短桿菌aj3990(atcc31269)(參照美國(guó)專利第4,066,501號(hào))、lys生產(chǎn)菌wc196lc/pcabd2(國(guó)際公開(kāi)2010/061890號(hào))等。wc196δcadaδldc為通過(guò)從wc196株、破壞編碼賴氨酸脫羧酶的cada及l(fā)dcc基因而構(gòu)建的菌株。wc196δcadaδldc/pcabd2為通過(guò)在wc196δcadaδldc中導(dǎo)入含有賴氨酸生合成系基因的質(zhì)粒pcabd2(美國(guó)專利第6,040,160號(hào))而構(gòu)建的菌株。wc196δcadaδldc被命名為aj110692，在2008年10月7日、在國(guó)立研究開(kāi)發(fā)法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所專利生物保藏中心(目前，獨(dú)立行政法人制品評(píng)價(jià)技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)專利生物寄托中心、郵政編碼：292-0818、住所：日本國(guó)千葉縣木更津市上總鐮足2-5-8120號(hào)室)中作為保藏編號(hào)fermbp-11027被保藏。其為l-蘇氨酸的情況下，為大腸桿菌vkpmb-3996(ria1867、vkpmb-3996)(參照美國(guó)專利第5,175,107號(hào))、嗜乙酰乙酸棒桿菌aj12318(fermbp-1172)(參照美國(guó)專利第5,188,949號(hào))等，其為l-苯基丙氨酸的情況下，為大腸桿菌aj12604(fermbp-3579)(參照歐州專利申請(qǐng)公開(kāi)第488，424號(hào))、乳糖發(fā)酵短桿菌aj12637(fermbp-4160)(參照法國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2,686,898號(hào))等，其為l-谷氨酸的情況下，為將大腸桿菌aj12624(fermbp-3853)(參照法國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2,680,178號(hào))、乳糖發(fā)酵短桿菌aj12475(fermbp-2922)(參照美國(guó)專利第5,272,067號(hào))、谷氨酸棒狀桿菌atcc13869作為親株而制作的2256δldhaδsucayggb＊(國(guó)際公開(kāi)2014/185430)等，其為l-亮氨酸的情況下，為大腸桿菌aj11478(fermp-5274)(參照日本特公昭62-34397號(hào))、乳糖發(fā)酵短桿菌aj3718(fermp-2516)(參照美國(guó)專利第3,970,519號(hào))等，其為l-異亮氨酸的情況下，為大腸桿菌kx141(vkpmb-4781)(參照歐州專利申請(qǐng)公開(kāi)第519,l13號(hào))、黃色短桿菌aj12149(fermbp-759)(參照美國(guó)專利第4,656,135號(hào))等，其為l-纈氨酸的情況下，為大腸桿菌vl1970(vkpmb-4411)(參照歐州專利申請(qǐng)公開(kāi)第519,l13號(hào))、乳糖發(fā)酵短桿菌aj12341(fermbp-1763)(參照美國(guó)專利第5,188,948號(hào))等。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中制造有機(jī)酸時(shí)，作為可優(yōu)選使用的微生物的實(shí)例，可舉出以下。例如目的物質(zhì)為l-乳酸的情況下，為果汁乳桿菌、動(dòng)物乳桿菌、釀酒酵母等，目的物質(zhì)為丙酮酸的情況下，為大腸桿菌、熒光假單胞菌等，目的物質(zhì)為琥珀酸的情況下，為大腸桿菌、菠蘿多源菌等，目的物質(zhì)為衣康酸的情況下，為土曲霉等，目的物質(zhì)為檸檬酸的情況下，為大腸桿菌等(例如參照國(guó)際公開(kāi)2007/097260號(hào)、日本特開(kāi)2010-187542號(hào)公報(bào))。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中制造多糖時(shí)，作為可優(yōu)選使用的微生物的實(shí)例，可舉出以下。例如目的物質(zhì)為葡聚糖的情況下，為希氏乳桿菌、變異鏈球菌等，目的物質(zhì)為海藻酸鹽的情況下，為銅綠假單胞桿菌等，目的物質(zhì)為透明質(zhì)酸的情況下，為馬鏈球菌、變異鏈球菌等，目的物質(zhì)為膠凝糖的情況下，為伊樂(lè)假單胞菌等(例如參照日本特開(kāi)2011-116825號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2007-9092號(hào)公報(bào))。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中制造蛋白質(zhì)時(shí)，作為可優(yōu)選使用的微生物的實(shí)例，可舉出以下。例如目的物質(zhì)為各種荷爾蒙、干擾素的情況下，為釀酒酵母等，目的物質(zhì)為淀粉酶、葡糖淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶的情況下，為枯草芽胞桿菌、米曲霉等，目的物質(zhì)為轉(zhuǎn)化酶、乳糖酶的情況下，為釀酒酵母、米曲霉等(例如參照國(guó)際公開(kāi)第2006/67511號(hào)、日本特開(kāi)2003-153696號(hào)公報(bào))。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中制造抗生素時(shí)，作為可優(yōu)選使用的微生物的實(shí)例，可舉出以下。例如目的物質(zhì)為青霉素等β-內(nèi)酰胺的情況下，為惡臭假單胞菌、棒狀鏈霉菌等，目的物質(zhì)為紅霉素、阿奇霉素等大環(huán)內(nèi)酯的情況下，為委內(nèi)瑞拉鏈球菌等，目的物質(zhì)為道諾霉素的情況下，為波賽鏈霉菌等，目的物質(zhì)為普伐他汀的情況下，為棒狀鏈霉菌等(參照例如國(guó)際公開(kāi)第96/10084號(hào)、日本特開(kāi)2002-53589號(hào)公報(bào)、國(guó)際公開(kāi)第2005/54265號(hào)、國(guó)際公開(kāi)第2007/147827號(hào))。

在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中制造醇時(shí)，作為可優(yōu)選使用的微生物的實(shí)例，可舉出以下。例如目的物質(zhì)為乙醇的情況下，為釀酒酵母、粟酒裂殖酵母、短乳桿菌等，其為三亞甲基二醇的情況下，為大腸桿菌等(例如參照國(guó)際公開(kāi)第2007/97260號(hào))。

作為培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基，優(yōu)選包含用于轉(zhuǎn)換為有機(jī)化合物的碳源、氮源。作為碳源，可舉出例如：?jiǎn)翁穷悺⒍穷?、低聚糖類、多糖等碳水化合物；?duì)蔗糖進(jìn)行水解得到的轉(zhuǎn)化糖；甘油；甲醇、甲醛、甲酸鹽、一氧化碳、二氧化碳等碳原子數(shù)為1的化合物；玉米油、棕櫚油、大豆油等油；乙酸酯；動(dòng)物油脂；動(dòng)物油；飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸等脂肪酸；脂質(zhì)；磷脂質(zhì)；甘油脂質(zhì)；甘油單酯、甘油二酯、甘油三酯等甘油脂肪酸酯；微生物性蛋白質(zhì)、植物性蛋白質(zhì)等多肽；被水解的生物質(zhì)碳源等可再生的碳源；酵母提取物；及它們的組合。作為氮源，可舉出例如：氨、銨鹽、硝酸、硝酸鹽等無(wú)機(jī)氮源；尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)等有機(jī)氮源；及它們的組合。培養(yǎng)基除碳源、氮源之外，優(yōu)選含有無(wú)機(jī)離子及根據(jù)需要的其它有機(jī)微量成分。作為所述的無(wú)機(jī)離子及其它有機(jī)微量成分，可以使用以往公知的任意的成分。培養(yǎng)基可以為天然培養(yǎng)基，也可以為合成培養(yǎng)基。

作為培養(yǎng)條件，只要是可生產(chǎn)目標(biāo)有機(jī)化合物的條件即可，沒(méi)有特別限定，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的微生物培養(yǎng)條件。作為培養(yǎng)溫度，優(yōu)選為20℃～37℃。另外，優(yōu)選根據(jù)微生物的性質(zhì)，在需氧性的、無(wú)氧性的、或厭氧性的條件下進(jìn)行培養(yǎng)。

作為培養(yǎng)方法，可以使用間歇培養(yǎng)法、流加培養(yǎng)法、連續(xù)培養(yǎng)法等公知的方法。

培養(yǎng)裝置中的液體深度(培養(yǎng)基深度)可以根據(jù)微生物的特性適當(dāng)確定。例如，在需要性的培養(yǎng)中，在為了微生物的生長(zhǎng)而必需將培養(yǎng)基設(shè)為靜置狀態(tài)的情況下，只要使用液體深度小的培養(yǎng)裝置(培養(yǎng)槽)即可。在氧要求量大的情況下，只要使用在攪拌槽或氣泡塔中直接通氣空氣而將氧供給至培養(yǎng)基的深部培養(yǎng)裝置即可。

對(duì)培養(yǎng)裝置的氨的供給方法沒(méi)有特別限定，根據(jù)氨的形態(tài)(氨氣、液體氨、氨水)，可以供給至培養(yǎng)裝置的氣相，也可以供給至培養(yǎng)基中。在將氨轉(zhuǎn)化為源自氨的含氮化合物(銨鹽、尿素、硝酸、硝酸鹽)之后供給至培養(yǎng)裝置的情況下，供給至培養(yǎng)基中即可。氨或氨源自含氮化合物的供給可以按照公知的方法實(shí)施。氨或氨源自含氮化合物向培養(yǎng)裝置的供給量可以根據(jù)以具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物的種類為主的培養(yǎng)裝置的具體設(shè)計(jì)而確定。

以下，對(duì)本發(fā)明的制造系統(tǒng)的實(shí)施方式，一邊參照附圖，一邊進(jìn)行說(shuō)明。

圖1表示包含原料氣體制造裝置101、氨合成裝置102、選自加壓冷卻裝置及psa裝置中的氨濃縮裝置103、及培養(yǎng)裝置203的制造系統(tǒng)1000。

在制造系統(tǒng)1000中，最初，氫氣原料1和空氣2被供給至原料氣體制造裝置101。作為氫氣原料1，可以根據(jù)原料氣體制造裝置101中的氫的制造工藝使用烴(例如煤、石油、天然氣體、生物質(zhì))、水。作為氫的制造工藝，如上所述，可舉出：1)對(duì)烴進(jìn)行水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)、部分氧化反應(yīng)、或它們的組合反應(yīng)，由此轉(zhuǎn)化為含有co、h2的氣體之后，實(shí)施co變換反應(yīng)、脫co2處理的方法；2)對(duì)水進(jìn)行電分解的方法；3)使用光催化劑對(duì)水進(jìn)行分解的方法。在原料氣體制造裝置101中，另外制造氮。氮可以使用氮分離膜或深冷分離法從空氣中分離出氮而制備。或者，在利用烴的部分氧化反應(yīng)制備氫的情況下，可以利用所使用的空氣中的氮作為氧源。

由原料氣體制造裝置101所制造的含有氫和氮的原料氣體3被供給至氨合成裝置102。在氨合成裝置102中，在擔(dān)載有釕的催化劑的存在下使含有氫和氮的原料氣體反應(yīng)而合成含氨氣體。

所合成的含氨氣體4被供給至選自加壓冷卻裝置及psa裝置中的氨濃縮裝置103。在氨濃縮裝置103為加壓冷卻裝置時(shí)，可得到液體氨6。在氨濃縮裝置103為psa裝置時(shí)，可得到濃縮氨氣6。需要說(shuō)明的是，得到的液體氨或濃縮氨氣可以貯藏在貯藏罐(未圖示)中。

得到的液體氨或濃縮氨氣6被供給至培養(yǎng)裝置203。在培養(yǎng)裝置203中，根據(jù)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物的種類而導(dǎo)入適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基，根據(jù)需要供給空氣13。在培養(yǎng)裝置203中，使用氨6作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑。通過(guò)對(duì)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)，可以制造有機(jī)化合物或微生物14。

需要說(shuō)明的是，圖1所示的制造系統(tǒng)1000具備回收由氨濃縮裝置103中分離的未反應(yīng)的氫和氮，將回收的氣體5再循環(huán)至氨合成裝置102的上游側(cè)的再循環(huán)裝置(未圖示)。

圖2表示包含原料氣體制造裝置101、氨合成裝置102、氣體分離膜裝置(氨濃縮裝置)104及105、及培養(yǎng)裝置203的制造系統(tǒng)1001。在制造系統(tǒng)1001中，原料氣體制造裝置101、氨合成裝置102、培養(yǎng)裝置203如上所述。

制造系統(tǒng)1001具備氣體分離膜裝置104及105作為氨濃縮裝置。例如，可以將氫氣分離膜104和氮?dú)夥蛛x膜105組合而使用。在具備氣體分離膜裝置104及105的制造系統(tǒng)1001中，可得到濃縮氨氣6。得到的濃縮氨氣可以貯藏于貯藏罐(未圖示)中。

需要說(shuō)明的是，圖2所示的制造系統(tǒng)1001具備對(duì)由在氣體分離膜裝置104及105分離的未反應(yīng)的氫和氮進(jìn)行回收，并將回收的氣體5再循環(huán)至氨合成裝置102的上游側(cè)的再循環(huán)裝置。

圖3表示包含原料氣體制造裝置101、氨合成裝置102、冷卻器106、及培養(yǎng)裝置203的制造系統(tǒng)1002。在制造系統(tǒng)1002中，原料氣體制造裝置101、氨合成裝置102如上所述。

在制造系統(tǒng)1002中，由氨合成裝置102得到的含氨氣體4通過(guò)冷卻器106進(jìn)行冷卻。接著，經(jīng)冷卻的含氨氣體6被供給至安裝于培養(yǎng)裝置203的預(yù)混合器204。

在制造系統(tǒng)1002中，培養(yǎng)裝置203具備預(yù)混合器204。在預(yù)混合器204和培養(yǎng)裝置203的培養(yǎng)槽之間，培養(yǎng)基進(jìn)行循環(huán)。在預(yù)混合器204中，在進(jìn)行循環(huán)的培養(yǎng)基中對(duì)氨進(jìn)行預(yù)混合。由此，混合有氨的培養(yǎng)基被供給至培養(yǎng)裝置203的培養(yǎng)槽。

在經(jīng)冷卻的含氨氣體6中包含未反應(yīng)的氫和氮。在制造系統(tǒng)1002中，具備在預(yù)混合器204中對(duì)未反應(yīng)的氫和氮進(jìn)行回收，并將回收的氣體15再循環(huán)至氨合成裝置102的上游側(cè)的再循環(huán)裝置。另外，在回收的氣體15中含有源自培養(yǎng)基的水分。在制造系統(tǒng)1002中，再循環(huán)裝置具備除去回收氣體15中的水分的脫水裝置107。制造系統(tǒng)1002另外具備使回收的氣體15進(jìn)一步干燥的干燥裝置108。

圖4表示包含原料氣體制造裝置101、氨合成裝置102、冷卻器106、氨水制造裝置201、氨汽提裝置205、及培養(yǎng)裝置203的制造系統(tǒng)1003。在制造系統(tǒng)1003中，原料氣體制造裝置101、氨合成裝置102、冷卻器106、培養(yǎng)裝置203如上所述。

在制造系統(tǒng)1003中，由氨合成裝置102得到的含氨氣體4在冷卻器106中被冷卻。接著，經(jīng)冷卻的含氨氣體6被供給至氨水制造裝置201。另外，水7被供給至氨水制造裝置201。在氨水制造裝置中，可以使經(jīng)冷卻的含氨氣體6中的氨溶解于水7而制造氨水8。就溶解的方法或條件而言，只要可制造所期望的濃度的氨水即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的方法、條件。

在經(jīng)冷卻的含氨氣體6中含有未反應(yīng)的氫和氮。在制造系統(tǒng)1003中，具備在氨水制造裝置201中回收未反應(yīng)的氫和氮，并將回收的氣體9再循環(huán)至氨合成裝置102的上游側(cè)的再循環(huán)裝置。另外，在回收的氣體9中含有源自氨水制造裝置201中使用的水7的水分。在制造系統(tǒng)1003中，再循環(huán)裝置具備除去回收氣體9中的水分的脫水裝置107。制造系統(tǒng)1003另外具備使回收的氣體9進(jìn)一步干燥的干燥裝置108。

在制造系統(tǒng)1003中，將制造的氨水8進(jìn)一步用于有機(jī)化合物或微生物的制造。詳細(xì)而言，將所制造的氨水8供給至氨汽提裝置205，從氨水中回收氨氣。作為氨汽提裝置205，只要可以從氨水中回收氨氣即可，沒(méi)有特別限定，可以使用公知的汽提裝置。通過(guò)將在氨汽提裝置205中被回收的氨作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑使用，在培養(yǎng)裝置203中對(duì)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)，可以制造有機(jī)化合物或微生物14。在氨汽提裝置205中除去的水12如圖4所示可以與水7匯合，也可以排出。

在制造系統(tǒng)1003，可以運(yùn)送氨水制造裝置201中制造的氨水8，從而在地理上分離的場(chǎng)所制造有機(jī)化合物或微生物。

以上，參照?qǐng)D1～圖4，對(duì)本發(fā)明的有機(jī)化合物或微生物的制造系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。圖1～圖4所示的實(shí)施方式中，將作為氮源或ph調(diào)節(jié)劑的氨供給至培養(yǎng)裝置203，但將氨轉(zhuǎn)化為其它含氮化合物(銨鹽、尿素、硝酸、硝酸鹽)之后，可以將該含氮化合物供給至培養(yǎng)裝置203。這種變更形態(tài)也包含在本發(fā)明的范圍。在圖1～圖4所示的制造系統(tǒng)中，可以使用氫氣瓶、氫罐等氫供給裝置和氮?dú)馄?、氮罐等氮供給裝置代替原料氣體制造裝置101。另外，在圖1～圖3所示的制造系統(tǒng)中，液體氨或濃縮氨氣等濃縮氨6優(yōu)選在制成氨水之后供給至培養(yǎng)裝置203。

[制造方法]

本發(fā)明還提供一種有機(jī)化合物或微生物的新型的制造方法。本發(fā)明的制造方法的特征在于，伴隨液體氨的運(yùn)送(或抑制在最小限)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的有機(jī)化合物或微生物的制造方法包括如下工序：

(a)在擔(dān)載有釕的催化劑的存在下，使含有氫和氮的原料氣體反應(yīng)而合成含氨氣體的工序；及

(b)使用源自得到的含氨氣體的氨對(duì)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)的工序。

工序(a)中使用的擔(dān)載有釕的催化劑、原料氣體、含氨氣體、及合成含氨氣體的時(shí)的條件(溫度、壓力等)如[制造系統(tǒng)]中所記載的那樣。另外，在工序(b)中制造的有機(jī)化合物或微生物，其制造方法如[制造系統(tǒng)]中所記載的那樣。對(duì)本發(fā)明的制造系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明的有利的效果在本發(fā)明的制造方法中也同樣地適用。

本發(fā)明的制造方法的特征在于，工序(a)和工序(b)連續(xù)地實(shí)施。本發(fā)明中“工序(a)和工序(b)連續(xù)地實(shí)施”意指：不將在工序(a)中合成的含氨氣體作為液體氨運(yùn)送，實(shí)施工序(b)。需要說(shuō)明的是，“作為液體氨運(yùn)送”意指利用管線、航空、船舶、汽車等的地理上分離的兩個(gè)地點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移，不包含有機(jī)化合物或微生物的制造據(jù)點(diǎn)內(nèi)部的轉(zhuǎn)移。

本發(fā)明的制造方法可以進(jìn)一步包含由氫氣原料和空氣制造含有氫和氮的原料氣體的工序。關(guān)于氫氣原料、原料氣體的制造方法，如[制造系統(tǒng)]中所記載的那樣。

本發(fā)明的制造方法可以進(jìn)一步包含對(duì)由工序(a)得到的含氨氣體中的氨進(jìn)行濃縮的工序。關(guān)于將含氨氣體中的氨進(jìn)行濃縮的方法，如[制造系統(tǒng)]中所記載的那樣。

本發(fā)明的制造方法可以進(jìn)一步包含對(duì)未反應(yīng)的氫和氮進(jìn)行回收，并將回收的氣體在工序(a)中進(jìn)行再循環(huán)的工序(以下，稱為“工序(c)”。)。在一實(shí)施方式中，工序(c)可以包含除去回收氣體中的水分的脫水處理和/或干燥處理。關(guān)于脫水處理、干燥處理的方法，如[制造系統(tǒng)]中所記載的那樣。

在本發(fā)明的制造方法的優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方式中，使用源自工序(a)中得到的含氨氣體的氨制造氨水，在工序(b)中使用得到的氨水，對(duì)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)。

在本發(fā)明的制造方法的其它優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方式中，使用源自工序(a)中得到的含氨氣體的氨制造氨水，從得到的氨水中回收氨氣，在工序(b)中使用所回收的氨氣對(duì)具有有機(jī)化合物的生產(chǎn)能力的微生物進(jìn)行培養(yǎng)。

本發(fā)明的制造方法可以進(jìn)一步包含從培養(yǎng)結(jié)束后的培養(yǎng)基液中收集代謝產(chǎn)物。在本發(fā)明中，收集代謝產(chǎn)物的方法沒(méi)有特別限定，可以通過(guò)組合目前公知的離子交換樹(shù)脂法、沉淀法其它方法來(lái)收集代謝產(chǎn)物。

實(shí)施例

[參考例1]

＜擔(dān)載有ru的cs-mgo的合成＞

將mgo(宇部materials株式會(huì)社制造、產(chǎn)品編號(hào)uc95)(1g)，在500℃下真空排氣加熱5小時(shí)，在ar氣氛下浸漬于溶解有ru3(co)12的四氫呋喃溶液中。攪拌3小時(shí)后，利用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器除去溶劑，在350℃下進(jìn)行2小時(shí)真空排氣加熱。由此得到擔(dān)載有2wt％的ru金屬粒子的mgo催化劑。進(jìn)一步將得到的催化劑在ar氣氛下浸漬于溶解有cs2co3的乙醇溶液中。此時(shí)，調(diào)節(jié)cs2co3的量使cs和ru的元素比為1:1。攪拌3小時(shí)后，利用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器除去溶劑，在室溫下進(jìn)行12小時(shí)真空排氣處理，由此得到擔(dān)載有2wt％的ru金屬粒子的cs-mgo催化劑(粉末powder)。得到的催化劑的bet比表面積為12m²/g，用co吸附法測(cè)定的ru分散度(％)為25。

＜氨合成反應(yīng)＞

進(jìn)行使氮?dú)?n2)和氫氣(h2)反應(yīng)而生成氨氣(nh3)的合成反應(yīng)。將上述的方法中得到的催化劑0.1g裝入于玻璃管，在固定床流通式反應(yīng)裝置中進(jìn)行合成反應(yīng)。氣體的流量設(shè)定為n2：15ml/min、h2：45ml/min、總計(jì)60ml/min，在反應(yīng)溫度：340℃、壓力：大氣壓下進(jìn)行反應(yīng)。使從流通系的反應(yīng)器出來(lái)的氣體在0.005m硫酸水溶液中鼓泡，使生成的氨溶解于溶液中，將產(chǎn)生的銨離子利用離子色譜進(jìn)行定量。

2wt％ru/cs-mgo催化劑(cs/ru元素比＝1)在340℃顯示2367μmolg^-1h^-1。tof(×10^-3s^-1)為13.3。

[參考例2]

＜ru-cs/mgo催化劑(與ru同時(shí)將cs擔(dān)載于mgo的催化劑)的合成＞

將mgo(宇部materials株式會(huì)社制造、產(chǎn)品編號(hào)uc95)粉末放入石英玻璃容器中，在500℃下進(jìn)行真空排氣6小時(shí)的脫水處理。將1.00g經(jīng)過(guò)脫水的mgo放入超脫水thf溶劑(和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制造、產(chǎn)品編號(hào)207-17765)60ml中。在溶劑中放入ru3(co)12(純度99％、aldrich公司制作、產(chǎn)品編號(hào)245011)0.02g，使ru擔(dān)載量相對(duì)于ru-cs/mgo催化劑為6wt％，在室溫下攪拌4小時(shí)，將ru金屬含浸擔(dān)載于mgo。使用蒸發(fā)器，在40℃、16.0kpa下用7小時(shí)使其干燥固化(1.01g)。將經(jīng)干燥固化的試樣0.81g放入脫水乙醇100ml中。加入cs2co3(關(guān)東化學(xué)株式會(huì)社制造、產(chǎn)品編號(hào)07184-33)0.078g使得ru和cs的摩爾比為1:1，在室溫下攪拌4小時(shí)，將cs金屬含浸擔(dān)載于ru/mgo。使用蒸發(fā)器，在室溫、9.0kpa下使其干燥固化7小時(shí)。得到6wt％ru-cs/mgo催化劑0.087g。

＜氨水的制造＞

進(jìn)行使氮?dú)?n2)和氫氣(h2)反應(yīng)而生成氨氣(nh3)的反應(yīng)。將得到的催化劑0.2g裝入于耐壓管，在固定床流通式反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)。氣體的流量設(shè)定為n2：15ml/min、h2：45ml/min、總計(jì)60ml/min，在壓力：0.9mpa、反應(yīng)溫度400℃下進(jìn)行反應(yīng)。使從流通系的反應(yīng)器出來(lái)的氣體在冷卻至約3℃的水中通氣，氨的生成速度為3734μmolg^-1h^-1，將生成的nh3溶解于水中，使生成的nh3溶解于水中，用約109小時(shí)得到氨水溶液1(液量200g、nh4⁺量1.60g)。

[參考例3]

＜硫酸銨溶液的制造＞

在參考例2的氨水的制造中，在反應(yīng)溫度400℃下將反應(yīng)壓力從0.9mpa變更為0.1mpa，進(jìn)一步變更為使從流通系的反應(yīng)器出來(lái)的氣體在冷卻至約3℃的水中通氣，使從流通系的反應(yīng)器出來(lái)的氣體在室溫下在0.220m硫酸水溶液中通氣。以上的事項(xiàng)以外，與參考例2同樣地操作，進(jìn)行硫酸銨的制造。氨的生成速度為3531μmolh^-1g^-1，用約56小時(shí)得到硫酸銨溶液1(液量100g、nh4⁺量0.81g)。

[實(shí)施例1]

將由參考例1合成的氨氣溶解于水，得到氨水。

從得到的氨水中，使用氨汽提裝置回收氨氣，使用該氨氣培養(yǎng)e.colimg1655。

由生長(zhǎng)曲線顯示：本發(fā)明中得到的氨氣可以用于發(fā)酵、培養(yǎng)生產(chǎn)。

[實(shí)施例2]

使用參考例2中制造的氨水溶液1、e.coli進(jìn)行l(wèi)-賴氨酸生產(chǎn)培養(yǎng)。培養(yǎng)中使用以下的培養(yǎng)基。

[lb瓊脂培養(yǎng)基]

胰蛋白胨：10g/l、酵母提取物：5g/l、nacl：10g/l、瓊脂：15g/l

[lys氨水培養(yǎng)基]

葡萄糖：20g/l、nh3：3.09g/l(使用參考例2中制造的氨水溶液1)、mgso4·7h2o：1g/l、kh2po4：1g/l、酵母提取物：2g/l、feso4·7h2o：0.01g/l、mnso4·5h2o：0.008g/l、使用h2so4調(diào)整為ph7.0。

將lys生產(chǎn)菌wc196δcadaδldc/pcabd2添加至添加有鏈霉素的lb瓊脂培養(yǎng)基中，并使終濃度為80mg/l，在37℃下培養(yǎng)一晝夜。從培養(yǎng)后的瓊脂培養(yǎng)基撓取直徑90mm的培養(yǎng)皿上的全部的菌體，懸浮于3ml的生理食鹽水，由此制備菌液。

添加鏈霉素，使終濃度為80mg/l，且充滿lys氨水培養(yǎng)基5ml的粗試管中，所述lys氨水培養(yǎng)基中添加有預(yù)先進(jìn)行了干熱滅菌的碳酸鈣并使碳酸鈣終濃度為30g/l，對(duì)菌液進(jìn)行移植并使菌液相對(duì)于波長(zhǎng)620nm的吸光度(o.d.620nm)為0.126，然后，在37℃下以120rpm振蕩培養(yǎng)24小時(shí)。

[實(shí)施例3]

在實(shí)施例2中，將lys氨水培養(yǎng)基變更為以下的lys硫酸銨培養(yǎng)基。以上的事項(xiàng)以外與實(shí)施例2同樣地操作，進(jìn)行l(wèi)-賴氨酸的生產(chǎn)培養(yǎng)。

[lys硫酸銨培養(yǎng)基]

葡萄糖：20g/l、(nh4)2so4：12g/l(使用參考例3中制造的硫酸銨溶液1)、mgso4·7h2o：1g/l、kh2po4：1g/l、酵母提取物：2g/l、feso4·7h2o：0.01g/l、mnso4·5h2o：0.008g/l、使用koh調(diào)整為ph7.0。

[比較例1]

在實(shí)施例2中，將lys氨水培養(yǎng)基中的氨水溶液1變更為市售品的氨水溶液(純正化學(xué)株式會(huì)社制造、產(chǎn)品編號(hào)13370-0301)。以上的事項(xiàng)以外，與實(shí)施例2同樣地操作，進(jìn)行l(wèi)-賴氨酸的生產(chǎn)培養(yǎng)。

[比較例2]

在實(shí)施例3中，將lys硫酸銨培養(yǎng)基中的硫酸銨溶液1變更為市售品的硫酸銨溶液(純正化學(xué)株式會(huì)社制造、產(chǎn)品編號(hào)83110-0367)。以上的事項(xiàng)以外，與實(shí)施例3同樣地操作，進(jìn)行l(wèi)-賴氨酸的生產(chǎn)培養(yǎng)。

將培養(yǎng)結(jié)果示于上述表。即使在使用參考例2中制造的氨水溶液1、或參考例3中制造的硫酸銨溶液1的情況下，確認(rèn)與使用市售品的氨水溶液(比較例1)或市售品的硫酸銨溶液(比較例2)培養(yǎng)的物質(zhì)幾乎相同水平的菌體生長(zhǎng)和l-賴氨酸的生產(chǎn)，顯示可以將本發(fā)明中得到的氨氣用于發(fā)酵、培養(yǎng)生產(chǎn)。

[實(shí)施例4]

使用參考例2中制造的氨水溶液、谷氨酸棒狀桿菌(corynebacteriumglutamicum)進(jìn)行l(wèi)-谷氨酸的生產(chǎn)培養(yǎng)。培養(yǎng)中使用以下的培養(yǎng)基。

[cm-ace瓊脂培養(yǎng)基]

葡萄糖：2.5g/l、果糖：2.5g/l、葡糖酸鈉：4g/l、琥珀酸鈉·6h2o：2g/l、胨：10g/l、酵母提取物(yeastextract)：10g/l、kh2po4：1g/l、mgso4·7h2o：0.4g/l、feso4·7h2o：0.01g/l、mnso4·5h2o：0.01g/l、urea：4g/l、豆濾液(大豆水解物)：1.2g/l(t-n)、生物素：1mg/l、維生素b1：5mg/l、使用koh調(diào)整為ph7.5。

[glu氨水培養(yǎng)基]

葡萄糖：40g/l、nh3(使用參考例2中制造的氨水溶液1)3.86g/l、kh2po4：1g/l、mgso4·7h2o：0.4g/l、feso4·7h2o：0.01g/l、mnso4·5h2o：0.01g/l、維生素b1：200μg/l、生物素：300μg/l、豆濾液：0.48g/l(t-n)、k2so4：19.78g/l、使用h2so4調(diào)整為ph8.0。

將谷氨酸棒狀桿菌(corynebacteriumglutamicum)的glu生產(chǎn)菌2256δldhaδsucayggb＊在cm-ace瓊脂培養(yǎng)基中，在31.5℃下培養(yǎng)一晝夜。從培養(yǎng)后的瓊脂培養(yǎng)基撓取1/24板量的菌體，植菌于添加了glu氨水培養(yǎng)基5ml的粗試管，在31.5℃下以120rpm振蕩培養(yǎng)24小時(shí)，所述glu氨水培養(yǎng)基添加有預(yù)先進(jìn)行了干熱滅菌的碳酸鈣，并使碳酸鈣終濃度為30g/l。

[實(shí)施例5]

在實(shí)施例4中，將glu氨水培養(yǎng)基變更為以下的glu硫酸銨培養(yǎng)基。以上的事項(xiàng)以外，與實(shí)施例4同樣地操作，進(jìn)行l(wèi)-谷氨酸的生產(chǎn)培養(yǎng)。

[glu硫酸銨培養(yǎng)基]

葡萄糖：40g/l、(nh4)2so4：15g/l(使用參考例3中制造的硫酸銨溶液1)、kh2po4：1g/l、mgso4·7h2o：0.4g/l、feso4·7h2o：0.01g/l、mnso4·5h2o：0.01g/l、維生素b1：200μg/l、生物素：300μg/l、豆濾液：0.48g/l(t-n)、使用koh調(diào)整為ph8.0。

[比較例3]

在實(shí)施例4中，將glu氨水培養(yǎng)基中的氨水溶液1變更為市售品的氨水溶液(純正化學(xué)株式會(huì)社制造、產(chǎn)品編號(hào)13370-0301)。除以上的事項(xiàng)以外與實(shí)施例4同樣地操作，進(jìn)行l(wèi)-谷氨酸的生產(chǎn)培養(yǎng)。

[比較例4]

在實(shí)施例5中，將glu硫酸銨培養(yǎng)基中的硫酸銨溶液1變更為市售品的硫酸銨溶液(純正化學(xué)株式會(huì)社制造、產(chǎn)品編號(hào)83110-0367)。以上的事項(xiàng)以外與實(shí)施例5同樣地操作，進(jìn)行l(wèi)-谷氨酸的生產(chǎn)培養(yǎng)。

將培養(yǎng)結(jié)果示于上述表中。即使在使用參考例2中制造的氨水溶液1、或參考例3中制造的硫酸銨溶液1的情況下，確認(rèn)與使用市售品的氨水溶液(比較例3)或市售品的硫酸銨溶液(比較例4)進(jìn)行培養(yǎng)的物質(zhì)幾乎相同水平的菌體生長(zhǎng)和l-谷氨酸的生產(chǎn)，顯示可以將本發(fā)明中得到的氨氣用于發(fā)酵、培養(yǎng)生產(chǎn)。