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      一種制備顆粒型蘇氨酸產(chǎn)品的工藝的制作方法

      文檔序號:8436962閱讀:862來源:國知局
      一種制備顆粒型蘇氨酸產(chǎn)品的工藝的制作方法
      【專利說明】
      [0001]
      技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于氨基酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種制備顆粒型蘇氨酸產(chǎn)品的工藝。
      [0002]
      【背景技術(shù)】 蘇氨酸是一種必需的氨基酸,是豬飼料的第二限制氨基酸和家禽飼料的第三限制氨基 酸,隨著賴氨酸、蛋氨酸合成品在配合飼料中的廣泛應(yīng)用,蘇氨酸逐漸成為影響畜禽生長的 主要限制性因素。傳統(tǒng)工藝存在多方面的缺陷:第一,傳統(tǒng)的粉末狀蘇氨酸,由于,顆粒度較 小,容易吸潮結(jié)塊,不利于運(yùn)輸和存放,而且在飼料添加使用過程中,流動性差、粉塵大,不 利于添加;第二,發(fā)酵工藝產(chǎn)生大量的菌體蛋白和廢水,其不當(dāng)利用會造成環(huán)境污染以及不 能給企業(yè)帶來創(chuàng)收。
      [0003]

      【發(fā)明內(nèi)容】
      為了解決上述問題,本發(fā)明在原有生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出一種制備顆粒型蘇氨酸產(chǎn) 品的工藝。該工藝制備了蘇氨酸顆粒,并且有效利用了廢棄母液成分,全過程無廢棄物產(chǎn) 生,環(huán)保無污染,節(jié)能減排。
      [0004] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案: 一種制備顆粒型蘇氨酸產(chǎn)品的工藝,其包括如下步驟:1)制備蘇氨酸發(fā)酵液,2)制備粉 末狀蘇氨酸,3)制備蘇氨酸顆粒,4)精制菌體蛋白,5)制備飼料,以及6)制備有機(jī)肥。
      [0005] 具體地,所述工藝包括如下步驟: 1)制備蘇氨酸發(fā)酵液:將黃色短桿菌按照10%的接種量接入種子罐培養(yǎng)基中進(jìn)行培 養(yǎng),在溫度為30°C,搖床轉(zhuǎn)速為150r/min,培養(yǎng)24h得到種子液;然后按照種子液:發(fā)酵罐 培養(yǎng)基為1 : 12的體積比轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐中培養(yǎng),溫度30°C,培養(yǎng)96h,得到發(fā)酵液; 發(fā)酵液的基本參數(shù)為:pH值6-8 ;蘇氨酸含量:9-12g/100ml ;干物:12-15g/100ml ; 所述黃色短桿菌的濃度為I X IO8個/mL ; 所述種子罐培養(yǎng)基組分為(IU :葡萄糖6g,酵母膏3g,硫酸銨0. lg,磷酸二氫鉀0. lg, 七水硫酸亞鐵0. 〇lg,硫酸鎂0. 02g,其余為水,pH值7. 0 ; 所述發(fā)酵罐培養(yǎng)基組分為:葡萄糖40g/L、玉米漿8g/L、酵母膏2g/L、甜菜堿lg/L、磷酸 二氫鉀I g/L、氯化鉀0? 3g/L、硫酸鎂0? 2g/L、七水硫酸亞鐵0? 01g/L、硫酸錳0? 01g/L,pH 值 7. 0 ; 2 )制備粉末狀蘇氨酸:蘇氨酸發(fā)酵液經(jīng)過孔徑為1mm的過濾器,收集濾液A和固體纖維 物質(zhì);濾液A經(jīng)微濾膜過濾,分別收集截留物和濾液B ;然后將濾液B繼續(xù)進(jìn)行超濾膜過濾, 收集濃縮液和濾液C ;濾液C經(jīng)過蒸發(fā)器濃縮至原液體積的四分之一,然后用四效蒸發(fā)結(jié)晶 器結(jié)晶,離心收集濕晶和母液,將濕晶經(jīng)過閃蒸干燥,得到粉末狀蘇氨酸,其基本參數(shù)為:含 量:多98. 5%,水分:< 1%,灼熱殘?jiān)?lt; 0. 5%,堆積密度:0. 45~0. 55g/ml,粒度:80目篩分, 通過率:多99% ;合并上述截留物、濃縮液和母液,得到廢棄液;其中,微濾膜為無機(jī)陶瓷膜, 截留分子量為3000 Da,微濾溫度為35°C ;超濾膜截留分子量為300 Da,超濾溫度為35°C ; 3) 制備蘇氨酸顆粒:將粉末狀蘇氨酸,經(jīng)過濕化,保持水分0. 6-0. 8% (重量比),然后用 螺旋推進(jìn)器將原料壓入滾筒型軋片機(jī)內(nèi)擠壓造粒,形成細(xì)條狀,再經(jīng)碎片機(jī)破碎成整粒,依 次通過20目和50目篩,篩去過粗、過細(xì)的顆粒,收集20目-50目之間粒徑的顆粒劑,包裝 即得。篩出的細(xì)粉再重新進(jìn)入主機(jī)循環(huán)輥壓。其產(chǎn)品主要參數(shù)為:含量:多98. 5%,水分: 0. 3-0. 5%,灼熱殘?jiān)横?. 5%,堆積密度:0. 55-0. 75g/ml,粒度:50目篩上物彡8%,20目~50 目篩上物彡82%,20目篩下物< 10% ; 4) 精制菌體蛋白:將步驟2)所得廢棄液進(jìn)行加熱,使溫度達(dá)到KKTC,保溫lOmin,得 到變性后的菌體溶液,然后冷卻至室溫,將變性后的菌體溶液泵入碟式離心機(jī)中,以4000r/ min的轉(zhuǎn)速離心10min后,收集下層菌體和上層液體;然后將菌體置于40°C真空干燥箱中 烘至恒重,然后紫外線照射6min,菌體厚度為10cm,紫外線強(qiáng)度為2000uW/cm 2;然后將菌體 添加到攪拌反應(yīng)器中,并加入相當(dāng)于菌體兩倍質(zhì)量的IM的鹽酸溶液,100轉(zhuǎn)/min攪拌反應(yīng) 20min,隨后用碟片分離機(jī)以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心5min去除細(xì)胞壁,收集上清液,濃縮成 膏狀物,最后通過噴漿造粒流化床干燥,得到菌體蛋白; 5) 制備飼料:將步驟2)所得固體纖維物質(zhì)、步驟4)所得上層液體以及步驟4)所得細(xì) 胞壁合并,自然沉降固液分離,得上清液和沉淀物;將沉淀物、麥麩、魚骨粉、高粱粉以及稻 糠按照5 :2 :1 :1 :1的質(zhì)量比混合,加入占混合物質(zhì)量4%的氨水,添加純凈水調(diào)整含水率至 40%質(zhì)量分?jǐn)?shù),混合均勻,置于密閉環(huán)境下氨化72小時;調(diào)整氨化后的混合物的pH為5. 0, 加入占混合物質(zhì)量的2%的纖維素酶,混合均勻,酶解20h ;100°C滅酶5min,最后30°C通風(fēng) 干燥,粉碎得到飼料;所述纖維素酶的酶活為5000U/g ;所述魚骨粉和高粱粉分別由魚骨和 高粱粉碎制得; 6) 制備有機(jī)肥:往步驟5)所得上清液中添加腐植酸鉀、硅藻土、玉米秸桿粉以及草木 灰,攪拌均勻,靜置12小時,然后加入氨水,攪拌均勻,置于密閉環(huán)境下氨化72小時,得到主 料;將主料、磷酸一銨、聚天冬氨酸以及硫酸鋅按照200 :10 :1 :1的質(zhì)量比混合均勻,加入 到雙螺桿擠出造粒機(jī)中,造粒包裝制得有機(jī)肥;其中,步驟5)所得上清液、腐植酸鉀、硅藻 土、玉米秸桿粉、草木灰以及氨水的質(zhì)量比為50 :15 :12 :10 :5 :5 ;所述玉米秸桿粉是由玉 米秸桿粉碎制得。
      [0006] 本發(fā)明取得的有益效果: 將粉狀蘇氨酸制成顆粒狀蘇氨酸的技術(shù),作為粉粒體過程處理的一個最主要分支,隨 著環(huán)保需求和生產(chǎn)過程自動化程度的提高,其重要性日益彰顯。"粉狀產(chǎn)品顆粒化"已成為 世界粉體后處理技術(shù)的必然趨勢。對粉狀產(chǎn)品進(jìn)行顆粒的強(qiáng)度加工,其意義主要體現(xiàn)在三 大方面:一、降低粉塵污染,改善勞動操作條件。二、滿足生產(chǎn)工藝要求,如提高孔隙率和 比表面積,改善熱傳遞等。三、改善產(chǎn)品的物理性能(如流動性、透氣性、堆密度)避免后續(xù) 操作過程(干燥、篩分、計(jì)量)和使用過程(計(jì)量、配料等)出現(xiàn)偏析、脈動、結(jié)塊、架橋等不良 影響,減少污染、改善外觀、改善流動性、便于貯存和運(yùn)輸、控制溶解度、控制孔隙率和比表 面積等等,為提高生產(chǎn)和使用過程的自動化以及密閉操作創(chuàng)造了條件。
      [0007] 本發(fā)明在生產(chǎn)出一種新型顆粒蘇氨酸產(chǎn)品的同時,利用了廢棄物,省去了廢棄物 處理過程,降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)了變廢為寶,大幅度提高了資源的利用率;本發(fā)明同時制備 了高純度菌體蛋白、飼料以及有機(jī)肥,有效利用了廢棄物成分,全過程無廢棄物產(chǎn)生,環(huán)保 無污染;本發(fā)明采用分級處理方式,制備的高純度蛋白工業(yè)附加值高,制備的飼料養(yǎng)殖效果 好,制備的肥料肥效持久,成本低廉;本發(fā)明結(jié)合高速離心、紫外照射以及酸水解多種技術(shù), 大大提高了菌體的裂解率,提高了蛋白產(chǎn)量;本發(fā)明飼料采用氨化和酶處理技術(shù),有效利用 了發(fā)酵廢料和農(nóng)業(yè)廢料,使得飼料營養(yǎng)成分更全面;本發(fā)明采用廢水來制備有機(jī)肥,避免了 浪費(fèi)水資源,并且提供了微量元素和氨基酸成分,使得肥料養(yǎng)分更加全面持久。
      【具體實(shí)施方式】
      [0008] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本申請具 體實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行更加清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本申請一部 分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒旧暾堉械膶?shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出 創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
      [0009] 實(shí)施例1 以呼倫貝爾東北阜豐生物科技有限公司年產(chǎn)3萬噸顆粒蘇氨酸為例,一種制備顆粒型 蘇氨酸產(chǎn)品的工藝,其包括如下步驟: 1)制備蘇氨酸發(fā)酵液:將黃色短桿菌ATCC14067按照10%的接種量接入種子罐培養(yǎng) 基中進(jìn)行培養(yǎng),在溫度為30°C,搖床轉(zhuǎn)速為150r/min,培養(yǎng)24h得到種子液;然后按照種子 液:發(fā)酵罐培養(yǎng)基為1 : 12的體積比轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐中培養(yǎng),溫度30°C,培養(yǎng)96h,得到發(fā)酵 液;發(fā)酵液的基本參數(shù)為:pH值6-8 ;蘇氨酸含量:9-12g/100ml ;干物:12-15g/100ml ; 所述黃色短桿菌的濃度為I X IO8個/mL ; 所述種子罐培養(yǎng)基組分為(IU:葡萄糖6g,酵母膏3g,硫酸銨0.lg,磷酸二氫鉀0.lg, 七水硫酸亞鐵0. 〇lg,硫酸鎂0. 02g,其余為水,pH值7. 0 ; 所述發(fā)酵罐培養(yǎng)基組分為:葡萄糖40g/L、玉米漿8
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