CN103436566A - 一种豆粕水解工艺 - Google Patents

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徐建凯
王炳德
李士军
王鹏飞
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Abstract

一种豆粨水解工艺，首先，将水和浓硫酸按照比例加入石墨反应釜中搅拌均匀，设定水和硫酸混合液的温度；然后，按照比例第一次将豆粨加入石墨反应釜，加温并保持；之后，按照比例第二次将豆粨添加入石墨反应釜，加温并保持，形成豆粕水解液；最后，豆粕水解液通过豆粕水解液泵送入冷却器，降温完成豆粕水解。本发明提供的豆粨水解工艺大大减少了原有设备短时间破损返厂，提高了目前国内赖氨酸发酵的产酸率，整体降低了生产成本。

Description

一种豆粕水解工艺
技术领域
本发明及豆粕水解工艺，具体是一种基于石墨反应釜实现的豆粕水解工艺。
背景技术
赖氨酸属于二氨基的碱性氨基酸，赖氨酸是人体必需氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。在微生物菌体中，氮是构成细胞蛋白质和核酸的主要元素，蛋白质和核酸是构成微生物原生质的主要部分，氮也是构成赖氨酸的组成部分。赖氨酸发酵过程中需要添加氮为菌体提供氮源，赖氨酸正常发酵过程中添加的氮源有无机氮源和有机氮源两种，对于有机氮源，目前国内的赖氨酸生产厂家多采用玉米浆，玉米浆不需要水解，直接过滤即可。
豆粕水解液由于水解过程长、能耗大、成本高、没有合适的材料的水解反应釜、成本较高等因素，一直没有厂家敢尝试将其用于赖氨酸生产。此外，原先赖氨酸生产厂家均采用搪瓷反应釜，但搪瓷反应釜容易崩瓷，寿命短，从而导致国内赖氨酸发酵厂家只能采用玉米浆生产赖氨酸。但基于玉米浆和豆粕水解液中氮的含量与成分分析，实验证明：赖氨酸发酵过程中采用豆粕水解液作为发酵氮源后，产酸及转化率稳定，而且产酸率要比玉米浆高5g/dl左右，能够较明显的降低赖氨酸发酵生产的成本。
发明内容
本发明针对上述豆粕水解液作为氨基酸氮源的优势及采用玉米浆生产氨基酸的缺点，提供一种豆粕水解工艺，达到降低氨基酸生产成本和设备维修费用的目的。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种豆粕水解工艺，采用导轨、豆粕吊斗、硫酸泵、石墨反应釜、豆粕水解液泵及冷却器设备，其特征在于：首先，将水和97-99%浓硫酸按照比例加入石墨反应釜中搅拌均匀，将水和硫酸混合液的温度设定为85-95℃；然后，按照比例第一次将豆粨加入石墨反应釜，加温至90-100℃并保持二个小时；之后，按照比例第二次将豆粨添加入石墨反应釜，加温至110-120℃，并保持22小时，形成豆粕水解液；最后，豆粕水解液通过豆粕水解液泵送入冷却器，温度降至55-65℃后，完成豆粕水解。
所述的加温过程是在蒸汽的作用下加温，且石墨反应釜内压力为0.1MPa。
所述的冷却器中采用冰水进行冷却。
所述的豆粕水解液泵的材料采用904L不锈钢。
所述的豆粕水解完成后，豆粕水解液总氮含量为2.8-3%，氨氮含量为0.3-0.4%。
本发明的有益效果是大大减少了原有设备短时间破损返厂，采用豆粕水解液生产赖氨酸，提高了目前国内赖氨酸发酵的产酸率，整体降低了生产成本。
附图说明
图1为发明的工艺流程示意图。
图中，1-导轨、2-豆粕吊斗、3-硫酸泵、4-石墨反应釜、5-豆粕水解液泵、6-冷却器。
具体实施方式
以下结合附图介绍本发明详细技术方案：
如图1所示，豆粕水解工艺采用的设备包括导轨1、豆粕吊斗2、硫酸泵3、石墨反应釜4、豆粕水解液泵5及冷却器6，豆粕装在豆粕吊斗中，豆粕吊斗采用电动葫芦吊装在导轨上，该工艺包括以下步骤：首先，将水和98%浓硫酸按照比例加入石墨反应釜中搅拌均匀，将水和硫酸混合液的温度设定为90℃；然后，按照比例第一次将豆粨加入石墨反应釜，加温至95℃并保持二个小时；之后，按照比例第二次将豆粨添加入石墨反应釜，加温至116℃，并保持22小时，形成豆粕水解液；最后，豆粕水解液通过豆粕水解液泵送入冷却器，温度降至60℃后，完成豆粕水解。
采用电动葫芦吊装豆粕吊斗，在导轨中移动的方式将豆粕加入到石墨反应釜中：将豆粕装入到豆粕吊斗中，通过电动葫芦将其提升至一定高度，移动至石墨反应釜加料口，打开豆粕吊斗闸板阀，将豆粕加入石墨反应釜中。
形成豆粕水解液之后，通过豆粕水解液泵送入冷却器，冷却器通过冰水将豆粕水解液由116℃降至60℃，送至过滤工段。由于豆饼水解液温度较高，豆粕水解液泵的材料采用904L不锈钢。
例如，先将6.4立方水和1.6立方浓硫酸加入到石墨反应釜中，搅拌均匀后将温度设定90℃，通过蒸汽加温稳定至90℃，并将压力设定为0.1MPa；然后，将4.0吨豆粕投入石墨反应釜中，密闭加温至95℃并保持二个小时；之后泄压，第二次添加豆粕1.5吨，通过蒸汽加热至116℃，压力设定为0.1MPa并保持22小时，形成豆粕水解液；最后，豆粕水解液通过豆粕水解液泵送入冷却器，冷却器通过冰水将豆粕水解液由116℃降至60℃，完成豆粕水解并送入下一工序。

Claims (5)

1.一种豆粕水解工艺，采用导轨、豆粕吊斗、硫酸泵、石墨反应釜、豆粕水解液泵及冷却器设备，其特征在于：首先，将水和97-99%浓硫酸按照比例加入石墨反应釜中搅拌均匀，将水和硫酸混合液的温度设定为85-95℃；然后，按照比例第一次将豆粨加入石墨反应釜，加温至90-100℃并保持二个小时；之后，按照比例第二次将豆粨添加入石墨反应釜，加温至110-120℃，并保持22小时，形成豆粕水解液；最后，豆粕水解液通过豆粕水解液泵送入冷却器，温度降至55-65℃后，完成豆粕水解。
2.根据权利要求1所述的一种豆粕水解工艺，其特征在于：所述的加温过程是在蒸汽的作用下加温，且石墨反应釜内压力为0.1MPa。
3.根据权利要求1所述的一种豆粕水解工艺，其特征在于：所述的冷却器中采用冰水进行冷却。
4.根据权利要求1所述的一种豆粕水解工艺，其特征在于：所述的豆粕水解液泵的材料采用904L不锈钢。
5.根据权利要求1所述的一种豆粕水解工艺，其特征在于：所述的豆粕水解完成后，豆粕水解液总氮含量为2.8-3%，氨氮含量为0.3-0.4%。
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