CN102578385B - 一种低含量l-苏氨酸饲料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及氨基酸发酵领域，具体公开了一种低含量L-苏氨酸饲料的制备方法。本发明所述方法将L-苏氨酸发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液浓缩结晶后分离得到母液，将截留液和母液按4∶2-3的体积比混合，混合液浓缩至体积为浓缩前体积的1/3-1/2得到浓缩液，添加占浓缩液总重5-10％的玉米蛋白、5-10％的玉米纤维以及1-3％的轻钙，混匀后烘干即得。本发明以高含量L-苏氨酸饲料制备工艺中产生的截留液和母液为原料，辅助以饲料添加剂，制备成具有较高品质的低含量L-苏氨酸饲料，解决了截留液和母液污染环境的问题，实现了废液零排放。

Description

一种低含量L-苏氨酸饲料的制备方法
技术领域
本发明涉及氨基酸发酵领域，具体提供了一种低含量L-苏氨酸饲料的制备方法。
背景技术
苏氨酸，化学名称是α-氨基-β-羟基丁酸，有四种立体异构，但具有生物学活性的只有L-型。L-苏氨酸是一种必需的氨基酸，主要用于医药、化学试剂、食品强化剂、饲料添加剂等方面，特别是饲料添加剂方面的用量增长快速，它常添加到未成年仔猪和家禽的饲料中，是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基酸。实验表明，L-苏氨酸是动物维持生长所必需的，动物体内不能自身合成，必须由食物供给。L-苏氨酸缺乏，可导致动物采食量降低，生长受阻，饲料利用率下降，免疫机能抑制症状。因此，在畜牧业中，L-苏氨酸饲料是饲养动物必备的饲料之一。
目前生产L-苏氨酸饲料的方法一般是将L-苏氨酸发酵液经微滤除去菌体，滤清液经过浓缩结晶即得到高含量的L-苏氨酸饲料。但是，目前的工艺在微滤阶段以及浓缩结晶阶段会分别产生截留液和母液，在这两种废液中，截留液中含有大量的菌体，母液中含有大量色素、可溶性蛋白等有机物，导致废液COD(化学耗氧量)高，其中母液中又含少量的硫酸盐、氯化物及铵盐。而现有工艺一般不加处理即排放出废液，对环境造成严重污染。即使有环保工艺对废液加以处理，其效果也不尽人意，处理过的废水中COD仍然较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低含量L-苏氨酸饲料的制备方法，使得该方法能够利用生产高含量L-苏氨酸中产生的废液制备低含量的L-苏氨酸饲料，避免废液污染环境，实现废液零排放。
为实现以上发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种低含量L-苏氨酸饲料的制备方法，将L-苏氨酸发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液浓缩结晶后分离得到母液，将截留液和母液按4∶2-3的体积比混合，混合液浓缩至体积为浓缩前体积的1/3-1/2得到浓缩液，添加占浓缩液总重5-10％的玉米蛋白、5-10％的玉米纤维以及1-3％的轻钙，混匀后烘干即得。
本发明所述L-苏氨酸发酵液由工业上常用L-苏氨酸生产菌株与原料发酵后获得。本领域技术人员公知废液为在生产高含量L-苏氨酸饲料过程中产生的截留液和母液。
其中，所述混合液浓缩后体积优选为浓缩前体积的2/5，所述混合液浓缩的温度优选为60-65℃，真空度优选小于等于-0.1MPa，所述烘干的温度优选为100-110℃。
截留液中含有大量的菌体蛋白，母液中含有大量的L-苏氨酸、部分可溶性蛋白，及少量其他氨基酸和无机盐，这些都是动物可吸收利用的营养物质，本发明能够以这些废液为原料制备成适合于动物成长的营养饲料，变废为宝，更解决了这些废液污染环境的问题。利用本发明方法制成的饲料，L-苏氨酸含量在40-65％之间，粗蛋白高达60-65％，此外还含有一些无机盐成分，具有较高的品质。
由于母液比较粘稠，及易吸潮，影响饲料的质量，故本发明在制备过程中还添加了玉米纤维、玉米蛋白和轻钙三种饲料添加剂，这三种物质不但能够防止母液粘稠，而且还能提供动物生长所需的营养。作为优选，这三种物质的颗粒细度小于等于100目。
本发明所述制备方法是以高含量L-苏氨酸饲料制备工艺为基础，在保证获得高含量L-苏氨酸饲料的前提下(收率在75％左右，纯度大于98％)，本发明所述方法仍能利用废液制备成低含量的L-苏氨酸饲料并达到高品质，故作为优选方案，所述微滤为用孔径为0.1-0.5μm的滤膜、以8-10倍浓缩倍数微滤；所述滤清液浓缩结晶为滤清液于60℃浓缩至体积为浓缩前体积的1/6-1/4；所述分离为在10℃离心。
为了提高本发明所述制备方法制备的饲料的L-苏氨酸含量，本发明作为优选还包括将L-苏氨酸发酵液与截留液、母液一起混合，所述L-苏氨酸发酵液、截留液和母液的体积比为30∶4∶2-3。
此外，本发明还提供一种由本发明所述制备方法制备的低含量L-苏氨酸饲料。
由以上技术方案可知，本发明以高含量L-苏氨酸饲料制备工艺中产生的截留液和母液为原料，辅助以饲料添加剂，制备成具有较高品质的低含量L-苏氨酸饲料，解决了截留液和母液污染环境的问题，实现了废液零排放。
具体实施方式
本发明公开了一种低含量L-苏氨酸饲料的制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：本发明所述制备方法
取L-苏氨酸发酵液60m3在40℃下经陶瓷膜(0.3μm孔径)微滤，浓缩倍数为8倍，得到52.5m3滤清液和7.5m3截留液；滤清液在60℃下浓缩结晶得到10.5m3浓缩液。
浓缩液降温至10℃离心得到5.6m3母液与6200kg L-苏氨酸湿粗品，湿粗品进一步精制为高含量L-苏氨酸饲料，收率为75％，纯度为98.6％。
把7.5m3截留液、5.6m3母液混合，使用双效在60℃，真空度≤-0.1Mpa下浓缩至6.5m3。
该6.5m3浓缩液进行喷雾干燥，控制烘干温度100℃，得3.5t的L-苏氨酸饲料，L-苏氨酸含量65％，粗蛋白60％，呈黄褐色粉末状。
实施例2：本发明所述制备方法
取L-苏氨酸发酵液60m3在40℃下经陶瓷膜(0.5μm孔径)微滤，浓缩倍数为9倍，得到53.2m3滤清液和6.8m3截留液；滤清液在60℃下浓缩结晶得到9m3浓缩液。
浓缩液降温至10℃离心得到3.4m3母液与6600kg L-苏氨酸湿粗品，湿粗品进一步精制为高含量L-苏氨酸饲料，收率为80％，纯度为98.2％。
把6.8m3截留液、3.4m3母液混合，使用双效在60℃，真空度≤-0.1Mpa下浓缩至4.1m3。
该4.1m3浓缩液进行喷雾干燥，控制烘干温度100℃，得2.5t的L-苏氨酸饲料，L-苏氨酸含量60％，粗蛋白62％，呈黄褐色粉末状。
实施例3：本发明所述制备方法
取L-苏氨酸发酵液60m3在40℃下经陶瓷膜(0.1μm孔径)微滤，浓缩倍数为8.5倍，得到52.9m3滤清液和7.1m3截留液；滤清液在65℃下浓缩结晶得到10.6m3浓缩液。
浓缩液降温至10℃离心分离得到5.3m3母液与6400kg L-苏氨酸湿粗品，湿粗品进一步精制为高含量L-苏氨酸饲料，收率为77％，纯度为98.5％。
把53m3L-苏氨酸发酵液、7.1m3截留液、5.3m3母液混合(，使用双效在60℃，真空度≤-0.1Mpa下浓缩至26.2m3。
该26.2m3浓缩液进行喷雾干燥，控制烘干温度100℃，得13.1t的L-苏氨酸饲料，L-苏氨酸含量66％，粗蛋白63％，呈黄褐色粉末状。
实施例4：本发明所述制备方法
取L-苏氨酸发酵液60m3在40℃下经陶瓷膜(0.3μm孔径)微滤，浓缩倍数为10倍，得到54m3滤清液和6m3截留液；滤清液在65℃下浓缩结晶得到9m3浓缩液。
浓缩液降温至10℃离心分离得到3m3母液与7000kg L-苏氨酸湿粗品，湿粗品进一步精制为高含量L-苏氨酸饲料，收率为85％左右，纯度为98％。
把45m3L-苏氨酸发酵液、6m3截留液、3m3母液混合，使用双效在65℃，真空度≤-0.1Mpa下浓缩至27m3。
该27m3浓缩液进行喷雾干燥，控制烘干温度100℃，得13.5t的L-苏氨酸饲料，L-苏氨酸含量65％，粗蛋白64％，呈黄褐色粉末状。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种低含量L-苏氨酸饲料的制备方法，其特征在于，将L-苏氨酸发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液浓缩结晶后分离得到母液，将L-苏氨酸发酵液、截留液和母液按30:4:2-3的体积比混合，混合液浓缩至体积为浓缩前体积的1/3-1/2得到浓缩液，添加占浓缩液总重5-10%的玉米蛋白、5-10%的玉米纤维以及1-3%的轻钙，混匀后烘干即得。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述混合液浓缩后体积为浓缩前体积的2/5。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述混合液浓缩的温度为60-65℃。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述混合液浓缩的真空度小于等于-0.1MPa。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为100-110℃。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述微滤为用孔径为0.1-0.5μm的滤膜、以8-10倍浓缩倍数微滤。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述滤清液浓缩结晶为滤清液于60℃浓缩至体积为浓缩前体积的1/6-1/4。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述分离为在10℃离心。
9.权利要求1-8任意一项所述制备方法制备的低含量L-苏氨酸饲料。
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