本發(fā)明公開了一種腐乳廢水制備高純蛋氨酸的方法，屬于蛋氨酸制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
蛋氨酸，分子式為C5H11NO2S，是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位之一，是必需氨基酸中唯一含有硫的氨基酸。蛋氨酸是含硫必需氨基酸，與生物體內(nèi)各種含硫化合物的代謝密切相關(guān)。當缺乏蛋氨酸時，會引起食欲減退、生長減緩或不增加體重、腎臟腫大和肝臟鐵堆積等現(xiàn)象，最后導致肝壞死或纖維化。
蛋氨酸還可利用其所帶的甲基，對有毒物或藥物進行甲基化而起到解毒的作用。因此，蛋氨酸可用于防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝臟疾病，也可用于緩解砷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、吡啶和喹啉等有害物質(zhì)的毒性反應。
蛋氨酸廣泛用于醫(yī)藥、食品、飼料和化妝品等領(lǐng)域，其中作為飼料添加劑的用量很大，全球蛋氨酸的需求量達到了160萬噸/年，中國的蛋氨酸2014年蛋氨酸的需求量超過了13萬噸，而目前我國除了重慶紫光化工的11萬噸蛋氨酸外，我國的蛋氨酸還需要大量的從國外進口。
蛋氨酸巨大的市場需求、廣闊的發(fā)展前景引起我國科研單位、生產(chǎn)企業(yè)以及地方政府極大的興趣，國內(nèi)企業(yè)紛紛計劃投資擴建或新建蛋氨酸生產(chǎn)裝置，科研機構(gòu)也在加緊研發(fā)規(guī)模化的蛋氨酸產(chǎn)業(yè)鏈條，相信在各方面的大力推動下，蛋氨酸產(chǎn)業(yè)今后的發(fā)展前景是十分光明的。
目前工業(yè)化生產(chǎn)蛋氨酸的方法主要為海因法，生產(chǎn)液體蛋氨酸的方法主要為氰醇法。兩種方法在生產(chǎn)過程中都會存在蛋氨酸溶液和含鹽副產(chǎn)物需要分離的工藝需求，現(xiàn)有生產(chǎn)方法中無有效的脫鹽手段，致使產(chǎn)品結(jié)晶時大量的鹽類物質(zhì)伴隨析出，影響產(chǎn)品的品質(zhì)和收率。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有方法無有效的脫鹽手段，致使產(chǎn)品結(jié)晶時大量的鹽類物質(zhì)伴隨析出，影響產(chǎn)品的品質(zhì)和收率的問題，提供一種腐乳廢水制備高純蛋氨酸的方法，該方法將葡萄糖、蛋氨酸和去離子水混合加熱滅菌制得蛋氨酸營養(yǎng)液；然后將去離子水、磷酸氫二鉀、硫酸鎂、硝酸銨、無水氯化鈣、氯化鐵和葡萄糖混合，用碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH值后加熱滅菌，制得空白滅菌培養(yǎng)基；再將釀酒酵母菌接種至空白滅菌培養(yǎng)基上培養(yǎng)，而后滴加蛋氨酸營養(yǎng)液，培養(yǎng)制得改性釀酒酵母菌培養(yǎng)基；收集腐乳廢水濾液與過氧化鈉混合加熱，隨后過濾收集濾液，將濾液與去離子水混合，調(diào)節(jié)pH，隨后加熱制得無菌稀釋液；再將無菌稀釋液與空白滅菌培養(yǎng)基混合制得的廢水改性培養(yǎng)基與改性釀酒酵母菌培養(yǎng)過濾得濾液，經(jīng)離心分離收集上層清液蒸發(fā)至干燥，收集干燥結(jié)晶即可得到一種高純蛋氨酸；本發(fā)明通過腐乳廢水中含有大量蛋氨酸，溶解至發(fā)酵液中，通過培養(yǎng)酵母菌，使其有效吸收并提取高純蛋氨酸，制得的蛋氨酸純度高、品質(zhì)好。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）按重量份數(shù)計，分別稱量15～20份葡萄糖、2～3份蛋氨酸和45～50份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并置于100～110℃下加熱滅菌處理10～15min，制備得蛋氨酸營養(yǎng)液，備用；
（2）按重量份數(shù)計，分別稱量45～50份去離子水、10～15份磷酸氫二鉀、5～10份硫酸鎂、5～10份硝酸銨、1～2份無水氯化鈣、0.1～0.5份氯化鐵和15～20份葡萄糖置于燒杯中，攪拌混合并用0.85mol/L的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.0，隨后在100～110℃下油浴加熱，滅菌處理10～15min后制備得空白滅菌培養(yǎng)基，備用；
（3）按接種量10%，將釀酒酵母菌接種至上述制備的空白滅菌培養(yǎng)基上，隨后在28℃下?lián)u床振蕩培養(yǎng)20～24h，隨后靜置48h，對培養(yǎng)基滴加滅菌培養(yǎng)基總質(zhì)量10%的上述步驟（1）制備的蛋氨酸營養(yǎng)液，控制滴加時間為10～15min，待滴加完成后，再在28℃下培養(yǎng)20～24h，制備得改性釀酒酵母菌培養(yǎng)基，備用；
（4）收集腐乳廢水，對其過濾并收集濾液，隨后按質(zhì)量比2:3，將過氧化鈉與濾液攪拌混合并置于45～50℃下水浴加熱1～2h，隨后過濾并收集濾液，按質(zhì)量比1:5，將濾液與去離子水攪拌混合，并用質(zhì)量濃度10%檸檬酸調(diào)節(jié)濾液pH至7.0，隨后在100～110℃下油浴加熱10～15min，制備得無菌稀釋液；
（5）按質(zhì)量比1:1，將無菌稀釋液與步驟（2）制備的空白滅菌培養(yǎng)基攪拌混合，制備得廢水改性培養(yǎng)基，隨后按接種量10%，將步驟（3）制備的改性釀酒酵母菌接種至廢水改性培養(yǎng)基上，控制溫度為28℃，在250～300r/min下?lián)u床振蕩培養(yǎng)2～3天；
（6）待培養(yǎng)完成后，對廢水改性培養(yǎng)基過濾并收集濾液，在16000～18000r/min下離心分離10～15min，收集上層清液并置于65～80℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥，收集干燥結(jié)晶即可制備得一種腐乳廢水制備的高純蛋氨酸。
本發(fā)明的使用方法是：將本發(fā)明制得的高純蛋氨酸作為添加劑，添加到動物飼料中，其中每1kg飼料添加量為0.05～0.2%，經(jīng)過實驗測試，添加了高純度蛋氨酸制成的動物飼料，動物食用后，成長速度加快，成長周期縮短了15～20%，節(jié)約了35～45%的飼料。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制備過程簡單，生產(chǎn)過程中無鹽類物質(zhì)析出，制得的蛋氨酸純度高，品質(zhì)好；
（2）本發(fā)明原料易得，制備過程簡單，提取方法成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
首先按重量份數(shù)計，分別稱量15～20份葡萄糖、2～3份蛋氨酸和45～50份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并置于100～110℃下加熱滅菌處理10～15min，制備得蛋氨酸營養(yǎng)液，備用；然后按重量份數(shù)計，分別稱量45～50份去離子水、10～15份磷酸氫二鉀、5～10份硫酸鎂、5～10份硝酸銨、1～2份無水氯化鈣、0.1～0.5份氯化鐵和15～20份葡萄糖置于燒杯中，攪拌混合并用0.85mol/L的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.0，隨后在100～110℃下油浴加熱，滅菌處理10～15min后制備得空白滅菌培養(yǎng)基，備用；再按接種量10%，將釀酒酵母菌接種至上述制備的空白滅菌培養(yǎng)基上，隨后在28℃下?lián)u床振蕩培養(yǎng)20～24h，隨后靜置48h，對培養(yǎng)基滴加滅菌培養(yǎng)基總質(zhì)量10%的上述步驟制備的蛋氨酸營養(yǎng)液，控制滴加時間為10～15min，待滴加完成后，再在28℃下培養(yǎng)20～24h，制備得改性釀酒酵母菌培養(yǎng)基，備用；而后收集腐乳廢水，對其過濾并收集濾液，隨后按質(zhì)量比2:3，將過氧化鈉與濾液攪拌混合并置于45～50℃下水浴加熱1～2h，隨后過濾并收集濾液，按質(zhì)量比1:5，將濾液與去離子水攪拌混合，并用質(zhì)量濃度10%檸檬酸調(diào)節(jié)濾液pH至7.0，隨后在100～110℃下油浴加熱10～15min，制備得無菌稀釋液；再按質(zhì)量比1:1，將無菌稀釋液與上述步驟制備的空白滅菌培養(yǎng)基攪拌混合，制備得廢水改性培養(yǎng)基，隨后按接種量10%，將上述步驟制備的改性釀酒酵母菌接種至廢水改性培養(yǎng)基上，控制溫度為28℃，在250～300r/min下?lián)u床振蕩培養(yǎng)2～3天；最后待培養(yǎng)完成后，對廢水改性培養(yǎng)基過濾并收集濾液，在16000～18000r/min下離心分離10～15min，收集上層清液并置于65～80℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥，收集干燥結(jié)晶即可制備得一種腐乳廢水制備的高純蛋氨酸。
實例1
首先按重量份數(shù)計，分別稱量15份葡萄糖、2份蛋氨酸和45份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并置于100℃下加熱滅菌處理10min，制備得蛋氨酸營養(yǎng)液，備用；然后按重量份數(shù)計，分別稱量45份去離子水、10份磷酸氫二鉀、5份硫酸鎂、5份硝酸銨、1份無水氯化鈣、0.1份氯化鐵和15份葡萄糖置于燒杯中，攪拌混合并用0.85mol/L的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.0，隨后在100℃下油浴加熱，滅菌處理10min后制備得空白滅菌培養(yǎng)基，備用；再按接種量10%，將釀酒酵母菌接種至上述制備的空白滅菌培養(yǎng)基上，隨后在28℃下?lián)u床振蕩培養(yǎng)20h，隨后靜置48h，對培養(yǎng)基滴加滅菌培養(yǎng)基總質(zhì)量10%的上述步驟制備的蛋氨酸營養(yǎng)液，控制滴加時間為10min，待滴加完成后，再在28℃下培養(yǎng)20h，制備得改性釀酒酵母菌培養(yǎng)基，備用；而后收集腐乳廢水，對其過濾并收集濾液，隨后按質(zhì)量比2:3，將過氧化鈉與濾液攪拌混合并置于45℃下水浴加熱1h，隨后過濾并收集濾液，按質(zhì)量比1:5，將濾液與去離子水攪拌混合，并用質(zhì)量濃度10%檸檬酸調(diào)節(jié)濾液pH至7.0，隨后在100℃下油浴加熱10min，制備得無菌稀釋液；再按質(zhì)量比1:1，將無菌稀釋液與上述步驟制備的空白滅菌培養(yǎng)基攪拌混合，制備得廢水改性培養(yǎng)基，隨后按接種量10%，將上述步驟制備的改性釀酒酵母菌接種至廢水改性培養(yǎng)基上，控制溫度為28℃，在250r/min下?lián)u床振蕩培養(yǎng)3天；最后待培養(yǎng)完成后，對廢水改性培養(yǎng)基過濾并收集濾液，在16000r/min下離心分離10min，收集上層清液并置于65℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥，收集干燥結(jié)晶即可制備得一種腐乳廢水制備的高純蛋氨酸。
本實例方法簡單易行，使用時，將本發(fā)明制得的高純蛋氨酸作為添加劑，添加到動物飼料中，其中每1kg飼料添加量為0.05%，經(jīng)過實驗測試，添加了高純度蛋氨酸制成的動物飼料，動物食用后，成長速度加快，成長周期縮短了15%，節(jié)約了35%的飼料。
實例2
首先按重量份數(shù)計，分別稱量18份葡萄糖、2.5份蛋氨酸和48份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并置于105℃下加熱滅菌處理13min，制備得蛋氨酸營養(yǎng)液，備用；然后按重量份數(shù)計，分別稱量48份去離子水、13份磷酸氫二鉀、8份硫酸鎂、8份硝酸銨、1.5份無水氯化鈣、0.3份氯化鐵和18份葡萄糖置于燒杯中，攪拌混合并用0.85mol/L的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.0，隨后在105℃下油浴加熱，滅菌處理13min后制備得空白滅菌培養(yǎng)基，備用；再按接種量10%，將釀酒酵母菌接種至上述制備的空白滅菌培養(yǎng)基上，隨后在28℃下?lián)u床振蕩培養(yǎng)22h，隨后靜置48h，對培養(yǎng)基滴加滅菌培養(yǎng)基總質(zhì)量10%的上述步驟制備的蛋氨酸營養(yǎng)液，控制滴加時間為13min，待滴加完成后，再在28℃下培養(yǎng)22h，制備得改性釀酒酵母菌培養(yǎng)基，備用；而后收集腐乳廢水，對其過濾并收集濾液，隨后按質(zhì)量比2:3，將過氧化鈉與濾液攪拌混合并置于48℃下水浴加熱1.5h，隨后過濾并收集濾液，按質(zhì)量比1:5，將濾液與去離子水攪拌混合，并用質(zhì)量濃度10%檸檬酸調(diào)節(jié)濾液pH至7.0，隨后在105℃下油浴加熱13min，制備得無菌稀釋液；再按質(zhì)量比1:1，將無菌稀釋液與上述步驟制備的空白滅菌培養(yǎng)基攪拌混合，制備得廢水改性培養(yǎng)基，隨后按接種量10%，將上述步驟制備的改性釀酒酵母菌接種至廢水改性培養(yǎng)基上，控制溫度為28℃，在275r/min下?lián)u床振蕩培養(yǎng)2.5天；最后待培養(yǎng)完成后，對廢水改性培養(yǎng)基過濾并收集濾液，在17000r/min下離心分離13min，收集上層清液并置于73℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥，收集干燥結(jié)晶即可制備得一種腐乳廢水制備的高純蛋氨酸。
本實例方法簡單易行，使用時，將本發(fā)明制得的高純蛋氨酸作為添加劑，添加到動物飼料中，其中每1kg飼料添加量為0.15%，經(jīng)過實驗測試，添加了高純度蛋氨酸制成的動物飼料，動物食用后，成長速度加快，成長周期縮短了18%，節(jié)約了40%的飼料。
實例3
首先按重量份數(shù)計，分別稱量20份葡萄糖、3份蛋氨酸和50份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并置于110℃下加熱滅菌處理15min，制備得蛋氨酸營養(yǎng)液，備用；然后按重量份數(shù)計，分別稱量50份去離子水、15份磷酸氫二鉀、10份硫酸鎂、10份硝酸銨、2份無水氯化鈣、0.5份氯化鐵和20份葡萄糖置于燒杯中，攪拌混合并用0.85mol/L的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.0，隨后在110℃下油浴加熱，滅菌處理15min后制備得空白滅菌培養(yǎng)基，備用；再按接種量10%，將釀酒酵母菌接種至上述制備的空白滅菌培養(yǎng)基上，隨后在28℃下?lián)u床振蕩培養(yǎng)24h，隨后靜置48h，對培養(yǎng)基滴加滅菌培養(yǎng)基總質(zhì)量10%的上述步驟制備的蛋氨酸營養(yǎng)液，控制滴加時間為15min，待滴加完成后，再在28℃下培養(yǎng)24h，制備得改性釀酒酵母菌培養(yǎng)基，備用；而后收集腐乳廢水，對其過濾并收集濾液，隨后按質(zhì)量比2:3，將過氧化鈉與濾液攪拌混合并置于50℃下水浴加熱2h，隨后過濾并收集濾液，按質(zhì)量比1:5，將濾液與去離子水攪拌混合，并用質(zhì)量濃度10%檸檬酸調(diào)節(jié)濾液pH至7.0，隨后在110℃下油浴加熱15min，制備得無菌稀釋液；再按質(zhì)量比1:1，將無菌稀釋液與上述步驟制備的空白滅菌培養(yǎng)基攪拌混合，制備得廢水改性培養(yǎng)基，隨后按接種量10%，將上述步驟制備的改性釀酒酵母菌接種至廢水改性培養(yǎng)基上，控制溫度為28℃，在300r/min下?lián)u床振蕩培養(yǎng)3天；最后待培養(yǎng)完成后，對廢水改性培養(yǎng)基過濾并收集濾液，在18000r/min下離心分離15min，收集上層清液并置于80℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥，收集干燥結(jié)晶即可制備得一種腐乳廢水制備的高純蛋氨酸。
本實例方法簡單易行，使用時，將本發(fā)明制得的高純蛋氨酸作為添加劑，添加到動物飼料中，其中每1kg飼料添加量為0.2%，經(jīng)過實驗測試，添加了高純度蛋氨酸制成的動物飼料，動物食用后，成長速度加快，成長周期縮短了20%，節(jié)約了45%的飼料。