CN106544373A - 一种生产赖氨酸及饲料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于氨基酸制备技术领域，具体涉及一种生产赖氨酸及饲料的方法。其包括如下步骤：①制备培养基和发酵：将混合菌液接入种子培养基中，接种量10%，培养制得种子液；将种子液按照10％的接种量接种至发酵培养基，进行好氧发酵，制得发酵液；②过滤除菌：发酵液经超滤膜过滤除菌，收集浓缩液和渗透液；③制备饲料：将步骤②所得浓缩液添加到预制饲料，搅拌后制得赖氨酸及饲料；④赖氨酸的提取：将步骤②所得的渗透液经脱色、浓缩、结晶制得赖氨酸。本发明采用混合发酵菌株合理配伍，协同作用强，可大大提高了发酵效率；而且，本发明同时生产出了赖氨酸和高蛋白饲料产品，大幅度降低了生产成本。

Description

一种生产赖氨酸及饲料的方法
技术领域
本发明属于氨基酸制备技术领域，具体涉及一种生产赖氨酸及饲料的方法。
背景技术
赖氨酸在体内发挥着重要的生理功能，其缺乏将直接或间接影响动物的生长、繁殖和发育。赖氨酸是合成体蛋白不可缺少的成分，在酶蛋白、生殖细胞、骨骼肌及血红蛋白等的形成中具有非常重要的作用，同时也是某些多肽激素的组分之一。
赖氨酸的存在形式赖氨酸具有L-型和D-型两种同分异构体。L-赖氨酸的有效成分含量一般为77%~79%。单胃动物完全不能自行合成赖氨酸，不参加转氨基作用。D-氨基酸和L-氨基酸的氨基被乙酰化以后，才可受D-氨基酸氧化酶或L-氨基酸氧化酶的作用而脱氨基，脱氨基后的酮酸不再起氨基化作用，即脱氨基反应不可逆，因此，在动物营养上常常表现为不足。因而有必要在动物日常口粮中补充赖氨酸。
目前，生产赖氨酸的主要方法包括二步发酵法，直接发酵法，酶法等。但是，目前发酵培养基的成本较高，很多生产氨基酸的企业面临亏损，如何降低发酵成本是企业需要解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，降低成本，本发明提出一种生产赖氨酸及饲料方法。
为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种生产赖氨酸及饲料的方法，包括如下步骤：
①制备培养基和发酵
将谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌的突变株混合菌液接入种子培养基中，接种量10%，培养制得种子液；将种子液按照10％的接种量接种至发酵培养基，进行好氧发酵，制得发酵液；
②过滤除菌
发酵液经超滤膜过滤除菌，收集浓缩液和渗透液；
③制备饲料
将步骤②所得浓缩液添加到预制饲料，搅拌后制得赖氨酸及饲料；
④赖氨酸的提取
将步骤②所得的渗透液经脱色、浓缩、结晶制得赖氨酸。
优选的，所述种子培养基按照如下方法制备：葡萄糖液2000Kg、酵母粉140kg、玉米浆420kg、MgSO435kg、KH2PO463kg、对氨基苯甲酸9.1kg、硫酸铵35kg、七水硫酸亚铁70kg，灭菌；
所述发酵培养基按照如下方法制备：葡萄糖液2000kg、玉米浆300kg、氯化铵200kg、豆粕120kg、MgSO450kg、KH2PO438kg、对氨基苯甲酸15kg、七水硫酸亚铁10kg，灭菌。
优选的，所述葡萄糖液浓度为50%。
优选的，发酵培养基发酵48小时制得发酵液，发酵过程中持续加氯化铵作为发酵液中和剂，使发酵液出料pH在7.0-7.5。
优选的，所述超滤膜截留分子量为300MW，超滤温度为40℃。
优选的，所述预制饲料包括组分及组分比为小麦秸秆粉：豆粕：花生壳粉：麦麸=8-10：5-8：3-5：1-2。
优选的，所述浓缩液与预制饲料的质量比为1：60-150。
优选的，所述饲料制备方法如下：将所述浓缩液和预制饲料以1000-1200转/min搅拌2-3min，再以2000转/min搅拌2-3min，随后通入蒸汽升温至100℃，蒸馏15分钟；最后将蒸馏物烘干，粉碎机粉碎即得。
优选的，所述赖氨酸的提取方法如下：在渗透液中加入活性炭吸附脱色，脱色后过滤得过滤液；将过滤液真空浓缩至固含量为60-70%，然后进入蒸发结晶器，离心分离，得到湿晶和母液；最后将湿晶烘干，即得赖氨酸；运行过程中，蒸发结晶器蒸汽压力控制在0.20-0.55MPa，一效温度90-95℃，四效温度50-65℃。
本发明采用混合发酵菌株合理配伍，协同作用强，可大大提高了发酵效率；而且，本发明同时生产出了赖氨酸和高蛋白饲料产品，大幅度降低了生产成本。
具体实施方式
实施例1
一种发酵生产赖氨酸盐酸盐的工艺，其包括如下步骤：
①制备培养基和发酵
选取谷氨酸棒状杆菌ATCC14997、黄色短杆菌ATCC14067和乳糖发酵短杆菌ATCC13869作为发酵菌株；将三种菌液按照体积比为1∶1∶1混合，三种菌液的浓度均为1×116个/mL，混合菌液接入种子培养基中，接种量10%，培养至对数期，制得种子液。
其中，种子培养基配制方法：浓度50%葡萄糖液2000kg、酵母粉140kg、玉米浆420kg、MgSO435kg、KH2PO463kg、对氨基苯甲酸9.1kg、硫酸铵35kg、七水硫酸亚铁70kg，120℃灭菌15min，即得。
将种子液按照10％的接种量接种至发酵培养基，进行好氧发酵，发酵48小时制得发酵液，发酵过程中持续加氯化铵作为发酵液中和剂，使发酵液出料pH在7.0-7.5。
其中，发酵培养基的配制方法：浓度50%葡萄糖液2000kg、玉米浆300kg、氯化铵200kg、豆粕120kg、MgSO450kg、KH2PO438kg、对氨基苯甲酸15kg、七水硫酸亚铁10kg，120℃灭菌15min，即得。
发酵液中赖氨酸含量为20.1g/100ml，较谷氨酸棒状杆菌ATCC14997或黄色短杆菌ATCC14067单一菌株发酵提高40％以上。
②过滤除菌
发酵液经超滤膜过滤除菌，收集浓缩液和渗透液；超滤膜截留分子量为300MW，超滤温度为40℃。
③制备饲料
将步骤②所得浓缩液添加到预制饲料，所述预制饲料包括小麦秸秆粉、豆粕、花生壳粉以及麦麸，以1000-1200转/min搅拌2-3min，再以2000转/min搅拌2-3min，随后通入蒸汽升温至100℃，蒸馏15分钟；最后将蒸馏物烘干，粉碎机粉碎即得。
④赖氨酸的提取
将步骤②所得的渗透液中加入活性炭吸附脱色，脱色后过滤得过滤液；将过滤液真空浓缩至固含量为60-70%，然后进入蒸发结晶器，离心分离，得到湿晶和母液；最后将湿晶烘干，即得赖氨酸；运行过程中，蒸发结晶器蒸汽压力控制在0.20-0.55MPa，一效温度90-95℃，四效温度50-65℃。
以上列举的仅是本发明的优选实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种生产赖氨酸及饲料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
①制备培养基和发酵
将谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌的突变株混合菌液接入种子培养基中，接种量10%，培养制得种子液；将种子液按照10％的接种量接种至发酵培养基，进行好氧发酵，制得发酵液；
②过滤除菌
发酵液经超滤膜过滤除菌，收集浓缩液和渗透液；
③制备饲料
将步骤②所得浓缩液添加到预制饲料，搅拌后制得赖氨酸及饲料；
④赖氨酸的提取
将步骤②所得的渗透液经脱色、浓缩、结晶制得赖氨酸。
2.根据权利要求1所述的一种生产赖氨酸及饲料的方法，其特征在于，所述种子培养基按照如下方法制备：葡萄糖液2000Kg、酵母粉140kg、玉米浆420kg、MgSO435kg、KH2PO463kg、对氨基苯甲酸9.1kg、硫酸铵35kg、七水硫酸亚铁70kg，灭菌；
所述发酵培养基按照如下方法制备：葡萄糖液2000kg、玉米浆300kg、氯化铵200kg、豆粕120kg、MgSO450kg、KH2PO438kg、对氨基苯甲酸15kg、七水硫酸亚铁10kg，灭菌。
3.根据权利要求2所述的一种生产赖氨酸及饲料的方法，其特征在于，所述葡萄糖液浓度为50%。
4.根据权利要求1所述的一种生产赖氨酸及饲料的方法，其特征在于，所述发酵方法为：发酵培养基发酵48小时制得发酵液，发酵过程中持续加氯化铵作为发酵液中和剂，使发酵液出料pH在7.0-7.5。
5.根据权利要求1所述的一种生产赖氨酸及饲料的方法，其特征在于，所述超滤膜截留分子量为300MW，超滤温度为40℃。
6.根据权利要求1所述的一种生产赖氨酸及饲料的方法，其特征在于，所述预制饲料包括组分及组分比为小麦秸秆粉：豆粕：花生壳粉：麦麸=8-10：5-8：3-5：1-2。
7.根据权利要求1所述的一种生产赖氨酸及饲料的方法，其特征在于，所述浓缩液与预制饲料的质量比为1：60-150。
8.根据权利要求1所述的一种生产赖氨酸及饲料的方法，其特征在于，所述饲料制备方法如下：将所述浓缩液和预制饲料以1000-1200转/min搅拌2-3min，再以2000转/min搅拌2-3min，随后通入蒸汽升温至100℃，蒸馏15分钟；最后将蒸馏物烘干，粉碎机粉碎即得。
9.根据权利要求1所述的一种生产赖氨酸及饲料的方法，其特征在于，所述赖氨酸的提取方法如下：在渗透液中加入活性炭吸附脱色，脱色后过滤得过滤液；将过滤液真空浓缩至固含量为60-70%，然后进入蒸发结晶器，离心分离，得到湿晶和母液；最后将湿晶烘干，即得赖氨酸；运行过程中，蒸发结晶器蒸汽压力控制在0.20-0.55MPa，一效温度85-96℃、四效温度49-65℃。
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