CN114271378A - 一种利用l-丙氨酸废弃母液制备的饲料添加剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用L‑丙氨酸废弃母液制备的饲料添加剂及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：S1、将L‑丙氨酸废弃母液进行脱盐处理，经过滤得到滤液；L‑丙氨酸废弃母液指的是发酵法生产L‑丙氨酸的废弃液；S2、将滤液与粉状多孔性物料进行混合，经干燥即得固体状的饲料添加剂；步骤S1中，向L‑丙氨酸废弃母液中加入絮凝剂进行脱盐处理，絮凝剂为氧化镁或氢氧化镁。发明通过脱盐处理去除L‑丙氨酸废弃母液中的磷酸盐和铵盐，然后将滤液与粉状多孔性物料混合后进行干燥，得到了固体状的饲料添加剂。本发明实现了L‑丙氨酸废弃母液在饲料方面的应用，降低了环保压力，加强了生产连续性，变废为宝。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用L-丙氨酸废弃母液制备的饲料添加剂及其制备方法和应用，属于氨基酸发酵废液利用领域。
背景技术
L-丙氨酸是α-氨基酸三种旋光异构体中的一种，主要用于生化研究、组织培养、肝功能测定、增味剂，可增加调味品的调味效果、还可用作酸味矫正剂，改善有机酸的酸味。L-丙氨酸的生产方法主要包括化学合成法、生物酶法和微生物发酵法。其中，微生物发酵法以可再生的生物质资源为原料生产L-丙氨酸，具有生产成本低、绿色、低碳等特点，具有长远的发展优势。
发酵法生产L-丙氨酸的后提取工艺通过对发酵液进行超滤、纳滤、脱色、蒸发结晶、分离后将产品与母液进行固液分离，湿晶体经洗晶、干燥、包装后变成成品，一母液经过多次蒸发及固液分离，最终得到L-丙氨酸废弃母液。
L-丙氨酸废弃母液含有大量有机物，主要为L-丙氨酸、氨基酸、多肽，直接排放不仅会造成L-丙氨酸等营养物质的浪费，同时会造成环境污染。因此有必要对L-丙氨酸废弃母液进行再加工利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用L-丙氨酸废弃母液制备的饲料添加剂及其制备方法，本发明方法能够去除L-丙氨酸废弃母液中含有的大量磷酸盐和铵盐，从而适用于作为饲料添加剂，并能得到干粉，易于包装和使用。
本发明所提供的利用L-丙氨酸废弃母液制备饲料添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、将L-丙氨酸废弃母液进行脱盐处理，经过滤得到滤液；
所述L-丙氨酸废弃母液指的是发酵法生产L-丙氨酸的废弃液；
S2、将所述滤液与粉状多孔性物料进行混合，经干燥即得固体状的饲料添加剂。
上述的方法中，步骤S1中，向L-丙氨酸废弃母液中加入絮凝剂进行脱盐处理；
优选地，所述絮凝剂为氧化镁或氢氧化镁；
更优选地，所述絮凝剂的添加量为所述L-丙氨酸废弃母液质量的4～5％。
上述的方法中，步骤S1中，所述脱盐处理的条件如下：
温度为50～60℃，pH值为8～9；
脱盐处理的温度和pH值影响磷酸盐和铵盐的脱除效果以及L-丙氨酸的含量；
在搅拌频率300～500rpm的条件下处理30～60min。
上述的方法中，步骤S1中，所述过滤的方式为板框压滤或预涂层真空转鼓过滤；
过滤后的固渣的主要成分为磷酸镁铵，可作为肥料进行处理。
上述的方法中，步骤S2中，所述粉状多孔性物料为大豆胚芽粉和/或喷浆玉米皮；
优选为大豆胚芽粉和喷浆玉米皮；
更优选地，所述滤液、所述大豆胚芽粉与所述喷浆玉米皮的质量比为1000：500～1000：500～1000。
所述喷浆玉米皮又称玉米麸或玉米蛋白饲料，是用玉米加湿后生产淀粉及胚芽后的副产品，再将其中蛋白质、能量高的玉米浆喷上去使蛋白质、能量、氨基酸含量大大增加，营养成分丰富、具备多种杂粮的营养特性，可部分替代玉米及蛋白原料。
所述大豆胚芽粉作为大豆蛋白的组成部分，内含三大特殊物质：大豆异黄酮、大豆皂苷、大豆低聚糖，具有很高的营养价值和生理功能，具有增强肌肉效果和免疫功能作用。
上述的方法中，步骤S2中，将所述滤液、所述大豆胚芽粉和所述喷浆玉米皮于搅拌器内300～500rpm条件下搅拌30～60min。
上述的方法中，步骤S2中，所述干燥采用真空干燥的方式，条件如下：
温度为80～85℃，时间为4～6h，可将水分降低至8％以下。
上述的方法中，还包括粉碎步骤，用于将步骤S2所得固体状的饲料添加剂进行粉碎处理，获得粉末状的饲料添加剂。
本发明方法有效去除了L-丙氨酸废弃母液中大量的磷酸盐和铵盐，并能得到干粉，从而适用于作为饲料添加剂，易于包装和使用。本发明方法制备的饲料添加剂的吸收率高，可极大提升饲料的适口性。
本发明将L-丙氨酸废弃母液加工为饲料添加剂从而实现了其在饲料方面的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：由于L-丙氨酸废弃母液含有大量的磷酸盐和铵盐，无法满足饲料相关要求，同时其内部含有乳酸和糖类物质，单独干燥处理只能形成膏状而无法获得干粉，不易包装和使用，从而限制了在饲料方面的应用。本发明通过脱盐处理去除L-丙氨酸废弃母液中的磷酸盐和铵盐，然后将滤液与粉状多孔性物料混合后进行干燥，得到了固体状的饲料添加剂。本发明实现了L-丙氨酸废弃母液在饲料方面的应用，降低了环保压力，加强了生产连续性，变废为宝。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中各组分含量的测定方法如下：
丙氨酸按标准GB/T 18246的方法执行；水分按标准GB/T 6435规定的方法执行；粗蛋白按标准GB/T 6432规定的方法执行；磷酸盐按标准GB/T 6437规定的方法执行；铵盐按标准DB15/T 1080规定的方法执行。
实施例1
(1)取4.5kgL-丙氨酸废弃母液升温至55℃，加入210g氢氧化镁，pH控制8.5，在搅拌器内500rpm条件下反应50min，经板框压滤处理，得板框滤液4.2kg，固含为45.6％。
(2)取板框滤液4000g，大豆胚芽粉2500g，喷浆玉米皮1500g混合后加入搅拌器内500rpm条件下搅拌40min，各组分混合均匀后，置于85℃进行低温真空干燥5h。
(3)干燥好后进行粉碎处理，得到氨基酸饲料添加剂5.8kg并取样检测，产品指标见表1。
表1实施例1制备的饲料添加剂的成分含量
| 指标名称 | 含量％ |
| 丙氨酸含量 | 13.8 |
| 水分 | 5.7 |
| 粗蛋白 | 35.3 |
| 铵盐 | 0.01 |
| 磷酸盐 | 0.05 |
实施例2
(1)取3kgL-丙氨酸废弃母液升温至60℃，加入145g氧化镁，pH控制8.7，在搅拌器内400rpm条件下反应60min，经板框压滤处理，得板框滤液2.4kg，固含47.2％。
(2)取板框滤液2000g，大豆胚芽粉1500g，喷浆玉米皮1000g混合后加入搅拌器内400rpm条件下搅拌45min，各组分混合均匀后，置于80℃进行低温真空干燥5.5h。
(3)干燥好后进行粉碎处理，得到氨基酸饲料添加剂3.4kg并取样检测，产品指标见表2。
表2实施例1制备的饲料添加剂的成分含量
对比例1
(1)取4.5kgL-丙氨酸废弃母液升温至40℃，加入210g氢氧化镁，pH控制8.5，在搅拌器内500rpm条件下反应50min，经板框压滤处理，得板框滤液4.0kg，固含42.1％。
(2)取板框滤液4000g，大豆胚芽粉2500g，喷浆玉米皮1500g混合后加入搅拌器内500rpm条件下搅拌40min，各组分混合均匀后，置于85℃进行低温真空干燥5h。
(3)干燥好后进行粉碎处理，得到氨基酸饲料添加剂5.7kg并取样检测，产品指标见表3。
表3对比例1制备的饲料添加剂的成分含量
| 指标名称 | 含量％ |
| 丙氨酸含量 | 10.8 |
| 水分 | 5.9 |
| 粗蛋白 | 35.1 |
| 铵盐 | 0.008 |
| 磷酸盐 | 0.04 |
由表3中的数据可以看出，由于温度过低，部分L-丙氨酸析出，较实施例1的丙氨酸含量降低。
对比例2
(1)取4.5kgL-丙氨酸废弃母液升温至70℃，加入210g氢氧化镁，pH控制8.5，在搅拌器内400rpm条件下反应50min，经板框压滤处理，得板框滤液4.2kg，固含45.7％。
(2)取板框滤液4000g，大豆胚芽粉2500g，喷浆玉米皮1500g混合后加入搅拌器内400rpm条件下搅拌40min，各组分混合均匀后，置于85℃进行低温真空干燥5h。
(3)干燥好后进行粉碎处理，得到氨基酸饲料添加剂5.9kg并取样检测，产品指标见表4。
表4对比例2制备的饲料添加剂的成分含量
| 指标名称 | 含量％ |
| 丙氨酸含量 | 12.1 |
| 水分 | 6.0 |
| 粗蛋白 | 35.3 |
| 铵盐 | 0.05 |
| 磷酸盐 | 0.1 |
由表4中的数据可以看出，由于温度过高，磷酸根和铵根去除效果降低，较实施例1的铵盐和磷酸盐增加。
对比例3
(1)取3kgL-丙氨酸废弃母液升温至60℃，加入145g氧化镁，pH控制10.2，在搅拌器内400rpm条件下反应60min，经板框压滤处理，得板框滤液2.4kg，固含47.4％。
(2)取板框滤液2000g，大豆胚芽粉1500g，喷浆玉米皮1000g混合后加入搅拌器内400rpm条件下搅拌45min，各组分混合均匀后，置于80℃进行低温真空干燥5.5h。
(3)干燥好后进行粉碎处理，得到氨基酸饲料添加剂3.4kg并取样检测，产品指标见表5。
表5对比例3制备的饲料添加剂的成分含量
| 指标名称 | 含量％ |
| 丙氨酸含量 | 12 |
| 水分 | 6.5 |
| 粗蛋白 | 37.5 |
| 铵盐 | 0.06 |
| 磷酸盐 | 0.12 |
由表5中的数据可以看出，由于pH偏高，磷酸根和铵根去除效果降低，较实施例2的铵盐和磷酸盐增加。
对比例4
(1)取3kgL-丙氨酸废弃母液升温至60℃，加入145g氧化镁，pH控制6.1，在搅拌4rpm的条件下反应60min，经板框压滤处理，得板框滤液2.4kg，固含47.6％。
(2)取板框滤液2000g，大豆胚芽粉1500g，喷浆玉米皮1000g混合后加入搅拌器内搅拌45min，各组分混合均匀后，置于80℃进行低温真空干燥5.5h。
(3)干燥好后进行粉碎处理，得到氨基酸饲料添加剂3.4kg并取样检测，产品指标见表6。
表6对比例4制备的饲料添加剂的成分含量
| 指标名称 | 含量％ |
| 丙氨酸含量 | 12.2 |
| 水分 | 6.2 |
| 粗蛋白 | 37.9 |
| 铵盐 | 0.08 |
| 磷酸盐 | 0.15 |
由表6中的数据可以看出，由于pH偏低，磷酸根和铵根去除效果降低，较实施例2的铵盐和磷酸盐增加。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和有点。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用L-丙氨酸废弃母液制备饲料添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、将L-丙氨酸废弃母液进行脱盐处理，经过滤得到滤液；
所述L-丙氨酸废弃母液指的是发酵法生产L-丙氨酸的废弃液；
S2、将所述滤液与粉状多孔性物料进行混合，经干燥即得固体状的饲料添加剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S1中，向L-丙氨酸废弃母液中加入絮凝剂进行脱盐处理；
优选地，所述絮凝剂为氧化镁或氢氧化镁；
更优选地，所述絮凝剂的添加量为所述L-丙氨酸废弃母液质量的4～5％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤S1中，所述脱盐处理的条件如下：
温度为50～60℃，pH值为8～9；
在搅拌频率300～500rpm的条件下处理30～60min。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：步骤S1中，所述过滤的方式为板框压滤或预涂层真空转鼓过滤。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤S2中，所述粉状多孔性物料为大豆胚芽粉和/或喷浆玉米皮；
优选为大豆胚芽粉和喷浆玉米皮；
更优选地，所述滤液、所述大豆胚芽粉与所述喷浆玉米皮的质量比为1000：500～1000：500～1000。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤S2中，将所述滤液、所述大豆胚芽粉和所述喷浆玉米皮在搅拌频率300～500rpm条件下搅拌30～60min。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤S2中，所述干燥采用真空干燥的方式，条件如下：
温度为80～85℃，时间为4～6h。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于：还包括粉碎步骤，用于将步骤S2所得固体状的饲料添加剂进行粉碎处理，获得粉末状的饲料添加剂。
9.权利要求1-8中任一项所述方法制备的饲料添加剂。
10.权利要求9所述饲料添加剂在制备畜禽饲料中的应用。
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| CN202111625733.0A CN114271378A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种利用l-丙氨酸废弃母液制备的饲料添加剂及其制备方法和应用 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117243296A (zh) * | 2023-10-13 | 2023-12-19 | 山东星光首创生物科技有限公司 | 赤藓糖醇生产中废弃酵母菌再利用制备喷浆玉米皮的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106883134A (zh) * | 2015-12-15 | 2017-06-23 | 秦皇岛华恒生物工程有限公司 | 一种发酵法生产l‑丙氨酸料液的除盐方法 |
| CN108936069A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-12-07 | 秦皇岛华恒生物工程有限公司 | 一种利用l-丙氨酸废弃母液生产的鱼肥及其制备方法 |
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2021
- 2021-12-28 CN CN202111625733.0A patent/CN114271378A/zh active Pending
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