CN117603104A - 一种高堆密度蛋氨酸组合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种高堆密度蛋氨酸组合物的制备方法。该制备方法是由2‑羟基‑4(甲硫基)丁腈与过量的二氧化碳和氨反应生成5‑(2‑甲基巯基乙基)乙内酰脲，5‑(2‑甲基巯基乙基)乙内酰脲在碱性条件下水解生成蛋氨酸钾溶液，蛋氨酸钾溶液经二氧化碳酸化沉淀出粗蛋氨酸，粗蛋氨酸水溶液经双极膜电渗析处理降低钾离子含量，再经有机溶剂萃取后，进行降温结晶得到高堆密度蛋氨酸产品。本发明制备的蛋氨酸组合物堆密度大于0.68g/cm3，在60℃存储6‑8个月后，其2％水溶液的色号增长≤0.2Hazen。
Description
技术领域
本发明属于营养化学品领域，涉及蛋氨酸的制备方法，具体涉及一种高堆密度蛋氨酸组合物的制备方法。
背景技术
蛋氨酸是构成蛋白质的基本单位之一，是饲料蛋白质的必需氨基酸中唯一含硫氨基酸，是家禽饲料第一限制性氨基酸，除了参与动物体内甲基的转移及磷的代谢和肾上腺素、胆碱和肌酸的合成外，还是合成蛋白质和胱氨酸的原料。蛋氨酸无法在动物体内合成，需从食物中摄取，将它加入饲料中，可以促进禽畜生长、增加瘦肉量和达到缩短饲养周期的效果等。蛋氨酸的合成工艺已经研究发展多年，技术相对成熟，主要是用化学合成法生产。
在蛋氨酸的生产中，使用二氧化碳中和海因水解液以沉淀出蛋氨酸，分离蛋氨酸后的结晶母液由于包含钾盐与未析出的蛋氨酸，为降低生产成本，减少废水量，需要将结晶母液进行循环套用，这势必造成杂质在循环母液中的不断富集，最终进入产品中，影响产品质量。如专利CN1589259报道了海因水解工序中产生的蛋氨酸聚合物杂质会对在用二氧化碳气体结晶工序中析出结晶的晶型产生影响，并提出控制蛋氨酸聚合物含量在特定值以下可以得到晶型及堆密度改善的蛋氨酸。此外，海因水解液经二氧化碳酸化沉淀出的蛋氨酸通常为粉末状或较薄的片状，其堆密度介于0.2-0.4g/cm3，这些粉末状及薄片状的低堆密度产品大大增加了生产和运输成本。另外，低堆密度蛋氨酸在长期的储存中极易吸水结块，影响下游使用。因此，需要制备具有高堆积密度且具有长期储存稳定性的蛋氨酸产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高堆密度蛋氨酸组合物的制备方法，该方法可以得到堆密度大于0.68g/cm3且具有长期储存稳定性的蛋氨酸产品，极大提升了产品质量，降低工业生产和运输成本。
为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种高堆密度蛋氨酸组合物的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：
S1：2-羟基-4(甲硫基)丁腈与过量的二氧化碳和氨反应生成5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲；
S2：5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲在碱性条件下水解得到蛋氨酸钾溶液；
S3：向S2的蛋氨酸钾溶液中通入二氧化碳酸化沉淀出粗蛋氨酸；
S4：将S3中的粗蛋氨酸配置成水溶液后，先经双极膜电渗析处理，降低钾离子含量，再经有机溶剂萃取以降低海因酸含量；
S5：将S4中的蛋氨酸水溶液降温结晶，分离蛋氨酸晶体，洗涤并干燥；
其中，S4中，经双极膜电渗析处理后，控制粗蛋氨酸中钾离子含量小于500ppm；经有机溶剂处理后，控制海因酸在粗蛋氨酸中含量为0.1-1％(以高效液相色谱法测定，面积百分率)。
本发明中，S1中，2-羟基-4(甲硫基)丁腈与二氧化碳、氨三者的摩尔比为1:(1.2-3):(1.2-4)。
本发明中，S2中，碱性条件包含氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种。
本发明中，S3中，酸化温度为5-40℃，优选10-20℃；酸化压力为0.1-1.0MPa，优选0.2-0.8MPa；酸化时间为0.5-2h，优选1.0-1.5h。
本发明中，S4中，粗蛋氨酸配置成水溶液，质量浓度为2％-12％，优选4％-9％；
粗蛋氨酸水溶液经双极膜电渗析处理，酸室得到蛋氨酸水溶液，溶液pH为5.5-7.0。
蛋氨酸钾盐工艺生产过程中，使用二氧化碳中和海因水解液沉淀出蛋氨酸，通过固液分离得到粉末状蛋氨酸粗品，粗品堆积密度通常约为0.2g/cm3，其中往往含有母液循环过程中富集的杂质以及大量的钾盐残留，所述钾盐包含碳酸钾和碳酸氢钾。为获得高堆密度蛋氨酸产品，需要对二氧化碳酸化得到的粉末状粗蛋氨酸进行重结晶，然而这些杂质的残留对结晶过程及结晶收率产生较大影响。由于蛋氨酸是两性小分子，其溶解度受溶液的pH变化影响较大，在等电点附近，其溶解度最小，因此，控制蛋氨酸结晶溶液pH值靠近等电点时，有利于提高结晶收率。体系中钾盐残留，增大了溶液pH，导致蛋氨酸溶解度增大，降低结晶收率；
采用双极膜电渗析处理粗蛋氨酸溶液，避免使用大量水洗涤经二氧化碳酸化得到的粉末状蛋氨酸，可以在减少工艺水用量的同时降低钾离子含量，进而降低溶液pH值，提升单程结晶收率。
本发明中，S4中蛋氨酸水溶液经有机溶剂处理并脱除有机溶剂后，控制海因酸在以高效液相色谱法测定的粗蛋氨酸中含量为0.1-1％(面积百分率)。有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、正己醇、2-乙基己醇、甲苯、乙苯、乙醚中的一种或几种。有机溶剂经纯化后可回用；
蛋氨酸水溶液经双极膜电渗析处理降低钾离子含量后，需进一步降低有机杂质含量，尤其是海因酸含量。海因酸由于其结构的特殊性，同时含有氨基和羧基，会对蛋氨酸结晶过程产生影响。当结晶溶液中海因酸含量较低时，其对蛋氨酸结晶过程影响不明显，即对提升蛋氨酸堆密度作用不大。当结晶溶液中海因酸含量超过一定浓度时，其对提升蛋氨酸堆密度无明显效果，当海因酸含量过高时，其会吸附在蛋氨酸特定晶面上，或者进入蛋氨酸晶体内部，影响产品纯度。因此，需将结晶溶液海因酸含量控制在特定范围内。
本发明中，通过对经双极膜电渗析以及有机溶剂洗涤后的蛋氨酸溶液进行降温结晶，经过滤、干燥后，所得产品堆密度大于0.68g/cm3。
在一种实施方案中，将重结晶得到的蛋氨酸晶体和结晶母液进行固液分离，可以是一般所采用的方法，具体可以是常压过滤、抽滤或离心机分离等。
在一种实施方案中，将蛋氨酸晶体干燥，可以采用真空加热干燥，也可以采用热空气吹扫，干燥温度优选60-110℃，干燥时间优选2-3h，最终得到产品水分小于0.5％蛋氨酸产品。
本发明的另一目的是提供一种根据上述方法制备的蛋氨酸组合物。
一种上述方法制备的蛋氨酸组合物，所述蛋氨酸组合物包含蛋氨酸和海因酸，其中，组合物中海因酸含量为0.01-0.1％(以高效液相色谱法测定，面积百分率)。
所述蛋氨酸组合物在60℃存储6-8个月后，其2％水溶液的色号增长≤0.2Hazen。
本发明的又一目的在于提供一种蛋氨酸组合物的用途。
一种蛋氨酸组合物的用途，所述组合物为上述方法制备的蛋氨酸组合物，或为上述的蛋氨酸组合物，所述蛋氨酸组合物作为动物饲料添加物。
本发明提供的技术方案具有如下有益的效果：
(1)通过使用双极膜电渗析处理二氧化碳酸化后得到的蛋氨酸粗品，避免使用大量水洗涤，在减少用水量的同时能有效降低钾离子含量，使结晶溶液pH靠近等电点，提升单程结晶收率。
(2)使用有机溶剂洗涤粗蛋氨酸溶液以控制溶液中海因酸含量在特定范围内，获得高堆密度蛋氨酸产品，减少生产和运输成本。
(3)有机溶剂萃取粗蛋氨酸水溶液可减少杂质在结晶母液循环过程中的积累，增加母液循环次数。此外，有机溶剂经纯化后可回用至萃取单元。
(4)所制备的蛋氨酸组合物具有优异的存储稳定性，在长期储存中无明显的色号上涨。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明予以进一步说明，这些实施例只是为了阐述本发明而不能视为限制本发明的范围或实施本发明的方法。
原料来源：
2-羟基-4(甲硫基)丁腈，万华化学，＞99％；
氨气，烟台华胜气体，＞99.99％；
二氧化碳，烟台明炬气体，＞99.99％；
碳酸铵，阿拉丁，≥98％；
碳酸氢铵，阿拉丁，≥98％；
碳酸钾，伊诺凯，≥99％。
双极膜电渗析装置：双极膜电渗析装置包括加紧装置、两侧的极液室以及电渗析隔室组成，其中电渗析隔室由阴离子交换膜、双极膜以及阳离子交换膜间隔排列组成酸室、盐室、碱室，另外还包括弹性隔板，钛涂钌电极，导液孔等。双极膜电渗析装置的阴阳两极分别与直流电源的负极和正极相连。盐室中泵入经过滤的粗蛋氨酸水溶液，酸室泵入纯水，碱室泵入0.1％氢氧化钾溶液。盐室中的钾离子迁移至碱室得到氢氧化钾溶液，盐室中的蛋氨酸根迁移至酸室与氢离子结合得到蛋氨酸。
实施例1
将2-羟基-4(甲硫基)丁腈、二氧化碳、氨气和水按照摩尔比1:1.5:2:25加入到反应釜中，于50℃下反应30min后，迅速升温至110℃，于110℃下反应60min。反应结束脱去反应液中多余的氨和二氧化碳，得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液。
将5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液加入至水解釜中，向其中加入50％碳酸钾溶液，控制5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲与钾离子的摩尔比为1:2，在150℃下停留2h，反应结束后脱去水解液中多余的氨和二氧化碳，得到海因水解液(蛋氨酸钾溶液)。
将海因水解液加入到酸化釜中，向酸化釜中通入二氧化碳，控制釜内温度10℃，釜内压力0.5MPaA，当反应液pH降至8.0时，停止反应。将得到的固液混合料打入至离心机中，分离蛋氨酸粗品和蛋氨酸母液。
将粗蛋氨酸配置成浓度为8％的水溶液，经双极膜电渗析处理，至酸室中蛋氨酸水溶液pH为6.5，K+含量为300ppm后(基于粗蛋氨酸)，使用二氯甲烷萃取蛋氨酸水溶液，分相并气提脱去水相中残留的二氯甲烷，液相色谱法测得粗蛋氨酸中海因酸含量为0.5％(面积百分率)。降温结晶，过滤、洗涤，晶体于105℃干燥2h后，测试蛋氨酸晶体堆密度为0.70g/cm3。产品中海因酸含量为0.02％(面积百分率)。
将制备的蛋氨酸组合物在60℃下存储6个月后，配置得到2％的水溶液，其色号由原来的3.0Hazen上涨至3.1Hazen。
实施例2
将2-羟基-4(甲硫基)丁腈、二氧化碳、氨气和水按照摩尔比1:2:3:23加入到反应釜中，于60℃下反应40min后，迅速升温至100℃，于100℃下反应60min。反应结束脱去反应液中多余的氨和二氧化碳，得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液。
将5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液加入至水解釜中，向其中加入50％碳酸钾溶液，控制5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲与钾离子的摩尔比为1:2.5，在130℃下停留1.5h，反应结束后脱去水解液中多余的氨和二氧化碳，得到海因水解液(蛋氨酸钾溶液)。
将海因水解液加入到酸化釜中，向酸化釜中通入二氧化碳，控制釜内温度15℃，釜内压力0.6MPaA，当反应液pH降至7.5时，停止反应。将得到的固液混合料打入至离心机中，分离蛋氨酸粗品和蛋氨酸母液。
将粗蛋氨酸配置成浓度为7％的水溶液，经双极膜电渗析处理，至酸室中蛋氨酸水溶液pH为6.8，K+含量为378ppm后(基于粗蛋氨酸)，使用二氯甲烷萃取蛋氨酸水溶液，分相并气提脱去水相中残留的二氯甲烷，液相色谱法测得粗蛋氨酸中海因酸含量为0.62％(面积百分率)。降温结晶，过滤、洗涤，晶体于105℃干燥2h后，测试蛋氨酸晶体堆密度为0.71g/cm3。产品中海因酸含量为0.05％(面积百分率)。
将制备的蛋氨酸组合物在60℃下存储7个月后，配置得到2％的水溶液，其色号由原来的3.0Hazen上涨至3.1Hazen。
实施例3
将2-羟基-4(甲硫基)丁腈、二氧化碳、氨气和水按照摩尔比1:1.6:2.5:25加入到反应釜中，于70℃下反应30min后，迅速升温至120℃，于120℃下反应60min。反应结束脱去反应液中多余的氨和二氧化碳，得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液。
将5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液加入至水解釜中，向其中加入50％碳酸钾溶液，控制5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲与钾离子的摩尔比为1:3，在140℃下停留1h，反应结束后脱去水解液中多余的氨和二氧化碳，得到海因水解液(蛋氨酸钾溶液)。
将海因水解液加入到酸化釜中，向酸化釜中通入二氧化碳，控制釜内温度20℃，釜内压力0.8MPaA，当反应液pH降至8.2时，停止反应。将得到的固液混合料打入至离心机中，分离蛋氨酸粗品和蛋氨酸母液。
将粗蛋氨酸配置成浓度为9％的水溶液，经双极膜电渗析处理，至酸室中蛋氨酸水溶液pH为6.2，K+含量为200ppm后(基于粗蛋氨酸)，使用二氯甲烷萃取蛋氨酸水溶液，分相并气提脱去水相中残留的二氯甲烷，液相色谱法测得粗蛋氨酸中海因酸含量为0.73％(面积百分率)。降温结晶，过滤、洗涤，晶体于105℃干燥2h后，测试蛋氨酸晶体堆密度为0.69g/cm3。产品中海因酸含量为0.05％(面积百分率)。
将制备的蛋氨酸组合物在60℃下存储8个月后，配置得到2％的水溶液，其色号由原来的3.0Hazen上涨至3.2Hazen。
实施例4
将2-羟基-4(甲硫基)丁腈、二氧化碳、氨气和水按照摩尔比1:2:4:25加入到反应釜中，于65℃下反应50min后，迅速升温至130℃，于130℃下反应60min。反应结束脱去反应液中多余的氨和二氧化碳，得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液。
将5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液加入至水解釜中，向其中加入50％碳酸钾溶液，控制5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲与钾离子的摩尔比为1:3.5，在120℃下停留1h，反应结束后脱去水解液中多余的氨和二氧化碳，得到海因水解液(蛋氨酸钾溶液)。
将海因水解液加入到酸化釜中，向酸化釜中通入二氧化碳，控制釜内温度30℃，釜内压力0.7MPaA，当反应液pH降至7.8时，停止反应。将得到的固液混合料打入至离心机中，分离蛋氨酸粗品和蛋氨酸母液。
将粗蛋氨酸配置成浓度为5％的水溶液，经双极膜电渗析处理，至酸室中蛋氨酸水溶液pH为6.6，K+含量为250ppm后(基于粗蛋氨酸)，使用二氯甲烷萃取蛋氨酸水溶液，分相并气提脱去水相中残留的二氯甲烷，液相色谱法测得粗蛋氨酸中海因酸含量为0.81％(面积百分率)。降温结晶，过滤、洗涤，晶体于105℃干燥2h后，测试蛋氨酸晶体堆密度为0.70g/cm3。产品中海因酸含量为0.04％(面积百分率)。
将制备的蛋氨酸组合物在60℃下存储8个月后，配置得到2％的水溶液，其色号由原来的3.0Hazen上涨至3.06Hazen。
实施例5
将2-羟基-4(甲硫基)丁腈、二氧化碳、氨气和水按照摩尔比1:2:2.5:25加入到反应釜中，于80℃下反应30min后，迅速升温至140℃，于140℃下反应60min。反应结束脱去反应液中多余的氨和二氧化碳，得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液。
将5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液加入至水解釜中，向其中加入50％碳酸钾溶液，控制5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲与钾离子的摩尔比为1:4，在160℃下停留1h，反应结束后脱去水解液中多余的氨和二氧化碳，得到海因水解液(蛋氨酸钾溶液)。
将海因水解液加入到酸化釜中，向酸化釜中通入二氧化碳，控制釜内温度25℃，釜内压力0.5MPaA，当反应液pH降至8.0时，停止反应。将得到的固液混合料打入至离心机中，分离蛋氨酸粗品和蛋氨酸母液。
将粗蛋氨酸配置成浓度为6％的水溶液，经双极膜电渗析处理，至酸室中蛋氨酸水溶液pH为7.0，K+含量为428ppm后(基于粗蛋氨酸)，使用二氯甲烷萃取蛋氨酸水溶液，分相并气提脱去水相中残留的二氯甲烷，液相色谱法测得粗蛋氨酸中海因酸含量为0.45％(面积百分率)。降温结晶，过滤、洗涤，晶体于105℃干燥2h后，测试蛋氨酸晶体堆密度为0.70g/cm3。产品中海因酸含量为0.06％(面积百分率)。
将制备的蛋氨酸组合物在60℃下存储8个月后，配置得到2％的水溶液，其色号由原来的3.0Hazen上涨至3.15Hazen。
对比例1
将2-羟基-4(甲硫基)丁腈、二氧化碳、氨气和水按照摩尔比1:2:3:25加入到反应釜中，于80℃下反应30min后，迅速升温至140℃，于140℃下反应60min。反应结束脱去反应液中多余的氨和二氧化碳，得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液。
将5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液加入至水解釜中，向其中加入50％碳酸钾溶液，控制5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲与钾离子的摩尔比为1:3，在150℃下停留1h，反应结束后脱去水解液中多余的氨和二氧化碳，得到海因水解液(蛋氨酸钾溶液)。
将海因水解液加入到酸化釜中，向酸化釜中通入二氧化碳，控制釜内温度25℃，釜内压力0.5MPaA，当反应液pH降至8.0时，停止反应。将得到的固液混合料打入至离心机中，分离蛋氨酸粗品和蛋氨酸母液。
将粗蛋氨酸配置成浓度为10％的水溶液，经双极膜电渗析处理，至酸室中蛋氨酸水溶液pH为6.5，K+含量为319ppm(基于粗蛋氨酸)后，液相色谱法测得粗蛋氨酸中海因酸含量为1.31％(面积百分率)。降温结晶，过滤、洗涤，晶体于105℃干燥2h后，测试蛋氨酸晶体堆密度为0.45g/cm3。产品中海因酸含量为0.11％(面积百分率)。
将制备的蛋氨酸组合物在60℃下存储6个月后，配置得到2％的水溶液，其色号由原来的3.0Hazen上涨至3.4Hazen。
对比例2
将2-羟基-4(甲硫基)丁腈、二氧化碳、氨气和水按照摩尔比1:2.5:3.5:25加入到反应釜中，于60℃下反应35min后，迅速升温至150℃，于150℃下反应60min。反应结束脱去反应液中多余的氨和二氧化碳，得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液。
将5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液加入至水解釜中，向其中加入50％碳酸钾溶液，控制5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲与钾离子的摩尔比为1:3，在170℃下停留1h，反应结束后脱去水解液中多余的氨和二氧化碳，得到海因水解液(蛋氨酸钾溶液)。
将海因水解液加入到酸化釜中，向酸化釜中通入二氧化碳，控制釜内温度15℃，釜内压力0.8MPaA，当反应液pH降至7.8时，停止反应。将得到的固液混合料打入至离心机中，分离蛋氨酸粗品和蛋氨酸母液。
将粗蛋氨酸配置成浓度为4％的水溶液，使用二氯甲烷萃取蛋氨酸水溶液，分相并气提脱去水相中残留的二氯甲烷，液相色谱法测得粗蛋氨酸中海因酸含量为0.90％(面积百分率)，K+含量为836ppm，水相pH为7.84。降温结晶，过滤、洗涤，晶体于105℃干燥2h后，测试蛋氨酸晶体堆密度为0.55g/cm3。产品中海因酸含量为0.08％(面积百分率)。
将制备的蛋氨酸组合物在60℃下存储7个月后，配置得到2％的水溶液，其色号由原来的3.0Hazen上涨至3.1Hazen。
对比例3
将2-羟基-4(甲硫基)丁腈、二氧化碳、氨气和水按照摩尔比1:2.5:4:25加入到反应釜中，于50℃下反应50min后，迅速升温至120℃，于120℃下反应60min。反应结束脱去反应液中多余的氨和二氧化碳，得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液。
将5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液加入至水解釜中，向其中加入50％碳酸钾溶液，控制5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲与钾离子的摩尔比为1:2，在140℃下停留1h，反应结束后脱去水解液中多余的氨和二氧化碳，得到海因水解液(蛋氨酸钾溶液)。
将海因水解液加入到酸化釜中，向酸化釜中通入二氧化碳，控制釜内温度15℃，釜内压力0.6MPaA，当反应液pH降至7.8时，停止反应。将得到的固液混合料打入至离心机中，分离蛋氨酸粗品和蛋氨酸母液。
将粗蛋氨酸配置成浓度为12％的水溶液，测试水溶液pH为7.68，K+含量为793ppm(基于粗蛋氨酸)，液相色谱法测得粗蛋氨酸中海因酸含量为1.52％(面积百分率)。降温结晶，过滤、洗涤，晶体于105℃干燥2h后，测试蛋氨酸晶体堆密度为0.40g/cm3。产品中海因酸含量为0.15％(面积百分率)。
将制备的蛋氨酸组合物在60℃下存储6个月后，配置得到2％的水溶液，其色号由原来的3.0Hazen上涨至3.5Hazen。
对比例4
将2-羟基-4(甲硫基)丁腈、二氧化碳、氨气和水按照摩尔比1:2:2.5:25加入到反应釜中，于80℃下反应30min后，迅速升温至140℃，于140℃下反应60min。反应结束脱去反应液中多余的氨和二氧化碳，得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液。
将5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲溶液加入至水解釜中，向其中加入50％碳酸钾溶液，控制5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲与钾离子的摩尔比为1:4，在160℃下停留1h，反应结束后脱去水解液中多余的氨和二氧化碳，得到海因水解液(蛋氨酸钾溶液)。
将海因水解液加入到酸化釜中，向酸化釜中通入二氧化碳，控制釜内温度25℃，釜内压力0.5MPaA，当反应液pH降至8.0时，停止反应。将得到的固液混合料打入至离心机中，分离蛋氨酸粗品和蛋氨酸母液。
将粗蛋氨酸配置成浓度为3％的水溶液，经双极膜电渗析处理，至酸室中蛋氨酸水溶液pH为7.0，K+含量为425ppm(基于粗蛋氨酸)后，使用二氯甲烷萃取蛋氨酸水溶液，分相并气提脱去水相中残留的二氯甲烷，液相色谱法测得粗蛋氨酸中海因酸含量为0.08％(面积百分率)。降温结晶，过滤、洗涤，晶体于105℃干燥2h后，测试蛋氨酸晶体堆密度为0.38g/cm3。产品中海因酸含量为0.04％(面积百分率)。
将制备的蛋氨酸组合物在60℃下存储7个月后，配置得到2％的水溶液，其色号由原来的3.0Hazen上涨至3.10Hazen。
由以上实施例及对比例可知，采用本发明的工艺制备蛋氨酸，可以得到高堆密度蛋氨酸产品。
本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定范围之内。
Claims (10)
1.一种高堆密度蛋氨酸组合物的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：
(1)：向蛋氨酸钾溶液中通入二氧化碳酸化沉淀出粗蛋氨酸；
(2)：将粗蛋氨酸配置成水溶液，降低钾离子含量和海因酸含量；
(3)：将蛋氨酸水溶液降温结晶，分离蛋氨酸晶体，洗涤并干燥；
其中，步骤(2)控制粗蛋氨酸中钾离子含量小于500ppm；海因酸在粗蛋氨酸中含量为0.1-1％，以高效液相色谱法测定，面积百分率。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤(1)中，酸化温度为5-40℃，酸化压力为0.1-1.0MPa，酸化时间为0.5-2h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤(2)中，粗蛋氨酸配置成水溶液，质量浓度为2％-12％。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其中步骤(2)中，粗蛋氨酸水溶液经双极膜电渗析处理降低钾离子含量，酸室得到蛋氨酸水溶液，溶液pH为5.5-7.0。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤(2)中，经有机溶剂萃取降低海因酸含量，有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、正己醇、2-乙基己醇、甲苯、乙苯、乙醚中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤(3)中，干燥温度60-110℃，干燥时间2-3h，得到水分小于0.5wt％的蛋氨酸产品。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法制备的蛋氨酸组合物。
8.一种蛋氨酸组合物，所述蛋氨酸组合物包含蛋氨酸和海因酸，其中，组合物中海因酸含量为0.01-0.1％，以高效液相色谱法测定，面积百分率。
9.根据权利要求8所述的蛋氨酸组合物，堆密度大于0.68g/cm3。
10.根据权利要求8或9所述的蛋氨酸组合物，60℃存储6-8个月后，其2％水溶液的色号增长≤0.2Hazen。
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