一種利用白酒酒糟制備氨基酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用白酒酒糟制備氨基酸的方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種白酒酒糟中蛋白質(zhì)的回收處理及其特定氨基酸分離提純的方法，屬于白酒生產(chǎn)中白酒酒糟的處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的白酒生產(chǎn)國和消費國，是白酒品種最全、釀造歷史最長、產(chǎn)量規(guī)模最大的一個釀造大國，也實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的小作坊過渡到了大規(guī)?；纳鷳B(tài)釀造過程。我國白酒行業(yè)在企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)品效益和社會貢獻(xiàn)等方面尤為顯著。據(jù)國家統(tǒng)計局和中國酒業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示:2014年，我國釀酒行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)2602家，釀酒總產(chǎn)量7528.3萬千升，產(chǎn)品銷售收入8778.05億元，產(chǎn)品利潤總額976.17億元。有些地方白酒行業(yè)也成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的主要支撐點，并且得到了當(dāng)?shù)卣恼咧?，如瀘州、宜賓和懷仁等地。
[0003]然而，在白酒釀造生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物酒糟，據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)一噸白酒約產(chǎn)生三噸至五噸的酒糟，該酒糟具有量大集中，容易腐敗變質(zhì)，不容易儲存，極易污染環(huán)境等特點，嚴(yán)重制約了酒糟中高價值物質(zhì)的提取和應(yīng)用研究。在我國，酒糟的用途一是用作飼料原料生產(chǎn)和直接飼喂畜禽;二是氣化生產(chǎn)新能源;三是生產(chǎn)有機復(fù)合肥和蘑菇；四是當(dāng)作燃料燃燒和廢棄。其中，主要是用途是作為農(nóng)業(yè)飼料和農(nóng)用燃料，大大降低了它的使用價值，導(dǎo)致白酒行業(yè)中酒糟利用率較低和直接經(jīng)濟價值較低的問題出現(xiàn)。
[0004]實際上，白酒酒糟中除含大量的水分外，還含有豐富的纖維素和半纖維素、蛋白質(zhì)和大量的氨基酸、酸、酯、醇、羰基化合物等有機物質(zhì)和其它無機物質(zhì)，是一種非常好的可再生原料，可廣泛應(yīng)用于食品、化工、紡織、印刷、醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)，具有非常高的實用價值和研究價值，而含量結(jié)果分析進一步表明，鮮酒糟中蛋白質(zhì)和氨基酸含量高達(dá)15%，是白酒酒糟的三大主要成分之一，如不加以利用，會導(dǎo)致原料的極大浪費。本方法提出利用酒精預(yù)提游離氨基酸與酸解酒糟蛋白質(zhì)來制備成分含量較全的復(fù)合氨基酸，然后采用分子印跡聚合物提取特定的氨基酸的方法來獲得某些品種更純的氨基酸。
[0005]國家知識產(chǎn)權(quán)局于2015.6.10公開了一件公開號為0附04689106々，名稱為“一種提取游離氨基酸的方法”的發(fā)明，該發(fā)明涉及一種提取游離氨基酸的方法，包括步驟如下:將新鮮氨基酸供體預(yù)處理、溶劑提取、乙醇除雜、沉淀溶解、過濾除脂肪、過濾定容、脫色等步驟。其特征在于:通過對新鮮氨基酸供體淋洗、烘干、剪成小段、粉碎、過濾后，用50-90°C水浴回流提取l_5h，調(diào)節(jié)提取液中酒精濃度為75%后沉淀除去水溶性多糖和蛋白質(zhì)，熱水溶解沉淀物后濾除脂肪，濾液定容、活性炭脫色得到游離氨基酸提取液。該發(fā)明通過采用回流提取的方法，操作簡單，制作簡單和樣品用量少，不會破壞氨基酸的結(jié)構(gòu)，可以獲得游離氨基酸含量為8.24mg/g的溶液。該發(fā)明采用水回流提取、乙醇沉淀、熱水溶解過濾、活性炭脫色除雜的技術(shù)路線處理植物或蔬菜，得到了多種氨基酸的溶液，但該法采用水流循環(huán)提取氨基酸的工藝存在一定的波動，所得溶液中氨基酸濃度和成分受原料波動影響較大，產(chǎn)品質(zhì)量得不到有效保證;再有所得氨基酸溶液中存在少量的乙醇，存在一定的安全隱患，需要進一步處理。
[0006]國家知識產(chǎn)權(quán)局于1995.9.13公開了一件公開號為0~1108305 A，名稱為“一種發(fā)酵制取氨基酸工藝”的發(fā)明，該發(fā)明涉及一種氨基酸的制取工藝，以酒廠生產(chǎn)下腳料酒糟為主要原料，包括加入植物油、碳酸氫銨、磷酸二氫鉀攪拌均勻后加入鹽酸，攪拌，調(diào)pH值1-2，即使裝袋，進行發(fā)酵，袋內(nèi)溫度控制在30-40°C，放置8-12天后，加入NaOH，攪拌調(diào)pH值至pH6，放置12小時，進行固液分離，得到含氨基酸的提取液。該發(fā)明工藝制取氨基酸成品含量高，其中氨基酸為19%，腐殖酸為4%，成本較低，工藝簡單，并且采用酒糟為主要原料，具有較好得經(jīng)濟效益和社會效益。但該法受環(huán)境條件影響較大，可操作性較差，工藝過程中添加了大量的有機無機物質(zhì)，設(shè)備要求較高，所得氨基酸溶液成分復(fù)雜，純度較低，提純困難，其應(yīng)用領(lǐng)域受到一定的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在解決前述提取氨基酸過程中出現(xiàn)的問題，提供了一種利用白酒酒糟制備氨基酸的方法，該方法綜合提取和利用白酒酒糟中游離氨基酸與蛋白質(zhì)，能夠?qū)拙凭圃阒杏坞x的氨基酸直接提取和將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨基酸，得到純度較高的氨基酸溶液，達(dá)到白酒酒糟中氨基酸和蛋白質(zhì)再利用的目的。該方法可以節(jié)約大量的提取試劑，在不引入新的物質(zhì)同時，還可最大限度的減少工藝設(shè)備與工藝成本，產(chǎn)品質(zhì)量高，適合工業(yè)化推廣。
[0008]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，其具體的技術(shù)方案如下:
一種利用白酒酒糟制備氨基酸的方法，其特征在于:包括以下工藝步驟:
A、白酒酒糟的預(yù)處理
對白酒酒糟進行預(yù)處理，得到經(jīng)過預(yù)處理的白酒酒糟；
B、白酒酒糟的醇提取
將步驟A中經(jīng)過預(yù)處理的白酒酒糟在45-85%酒精溶液中進行超聲波超聲，過濾得到濾液和濾渣；
C、白酒酒糟的酸水解
將步驟B中所得的濾渣經(jīng)過離心干燥后在酸濃度為2-6mol/L、料液質(zhì)量體積比1:8-50(濾渣與酸液的質(zhì)量體積比，即g/ml)、溫度80-140°C、時間l_12h的條件下水解過濾得到濾液；
D、濾液中和
將步驟B和步驟C所得的濾液混合，待混合濾液冷卻到30 0C以后加入堿溶液進行中和，調(diào)節(jié)溶液PH值為3.0-6.0，沉淀離心，得濾液和沉淀物，沉淀物用適量水洗滌得濾液，然后將這兩種濾液混合，得到中和濾液；
E、活性炭脫色
將步驟D得到的中和濾液進行pH值調(diào)節(jié)，使中和濾液的pH值為3.0-7.0后進行活性炭脫色處理，得到脫色液；
F、氨基酸的提取
利用丙烯腈(AN)單體與丙烯酸(AA)類單體進行聚合，得到PAN類聚合物，然后將模板氨基酸與PAN類聚合物按質(zhì)量比1:25-50(模板氨基酸與PAN類聚合物的質(zhì)量比，S卩g/g)加熱溶解在溶劑中得到聚合物溶液;也可以將丙烯腈(AN)單體、丙烯酸(AA)類單體以及模板氨基酸直接聚合，然后將聚合物加熱溶解在溶劑中得到聚合物溶液;然后在30-80r/min的攪拌速率下進行超聲，繼續(xù)攪拌15-60min后將其制成特定形狀，經(jīng)低溫冷凍干燥，洗滌掉其中的模板氨基酸，經(jīng)低溫冷凍干燥得到氨基酸提取聚合物，備用；
將所述的氨基酸提取聚合物浸泡在步驟E所得的脫色液中，l_6h后取出，用乙醇或去離子水洗滌氨基酸提取聚合物中的氨基酸，收集洗滌液和殘液；
G、超濾納濾
對步驟F中得到的洗滌液和殘液均進行超濾和納濾提純，得到超濾納濾洗滌液和超濾納濾殘液；
H、濃縮干燥
將步驟G得到的超濾納濾洗滌液和超濾納濾殘液分別進行低溫真空濃縮處理，然后干燥、粉碎、包裝，分別得到特定種類氨基酸產(chǎn)品和復(fù)合氨基酸產(chǎn)品。
[0009]上述利用白酒酒糟制備氨基酸的方法為基本技術(shù)方案，其中的白酒酒糟的預(yù)處理、超濾納濾、濃縮干燥步驟采用本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段即可，更優(yōu)的，可以采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明在步驟A中，所述的白酒酒糟的預(yù)處理具體為:將新鮮的白酒酒糟于200-3000r/min條件下室溫離心15-30min后晾干或烘干，過篩除去雜質(zhì)，然后將白酒酒糟于常溫下超聲波清洗15_60min，料液質(zhì)量體積比1:5_20(干白酒酒糟質(zhì)量與去離子水體積比，即g/ml)，再在200-3000r/min條件下室溫離心15-30min后過濾，濾渣烘干或晾干至其水分含量3-8%，然后將烘干或晾干的白酒酒糟經(jīng)粉碎處理后，篩至細(xì)度20-80目備用。
[0010]本發(fā)明在步驟B中，所述的白酒酒糟的醇提取具體為:將步驟A中經(jīng)過預(yù)處理的白酒酒糟在溫度25-85°C，酒精溶液濃度45-85%(醇體積與總體積的百分比，即ml/ml)，攪拌速度100-300r/min的條件下，用功率120-200W的超聲波超聲15-60min，然后過濾得濾液和濾渣。
[0011]本發(fā)明在步驟D中，所述的濾液中和具體為:將步驟B和步驟C得到的濾液混合，檢測混合濾液的pH值，然后在攪拌速度為50-80r/min的條件下用11-15°Β?的石灰乳溶液邊加邊攪拌的方式調(diào)節(jié)PH值至3.0-6.0，靜置30-90min后對其進行過濾處理，得到濾液和沉淀物，沉淀物用料液體積比1:6-10的去離子水(沉淀物體積與去離子水體積比，即ml/ml)洗滌得濾液，然后將這兩種濾液混合，得到中和濾液。
[0012]本發(fā)明在步驟E中，所述的活性炭脫色具體為:向步驟D得到的中和濾液中加入β-?Ο。/。 的活性炭 (活性炭的質(zhì)