專利名稱：雞羽毛制取胱氨酸及添加劑復(fù)合氨基酸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用家禽羽毛制取胱氨酸及飼料添加劑復(fù)合氨基酸的方法。
對(duì)于胱氨酸的制取，除化工合成方法外，主要是由生活廢棄物如人發(fā)、豬毛、羊毛等原料制取?！皣?guó)內(nèi)精細(xì)化工產(chǎn)品手冊(cè)”92年版，第714頁(yè)，介紹了以毛發(fā)為原料，在溫度110～117℃下鹽酸水解，過(guò)濾后用氫氧化鈉或氨水中和至PH＝4，靜置3天。過(guò)濾后再加鹽酸并加入活性炭，過(guò)濾，再次加堿，控制PH＝4.5～4.8，最后又一次加活性炭、加堿，調(diào)PH＝3.0～4.0。濾后進(jìn)行后處理，沖洗、烘干得L-胱氨酸。其工藝總周期長(zhǎng)，工藝條件、數(shù)據(jù)等情況講解不夠詳細(xì)，且原料并非雞羽毛。另有中國(guó)專利申請(qǐng)92113884.9“生產(chǎn)L-胱氨酸的方法”較詳細(xì)地講述了以毛發(fā)為原料，生產(chǎn)L-胱氨酸的生產(chǎn)工藝，其改進(jìn)特點(diǎn)在于設(shè)置了酸回收，用以降低成本、縮短工時(shí)；三次堿中和全部采用6～10N的氨水；且生產(chǎn)過(guò)程采取消泡技術(shù)以提高收率，收率從5％提高到7.5％。在其說(shuō)明書(shū)開(kāi)始處也提到，可以從富α-角蛋白的羽毛梗等原料中提取L-胱氨酸。但對(duì)不同于人發(fā)的雞羽毛如何提取卻沒(méi)有進(jìn)一步描述。該工藝鹽酸的回收存在有較重腐蝕，從社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益上全面分析，它不一定適應(yīng)各地情況。其工藝全部用氨水中和，氨量大，易揮發(fā)，會(huì)惡化生產(chǎn)環(huán)境。
本發(fā)明在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種可以使用雞羽毛為原料，同時(shí)生產(chǎn)胱氨酸和飼料添加劑復(fù)合氨基酸的方法，該方法產(chǎn)率高，污染小，成本低，復(fù)合氨基酸飼料飼養(yǎng)家禽效果好。
本發(fā)明的基點(diǎn)在于目前尚無(wú)利用廢棄雞羽毛制取胱氨酸及其綜合利用的報(bào)導(dǎo)。雖有用含α-角蛋白質(zhì)豐富的毛發(fā)、豬毛等制取L-胱氨酸的技術(shù)可以利用和借鑒，但畢竟是兩個(gè)原料品種，動(dòng)物不同其生存、習(xí)性、環(huán)境都有很大不同，反映在結(jié)構(gòu)、含量、物理化學(xué)性質(zhì)上也必然會(huì)有一定差異，需要從技術(shù)上開(kāi)發(fā)研究，從經(jīng)濟(jì)上肯定其可行性。本發(fā)明經(jīng)實(shí)踐，借鑒開(kāi)探索出一條工藝路線先將雞羽毛進(jìn)行酸水解，第二步堿中和，過(guò)濾得到復(fù)合氨基酸產(chǎn)品和粗品A。第三步鹽酸水解粗品A，進(jìn)行首次脫色、精制得到粗品B。第四步用鹽酸再次溶解粗品B，再次脫色、精制，得精品胱氨酸，最后一步為后處理得成品L-胱氨酸。由于雞羽毛除含有胱氨酸外，尚含有其他有用的復(fù)合氨基酸適宜做為飼料添加劑，所以，我們?cè)诓捎?～11N氫氧化鈉進(jìn)行第二步堿中和時(shí)，控制反應(yīng)終點(diǎn)PH＝4.8～5.0，有效地分離了胱氨酸與其他有用的復(fù)合氨基酸，中和后過(guò)濾之結(jié)晶為胱氨酸，濾液為復(fù)合氨基酸。此外，在第三步堿中和用8～11N氫氧化鈉，控制終點(diǎn)PH＝3.3～3.7，而第四步用6～10N的氨水精制時(shí)，終點(diǎn)控制PH＝2.5～3.0。各步驟PH值逐次低下，多次實(shí)驗(yàn)，操作順利，從而在保證產(chǎn)率的條件下，減少了堿用量，降低了成本，同時(shí)在過(guò)濾胱氨酸結(jié)晶時(shí)，也防止了復(fù)合氨基酸的干擾。
本發(fā)明雞羽毛制取胱氨酸的具體工藝敘述如下第一步酸水解將雞羽毛洗凈加入鹽酸，加熱，酸水解，盡可能地使雞羽毛中的氨基酸成分溶解在溶液中，然后過(guò)濾除去雞羽毛渣。選擇的工藝為反應(yīng)溫度105～110℃鹽酸濃度0.8N固體羽毛干重與鹽酸水解液重量比為1∶1.5～3即于的雞羽毛重量與鹽酸溶液之比，
水解時(shí)間6～7小時(shí)。第二步堿中和以8～11N的氫氧化鈉溶液中和水解濾液中的鹽酸，使氨基酸中的胱氨酸結(jié)晶析出，中和溫度20℃，終點(diǎn)PH＝4.8～5.0，固液分離后，得結(jié)晶胱氨酸粗品A。液體部分主要為復(fù)合氨基酸，經(jīng)濃縮得復(fù)合氨基酸，經(jīng)喂養(yǎng)證實(shí)是一種很好的飼料添加劑。第三步首次脫色、精制用濃度為1～1.5N的鹽酸溶解粗品A，加活性炭脫色，活性炭用量為粗品A占總量的10～15％，反應(yīng)溫度80～90℃。過(guò)濾后再用8～11N的氫氧化鈉中和精制，為提高胱氨酸純度，防止復(fù)合氨基酸干擾，中和終點(diǎn)控制酸值PH＝3.3～3.7，結(jié)晶分離得胱氨酸粗品B。第四步再次脫色、精制用0.5N鹽酸水解粗品B，加入活性炭脫色，反應(yīng)溫度為80～90℃，提純胱氨酸的活性炭用量使粗品B占總重量的5～8％。濾去活性炭。在濾液中加入EDTA即乙二胺四乙酸，絡(luò)合以除去其中的鐵離子。再次堿中和，此次為緩和反應(yīng)條件，使過(guò)程易控制，結(jié)晶充分，用氨水濃度6～10N，堿中和溫度45～50℃，調(diào)堿中和終點(diǎn)PH＝2.5～3.0得到精制胱氨酸。為提高原料利用率，降低成本，將本次用過(guò)的舊活性炭及過(guò)濾之濾液，返回到第三步首次脫色、精制工藝，分別與新加入的活性炭及粗品A混合使用，進(jìn)行第三步首次的脫色、精制過(guò)程，舊活性炭與新加入的活性炭之比為0.5～1∶1。五、后處理對(duì)上述精品胱氨酸先進(jìn)行離心脫水，再進(jìn)行洗滌，直洗至無(wú)氯離子為止。置于烘箱中在60～80℃下烘干，即為成品L-胱氨酸。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)，1、所選擇的工藝適合于由雞羽毛提取胱氨酸和復(fù)合氨基酸產(chǎn)品，以胱氨酸計(jì)，收率達(dá)3.5％。為只以人發(fā)、豬毛為原料生產(chǎn)胱氨酸增加了新的原料來(lái)源。2、第二步分離出粗品A的同時(shí)，從濾液中提取了復(fù)合氨基酸飼料添加劑，為雞羽毛的綜合利用找到了新的用途，也增加了飼料添加劑的原料來(lái)源。3、在本工藝中，中和過(guò)程終點(diǎn)控制PH值逐步降低；第四步再次脫色、精制后的一部份活性炭及濾液返回到第三步首次脫色、精制過(guò)程，減少了活性炭用量，減少了胱氨酸的損失，同時(shí)也降低了成本。
本發(fā)明實(shí)施例如下實(shí)施例1在2立方米搪瓷反應(yīng)釜中，投入600公斤雞羽毛，其水份含量小于15％，加入0.8N的濃鹽酸1200公斤，升溫至100℃計(jì)時(shí)，繼續(xù)升溫至110℃，保溫水解，6小時(shí)到水解終點(diǎn)。趁熱過(guò)濾，濾去雞羽毛渣。仃止加熱，通冷卻水，降溫至50℃，在濾液中緩慢加入10N的氫氧化鈉溶液，小和使PH＝4.8，冷卻，沉淀10小時(shí)，固液分離，得固體粗品A，液體為復(fù)合氨基酸溶液。將粗品A用1.5N鹽酸溶解，升溫至90℃，加活性炭脫色，經(jīng)板框過(guò)濾，濾液用液體氫氧化鈉濃度10N中和沉淀，再經(jīng)板框固液分離，得固體粗品B。再將粗品B用0.5N化學(xué)純鹽酸溶解，經(jīng)過(guò)第四步于90℃活性炭脫色，脫水后進(jìn)行過(guò)濾。然后加入EDTA絡(luò)合濾液中的鐵離子，加濃度6N的氨水重結(jié)晶得精品。最后經(jīng)烘干即為精品胱氨酸18公斤，收率為3.5％。經(jīng)檢測(cè)質(zhì)量達(dá)到出H標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2由本工藝制得的復(fù)合氨基酸添加到雞飼料中，在多個(gè)養(yǎng)雞廠喂養(yǎng)，每次試驗(yàn)組及對(duì)照組雞數(shù)各為2000只，七周后每只雞平均增重400克。說(shuō)明復(fù)合氨基酸與飼料的配合良好，具有較高的經(jīng)濟(jì)效果。
權(quán)利要求
1.一種由雞羽毛制取胱氨酸及添加劑復(fù)合氨基酸的方法，先將雞羽毛進(jìn)行水解，堿中和，然后進(jìn)行兩次精制、脫色，再洗滌、烘干五步制得胱氨酸，其特征在于堿中和終點(diǎn)控制酸值逐步降低，即第二步中和用8～11N的氫氧化鈉，PH＝4.8～5.0，第三步中和仍用8～11N的氫氧化鈉，PH＝3.3～3.7，第四步中和用6～10N的氨水，控制PH＝2.5～3.0。
2.如權(quán)利要求1所述之雞羽毛制取胱氨酸及添加劑復(fù)合氨基酸的方法，其特征在于酸水解工藝條件為水解反應(yīng)溫度105～110℃鹽酸濃度0.8N固體羽毛干重與鹽酸水解液重量比為1∶1.5～3時(shí)間6～7小時(shí)。
3.如權(quán)利要求1所述之雞羽毛制取胱氨酸及添加劑復(fù)合氨基酸的方法，其特征在于第三步首次活性炭脫色工藝為溶解鹽酸濃度1～1.5N，活性炭用量是使粗品A占總量的10～15％，反應(yīng)溫度80～90℃，其中活性炭為新加入和由第四步返回的活性炭之和。
4.如權(quán)利要求1所述之雞羽毛制取胱氨酸及添加劑復(fù)合氨基酸的方法，其特征在于第四步再次活性炭脫色工藝為溶解鹽酸濃度0.5N，活性炭用量是使粗品B占總量的5～8％，反應(yīng)溫度80～90℃；濾去活性炭后，在濾液中加EDTA絡(luò)合濾液中的鐵離子。
5.如權(quán)利要求1所述之雞羽毛制取胱氨酸及添加劑復(fù)合氨基酸的方法，其特征在于第四步再次中和后過(guò)濾之濾液返回與粗品A混合進(jìn)行第三步首次脫色、精制工藝，且第四步再次脫色后用過(guò)的舊活性炭也返回與第三步首次脫色新加入的活性炭混合使用，舊活性炭與新加入的活性炭用量之比為0.5～1∶1。
6.如權(quán)利要求1所述之雞羽毛制取胱氨酸及添加劑復(fù)合氨基酸的方法，其特征在于復(fù)合氨基酸用做飼料添加劑，方法是在雞羽毛酸水解后，第二步將過(guò)濾濾液用堿中和，在結(jié)晶胱氨酸析出后的余液濃縮，獲得飼料添加劑復(fù)合氨基酸。
全文摘要
本發(fā)明提供了由雞羽毛制取胱氨酸和復(fù)合氨基酸飼料添加劑的方法。將雞羽毛干燥，用鹽酸溶解，過(guò)濾，再用氫氧化鈉中和，再過(guò)濾，濾液經(jīng)濃縮得到復(fù)合氨基酸飼料添加劑。固體為胱氨酸，再經(jīng)兩次溶解，活性炭脫色，堿精制，最后后處理得到成品胱氨酸。為生產(chǎn)胱氨酸，增加了新的原料來(lái)源。本工藝采用逐步降低終點(diǎn)酸值的方法；返回濾液和活性炭的方法，降低了成本，提高了收率，收率達(dá)3.5％。復(fù)合氨基酸飼料添加劑經(jīng)使用效果顯著。
文檔編號(hào)C07C323/58GK1168884SQ9711178
公開(kāi)日1997年12月31日 申請(qǐng)日期1997年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月8日
發(fā)明者王金友, 裴樹(shù)文, 李志偉 申請(qǐng)人:山東諸城市對(duì)外貿(mào)易集團(tuán)公司