專利名稱：利用生產(chǎn)l-谷氨酰胺的廢液制備飼料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氨基酸發(fā)酵領(lǐng)域，具體提供了ー種利用生產(chǎn)L-谷氨酰胺的廢液制備飼料的方法。
背景技術(shù)：
L-谷氨酰胺，學(xué)名為2-氨基-5-羧基戊酰胺。雖然L-谷氨酰胺為哺乳動(dòng)物非必需氨基酸，但是其對人和動(dòng)物具有多方面的生理作用，例如能夠增長肌肉、具有強(qiáng)力作用、 增強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能、改善腦機(jī)能、提高機(jī)體的抗氧化能力等，此外，L-谷氨酰胺還是胃腸道管腔細(xì)胞的基本能量來源以及合成谷胱甘肽的重要原料。這些作用對維持人和動(dòng)物的生理機(jī)能都極為重要。目前生產(chǎn)L-谷氨酰胺的方法一般是將L-谷氨酰胺發(fā)酵液微濾除去菌體，濾清液調(diào)節(jié)PH值至L-谷氨酰胺等電點(diǎn)后進(jìn)行離子交換吸附除去無機(jī)鹽，最后通過將離子交換液脫色、濃縮結(jié)晶得到L-谷氨酰胺。但是，目前的エ藝在微濾階段以及濃縮結(jié)晶階段會(huì)分別產(chǎn)生截留液和母液，在這兩種廢液中，截留液中含有大量的菌體，母液中含有大量色素、可溶性蛋白等有機(jī)物，導(dǎo)致廢液COD(化學(xué)耗氧量)高，其中母液中又含少量的硫酸鹽、氯化物及銨鹽。而現(xiàn)有エ藝一般不加處理即排放出廢液，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。即使有環(huán)保エ藝對廢液加以處理，其效果也不盡人意，處理過的廢水中COD仍然較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供ー種利用生產(chǎn)L-谷氨酰胺的廢液制備飼料的方法，_在解決L-谷氨酰胺提取エ藝中產(chǎn)生的廢液對環(huán)境污染問題，實(shí)現(xiàn)廢液零排放。為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案ー種利用生產(chǎn)L-谷氨酰胺的廢液制備飼料的方法，將L-谷氨酰胺發(fā)酵液微濾得到截留液和濾清液，濾清液調(diào)節(jié)PH值至L-谷氨酰胺等電點(diǎn)，經(jīng)離子交換吸附后得到離子交換液，離子交換液脫色、濃縮結(jié)晶后分離得到母液，將L-谷氨酰胺發(fā)酵液、截留液和母液按 10-30 2 3的體積比混合，混合液濃縮至體積為濃縮前體積的1/3-1/2，烘干即得。本發(fā)明所述L-谷氨酰胺發(fā)酵液由食品エ業(yè)上常用L-谷氨酰胺生產(chǎn)菌株與原料發(fā)酵后獲得。其中，所述L-谷氨酰胺發(fā)酵液、截留液和母液混合的體積比優(yōu)選為20 2 3，所述混合液濃縮后體積優(yōu)選為濃縮前體積的2/5，所述混合液濃縮的溫度優(yōu)選為40°C，真空度優(yōu)選小于等于-0. IMPa，所述烘干的溫度優(yōu)選為100-110°C。截留液中含有大量的菌體蛋白，母液中含有大量的L-谷氨酰胺、部分可溶性蛋白，及少量其他氨基酸和無機(jī)鹽，這些都是動(dòng)物可吸收利用的營養(yǎng)物質(zhì)，本發(fā)明能夠以這些廢液為原料，添加適量的L-谷氨酰胺發(fā)酵液制備成適合于動(dòng)物成長的營養(yǎng)飼料，變廢為寶，更解決了這些廢液污染環(huán)境的問題。利用本發(fā)明方法制成的飼料，L-谷氨酰胺含量在 35-50 %之間，粗蛋白高達(dá)70-80 %，此外還含有ー些無機(jī)鹽成分，具有較高的品質(zhì)。
本發(fā)明所述方法是以L-谷氨酰胺提取エ藝為基礎(chǔ)，在保證獲得較高品質(zhì)的L-谷氨酰胺前提下(收率在60%左右，純度在99%左右)，本發(fā)明所述方法仍能利用廢液制備成飼料并達(dá)到高品質(zhì)，故作為優(yōu)選方案，所述微濾為用孔徑為0. 1-0. 5 μ m的濾膜、以10倍濃縮倍數(shù)微濾；所述離子交換吸附為以1-1. 5Bv(l-l. 5倍樹脂體積每小時(shí))上液流速和7-8 倍陽離子交換樹脂體積的上液量，先用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂吸附，再用強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂吸附；所述離子交換液濃縮結(jié)晶后的體積為濃縮前的1/4。所述強(qiáng)酸性陽離子樹脂優(yōu)選為ClOO型強(qiáng)酸性陽離子樹脂，所述弱堿性陰離子樹脂優(yōu)選為A830型弱堿性陰離子樹脂。本發(fā)明還提供ー種由本發(fā)明所述方法制備的飼料。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明以L-谷氨酰胺提取エ藝中的截留液和母液為原料， 輔以一定的L-谷氨酰胺發(fā)酵液，制備成具有較高品質(zhì)的飼料，解決了截留液和母液污染環(huán)境的問題，實(shí)現(xiàn)了廢液零排放。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開了ー種利用生產(chǎn)L-谷氨酰胺的廢液制備飼料的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)エ藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動(dòng)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法已經(jīng)通過較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法和應(yīng)用進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技木。下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1 利用生產(chǎn)L-谷氨酰胺產(chǎn)生的廢液制備飼料取L-谷氨酰胺發(fā)酵液60m3在40°C下經(jīng)陶瓷膜(0. 3 μ m孔徑)微濾，濃縮倍數(shù)為 10倍，得到54m3濾清液和6m3截留液；濾清液調(diào)節(jié)pH值為6_8先經(jīng)過ClOO強(qiáng)酸性陽離子樹脂再經(jīng)過A830弱堿性陰離子樹脂處理(1-1. 5倍樹脂體積每小時(shí)的上液流速和7-8倍陽離子交換樹脂體積的上液量)，用蒸餾水把柱子中的殘液壓出，共得到60m3離子交換液；60m3離子交換液在40°C下濃縮得到15m3濃縮液。濃縮液經(jīng)板框分離得到9m3母液與320kgL_谷氨酰胺濕粗品，濕粗品進(jìn)ー步精制為食品級(jí)L-谷氨酰胺，收率為62%左右，純度為99%。把9m3母液、6m3截留液與60m3L_谷氨酰胺發(fā)酵液混合，使用雙效在40°C，真空度 く -0. IMpa 下濃縮至 25m3。該25m3濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，控制烘干溫度100°C，得14. 8t的L-谷氨酰胺飼料， L-谷氨酰胺含量46%，粗蛋白80%，淡黃色有特殊豆香味。實(shí)施例2 利用生產(chǎn)L-谷氨酰胺產(chǎn)生的廢液制備飼料取L-谷氨酰胺發(fā)酵液60m3在40°C下經(jīng)陶瓷膜(0. 1 μ m孔徑)微濾，濃縮倍數(shù)為 10倍，得到54m3濾清液和6m3截留液；濾清液調(diào)節(jié)pH值為6_8先經(jīng)過ClOO強(qiáng)酸性陽離子樹脂再經(jīng)過A830弱堿性陰離子樹脂處理(1-1. 5倍樹脂體積每小時(shí)的上液流速和7-8倍陽離子交換樹脂體積的上液量)，用蒸餾水把柱子中的殘液壓出，共得到60m3離子交換液；60m3離子交換液在40°C下濃縮得到15m3濃縮液。濃縮液經(jīng)板框分離得到9m3母液與320kgL_谷氨酰胺濕粗品，濕粗品進(jìn)ー步精制為食品級(jí)L-谷氨酰胺，收率為65%左右，純度為99%。把9m3母液、6m3截留液與30m3L_谷氨酰胺發(fā)酵液混合，使用雙效在40°C，真空度 く -0. IMpa 下濃縮至 18m3。該18m3濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，控制烘干溫度105°C，得IOt的L-谷氨酰胺飼料， L-谷氨酰胺含量36%，粗蛋白72%，淡黃色有特殊豆香味。實(shí)施例3 利用生產(chǎn)L-谷氨酰胺產(chǎn)生的廢液制備飼料取L-谷氨酰胺發(fā)酵液60m3在40°C下經(jīng)陶瓷膜(0. 5 μ m孔徑)微濾，濃縮倍數(shù)為 10倍，得到54m3濾清液和6m3截留液；濾清液調(diào)節(jié)pH值為6_8先經(jīng)過ClOO強(qiáng)酸性陽離子樹脂再經(jīng)過A830弱堿性陰離子樹脂處理(1-1. 5倍樹脂體積每小時(shí)的上液流速和7-8倍陽離子交換樹脂體積的上液量)，用蒸餾水把柱子中的殘液壓出，共得到60m3離子交換液；60m3離子交換液在40°C下濃縮得到15m3濃縮液。濃縮液經(jīng)板框分離得到9m3母液與320kgL_谷氨酰胺濕粗品，濕粗品進(jìn)ー步精制為食品級(jí)L-谷氨酰胺，收率為62%左右，純度為99%。把9m3母液、6m3截留液與90m3L_谷氨酰胺發(fā)酵液混合，使用雙效在40°C，真空度 く -0. IMpa 下濃縮至 52. 5m3。該52. 5m3濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，控制烘干溫度110°C，得30t的L-谷氨酰胺飼料， L-谷氨酰胺含量50%，粗蛋白70%，淡黃色有特殊豆香味。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種利用生產(chǎn)L-谷氨酰胺的廢液制備飼料的方法，其特征在于，將L-谷氨酰胺發(fā)酵液微濾得到截留液和濾清液，濾清液調(diào)節(jié)PH值至6-8，經(jīng)離子交換吸附后得到離子交換液，離子交換液脫色、濃縮結(jié)晶后分離得到母液，將L-谷氨酰胺發(fā)酵液、截留液和母液按 10-30 2 3的體積比混合，混合液濃縮至體積為濃縮前體積的1/3-1/2，烘干即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在干，所述L-谷氨酰胺發(fā)酵液、截留液和母液混合的體積比為20 2 3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在干，所述混合液濃縮后體積為濃縮前體積的2/5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在干，所述混合液濃縮的溫度為40°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在干，所述混合液濃縮的真空度小于等于-0. IMPa。1
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在干，所述烘干的溫度為100-110°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在干，所述微濾為用孔徑為0.1-0. 5 μ m的濾膜、以 10倍濃縮倍數(shù)微濾。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在干，所述離子交換吸附為以1-1.5Bv上液流速和 7-8倍陽離子交換樹脂體積的上液量，先用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂吸附，再用弱堿性陰離子交換樹脂吸附。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在干，所述離子交換液濃縮結(jié)晶后的體積為濃縮前的1/4。
10.權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述方法制備的飼料。
全文摘要
本發(fā)明涉及氨基酸發(fā)酵領(lǐng)域，具體公開了一種利用生產(chǎn)L-谷氨酰胺的廢液制備飼料的方法。本發(fā)明所述方法將L-谷氨酰胺發(fā)酵液微濾得到截留液和濾清液，濾清液調(diào)節(jié)pH值至6-8，經(jīng)離子交換吸附后得到離子交換液，離子交換液脫色、濃縮結(jié)晶后分離得到母液，將L-谷氨酰胺發(fā)酵液、截留液和母液按10-30∶2∶3的體積比混合，混合液濃縮至體積為濃縮前體積的1/3-1/2，烘干即得。本發(fā)明以L-谷氨酰胺提取工藝中的截留液和母液為原料，輔以一定的L-谷氨酰胺發(fā)酵液，制備成具有較高品質(zhì)的飼料，解決了截留液和母液污染環(huán)境的問題，實(shí)現(xiàn)了廢液零排放。
文檔編號(hào)A23K1/00GK102578369SQ20111045902
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者史鑫, 彭芳菊, 王海雷, 鐘秀如, 閆美鳳, 龔華 申請人:梅花生物科技集團(tuán)股份有限公司