CN1056366C - 鸡羽毛制取胱氨酸及添加剂复合氨基酸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了由鸡羽毛制取胱氨酸和复合氨基酸饲料添加剂的方法。将鸡羽毛干燥，用盐酸溶解，过滤，再用氢氧化钠中和，再过滤，滤液经浓缩得到复合氨基酸饲料添加剂。固体为胱氨酸，再经两次溶解，活性炭脱色，碱精制，最后后处理得到成品胱氨酸。为生产脱氨酸，增加了新的原料来源。本工艺采用逐步降低终点酸值的方法；返回滤液和活性炭的方法，降低了成本，提高了收率，收率达3.5%。复合氨基酸饲料添加剂经使用效果显著。

Description

鸡羽毛制取胱氨酸及添加剂复合氨基酸方法

本发明涉及一种用家禽羽毛制取胱氨酸及饲料添加剂复合氨基酸的方法。

对于胱氨酸的制取，除化工合成方法外，主要是由生活废弃物如人发、猪毛、羊毛等原料制取。“国内精细化工产品手册”92年版，第714页，介绍了以毛发为原料，在温度110～117℃下盐酸水解，过滤后用氢氧化钠或氨水中和至PH＝4，静置3天。过滤后再加盐酸并加入活性炭，过滤，再次加碱，控制PH＝4.5～4.8，最后又一次加活性炭、加碱，调PH＝3.0～4.0。滤后进行后处理，冲洗、烘干得L-胱氨酸。其工艺总周期长，工艺条件、数据等情况讲解不够详细，且原料并非鸡羽毛。另有中国专利申请：92113884.9“生产L-胱氨酸的方法”较详细地讲述了以毛发为原料，生产L-胱氨酸的生产工艺，其改进特点在于设置了酸回收，用以降低成本、缩短工时；三次碱中和全部采用6～10N的氨水；且生产过程采取消泡技术以提高收率，收率从5％提高到7.5％。在其说明书开始处也提到，可以从富α-角蛋白的羽毛梗等原料中提取L-胱氨酸。但对不同于人发的鸡羽毛如何提取却没有进一步描述。该工艺盐酸的回收存在有较重腐蚀，从社会效益、经济效益上全面分析，它不一定适应各地情况。其工艺全部用氨水中和，氨量大，易挥发，会恶化生产环境。

本发明在于克服已有技术的不足，提供一种可以使用鸡羽毛为原料，同时生产胱氨酸和饲料添加剂复合氨基酸的方法，该方法产率高，污染小，成本低，复合氨基酸饲料饲养家禽效果好。

本发明的基点在于目前尚无利用废弃鸡羽毛制取胱氨酸及其综合利用的报导。虽有用含α-角蛋白质丰富的毛发、猪毛等制取L-胱氨酸的技术可以利用和借鉴，但毕竟是两个原料品种，动物不同其生存、习性、环境都有很大不同，反映在结构、含量、物理化学性质上也必然会有一定差异，需要从技术上开发研究，从经济上肯定其可行性。本发明经实践，借鉴并探索出一条工艺路线：先将鸡羽毛进行酸水解，第二步碱中和，过滤得到复合氨基酸产品和粗品A。第三步盐酸水解粗品A，进行首次脱色、精制得到粗品B。第四步用盐酸再次溶解粗品B，再次脱色、精制，得精品胱氨酸，最后一步为后处理得成品L-胱氨酸。由于鸡羽毛除含有胱氨酸外，尚含有其他有用的复合氨基酸适宜做为饲料添加剂，所以，我们在采用8～11N氢氧化钠进行第二步碱中和时，控制反应终点PH＝4.8～5.0，有效地分离了胱氨酸与其他有用的复合氨基酸，中和后过滤之结晶为胱氨酸，滤液为复合氨基酸。此外，在第三步碱中和用8～11N氢氧化钠，控制终点PH＝3.3～3.7，而第四步用6～10N的氨水精制时，终点控制PH＝2.5～3.0。各步骤PH值逐次低下，多次实验，操作顺利，从而在保证产率的条件下，减少了碱用量，降低了成本，同时在过滤胱氨酸结晶时，也防止了复合氨基酸的干扰。

本发明鸡羽毛制取胱氨酸的具体工艺叙述如下：第一步：酸水解：

将鸡羽毛洗净加入盐酸，加热，酸水解，尽可能地使鸡羽毛中的氨基酸成分溶解在溶液中，然后过滤除去鸡羽毛渣。选择的工艺为：

反应温度：105～110℃，

盐酸浓度：0.8N

固体羽毛干重与盐酸水解液重量比为：1∶1.5～3即干的鸡羽毛重量与盐酸溶液之比，

水解时间：6～7小时。第二步：碱中和：

以8～11N的氢氧化钠溶液中和水解滤液中的盐酸，使氨基酸中的胱氨酸结晶析出，中和温度20℃，终点PH＝4.8～5.0，固液分离后，得结晶胱氨酸粗品A。液体部分主要为复合氨基酸，经浓缩得复合氨基酸，经喂养证实是一种很好的饲料添加剂。第三步：首次脱色、精制：

用浓度为1～1.5N的盐酸溶解粗品A，加活性炭脱色，活性炭用量为：粗品A占总量的10～15％，反应温度：80～90℃。过滤后再用8～11N的氢氧化钠中和精制，为提高胱氨酸纯度，防止复合氨基酸干扰，中和终点控制酸值：PH＝3.3～3.7，结晶分离得胱氨酸粗品B。第四步：再次脱色、精制：

用0.5N盐酸水解粗品B，加入活性炭脱色，反应温度为80～90℃，提纯胱氨酸的活性炭用量：使粗品B占总重量的5～8％。滤去活性炭。在滤液中加入EDTA即乙二胺四乙酸，络合以除去其中的铁离子。再次碱中和，此次为缓和反应条件，使过程易控制，结晶充分，用氨水浓度：6～10N，碱中和温度：45～50℃，调碱中和终点：PH＝2.5～3.0得到精制胱氨酸。为提高原料利用率，降低成本，将本次用过的旧活性炭及过滤之滤液，返回到第三步首次脱色、精制工艺，分别与新加入的活性炭及粗品A混合使用，进行第三步首次的脱色、精制过程，旧活性炭与新加入的活性炭之比为：0.5～1∶1。五、后处理：

对上述精品胱氨酸先进行离心脱水，再进行洗涤，直洗至无氯离子为止。置于烘箱中在60～80℃下烘干，即为成品L-胱氨酸。

本发明相比现有技术具有如下优点，1、所选择的工艺适合于由鸡羽毛提取胱氨酸和复合氨基酸产品，以胱氨酸计，收率达3.5％。为只以人发、猪毛为原料生产胱氨酸增加了新的原料来源。2、第二步分离出粗品A的同时，从滤液中提取了复合氨基酸饲料添加剂，为鸡羽毛的综合利用找到了新的用途，也增加了饲料添加剂的原料来源。3、在本工艺中，中和过程终点控制PH值逐步降低；第四步再次脱色、精制后的一部份活性炭及滤液返回到第三步首次脱色、精制过程，减少了活性炭用量，减少了胱氨酸的损失，同时也降低了成本。

本发明实施例如下：

实施例1：

在2立方米搪瓷反应釜中，投入600公斤鸡羽毛，其水份含量小于15％，加入0.8N的浓盐酸1200公斤，升温至100℃计时，继续升温至110℃，保温水解，6小时到水解终点。趁热过滤，滤去鸡羽毛渣。仃止加热，通冷却水，降温至50℃，在滤液中缓慢加入10N的氢氧化钠溶液，中和使PH＝4.8，冷却，沉淀10小时，固液分离，得固体粗品A，液体为复合氨基酸溶液。将粗品A用1.5N盐酸溶解，升温至90℃，加活性炭脱色，经板框过滤，滤液用液体氢氧化钠浓度10N中和沉淀，再经板框固液分离，得固体粗品B。再将粗品B用0.5N化学纯盐酸溶解，经过第四步于90℃活性炭脱色，脱水后进行过滤。然后加入EDTA络合滤液中的铁离子，加浓度6N的氨水重结晶得精品。最后经烘干即为精品胱氨酸18公斤，收率为3.5％。经检测质量达到出口标准。

实施例2：

由本工艺制得的复合氨基酸添加到鸡饲料中，在多个养鸡厂喂养，每次试验组及对照组鸡数各为2000只，七周后每只鸡平均增重400克。说明复合氨基酸与饲料的配合良好，具有较高的经济效果。

Claims (5)

1、一种由鸡羽毛制取胱氨酸及添加剂复合氨基酸的方法，其工艺步骤分为五步：第一步酸水解，第二步碱中和，第三步首次精制、脱色，第四步再次精制、脱色，第五步洗涤、烘干，其特征在于在鸡羽毛经第一步酸水解后，第二步用碱中和水解液，将结晶胱氨酸析出后的余液浓缩，获得饲料添加剂复合氨基酸；第五步洗涤、烘干后制得成品胱氨酸；制造工艺步骤中中和盐酸的终点控制酸值逐步降低，即第二步碱中和用8～11N的氢氧化钠，控制PH＝4.8～5.0，第三步首次精制仍用8～11N的氢氧化钠，控制PH＝3.3～3.7，第四步再次精制使用6～10N的氨水，控制PH＝2.5～3.0。

2、如权利要求1所述之鸡羽毛制取胱氨酸及添加剂复合氨基酸的方法，其特征在于酸水解工艺条件为：

水解反应温度：105～110℃

盐酸浓度：0.8N

固体羽毛干重与盐酸水解液重量比为：1∶1.5～3

时间：6～7小时。

3、如权利要求1所述之鸡羽毛制取胱氨酸及添加剂复合氨基酸的方法，其特征在于第三步首次活性炭脱色工艺为：

溶解第二步所得结晶胱胺酸用盐酸浓度：1～1.5 N，反应温度：80～90℃，活性炭由新加入的和第四步返回的活性炭组成，活性炭用量是使第二步碱中和所得结晶胱氨酸粗品占粗品、活性炭、盐酸溶解液之和的10～15％时的重量。

4、如权利要求1所述之鸡羽毛制取胱氨酸及添加剂复合氨基酸的方法，其特征在于第四步再次活性炭脱色工艺为：

溶解第三步精制、脱色所得结晶胱氨酸粗品用盐酸浓度：0.5N，反应温度：80～90℃，活性炭用量是使第三步精制、脱色所得结晶胱氨酸粗品占粗品、活性炭、盐酸水解液之和的5～8％时的重量；滤去活性炭后，滤液中加EDTA络合滤液中的铁离子。

5、如权利要求1所述之鸡羽毛制取胱氨酸及添加剂复合氨基酸的方法，其特征在于第四步再次精制后过滤之滤液返回与第二步碱中和得结晶胱氨酸粗品混合进行第三步首次脱色、精制工艺，且第四步再次脱色后用过的旧活性炭也返回与第三步首次脱色新加入的活性炭混合使用，旧活性炭与新加入的活性炭用量之比为：0.5～1∶1。