KR100663046B1 - 안정화 라이신 수용액 - Google Patents

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Abstract

라이신을 유리상 라이신의 용액 형상(액상 조성물)으로 보존하는 경우에 온도 저하에 따른 라이신 기재 결정의 석출을 억제하고, 나아가 수송(이송) 등에 있어서 이의 취급성을 향상시키는 방법을 제공한다.
또한, 라이신 용액에서 라이신 기재 수용액보다 라이신의 용해도가 향상되도록 산기를 함유하는 것을 특징으로 하는 안정화 라이신 수용액이 제공된다.
안정화 라이신 수용액, 액상 조성물

Description

안정화 라이신 수용액{Aqueous stable lysine solution}
도 1은 20℃에서의 라이신의, 라이신에 대한 염산기량 의존성 용해도 곡선을 도시한 것이다(실시예 1).
본 발명은 라이신 용액의 안정화, 보다 상세하게는 소정량의 산기를 함유시키는 것에 따른 라이신 용액의 안정화에 관한 것이다.
이와 관련하여, 산기는 산의 분자로부터 금속과 치환할 수 있는 수소원자를 1개 이상 제거한 나머지 부분을 말하며, 염의 음성 부분을 이룬다. 산기는 황산의 산기(S04)와 같이 원자단을 가리키는 경우가 많지만, 염화수소에 대한 Cl과 같이 단원자의 경우에도 산기라고 하는 경우가 있으며, 본 명세서에서도 이러한 용어예에 따른다.
또한 라이신의 용해도란, 라이신 용액의 단위 수량당 라이신의 평형 최대 용해 가능량을 말한다.
또한 당해 산기의 몰수에 이의 가수(價數)를 곱한 값이란, 예를 들면, 산기가 1가의 산기만으로 이루어지는 경우에는 당해 산기의 몰수이고 산기가 2가의 산기만으로 이루어지는 경우에는 당해 산기의 몰수에 이의 가수인 2를 곱한 값이며, 그리고 산기가 1가와 2가의 산기로 이루어지는 경우에는 2가의 산기의 몰수에 이의 가수인 2를 곱한 값에 1가의 산기의 몰수를 더한 값을 말한다.
라이신[본 명세서에서는 라이신은 선행 문헌에서의 인용문을 제외하고 L-형 라이신(즉, L-라이신)이며, 염의 형태가 아닌 유리상인 것(유리상 라이신)을 강조하고 싶을 때에는 라이신 기재라고 하는 경우가 있다]은 주지된 바와 같이 필수 아미노산의 하나로서 소, 돼지, 닭 등의 가축 사료 및 공업 생산 혼합사료를 제조할 때에 사료 첨가물로서 다량으로 사용되고 있다. 그러나, 라이신은 물에 잘 용해되고 유리(free) 형태로 결정화되기 어려우며 강한 흡습성을 나타내며 공중에서 이산화탄소를 흡수하여 현저하게 불쾌한 냄새를 가지며 분해되는 경향이 있으므로, 이때에 라이신은 유리상의 순수한 형태의 결정으로는 사용되지 않으며 통상적으로 모노염산염의 형태로 사용되고 있다.
이러한 모노염산염은 안정적이며 분해되는 경향이 없으며 결정화되기 쉬운 화합물이며 흡습성도 아니고 불쾌한 냄새 특성도 갖지 않는다. 그러나, 이의 제조에는 부가적인 재료비 및 공정비 문제가 수반된다. 또한, 사료 및 공업 생산 혼합사료를 라이신으로 영양 강화하기 위한 라이신 모노염산염의 사용은 혼합사료 중에서 라이신의 함유와 함께 염화물의 함량도 높이게 되며, 이러한 점은 일반적으로 바람직하지 않다. 또한, 라이신과 염화물의 비도 중요하다. 일반적으로 결정성 아미노산 사료로 사육하는 실험에서는 아미노산을 염산염으로 하여 사용하고 염화물 과잉이 생길 때에 아미노산 첨가의 플러스 효과는 완전히 상실되는 경우가 있기 때문이다. 이러한 이유로부터 사료 및 공업 생산 혼합사료의 영양 강화의 목적을 위하여 라이신은 이의 염화물을 함유하지 않는 형태가 매우 강력히 요구된다.
이러한 기술적 배경하에서 일본 특허공보 제(평)3-5783호는 「L-라이신 함유 30 내지 80중량%의 L-라이신 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 L-라이신이 강화된 사료 및 공업 생산 혼합사료의 제법」의 발명을 개시하고 있다.
그리고, 이러한 발명의 기초로 되는 발견에 관해서는 상기 공보는 「L-라이신의 수용액을 강화용으로 사용할 때에 유리 형태로 불안정한 L-라이신을 사용하는 사료 및 혼합사료의 강화를 할 수 있게 되는 것으로 판명됐다. 이러한 수용액을 장시간 보존할 때에도 고온에서 안정적이라는 것은 의외의 일이다. 비교 실험에서는 70%의 L-라이신 수용액이 50℃에서 6주간의 저장 시간후에 전혀 착색을 보이지 않는 것으로 나타났다. 경우에 따라 발생하는 부산물에 관한 실험도 마이너스를 나타냈다. 용해시킨 제품과 비교하여 결정 L-라이신은 이러한 저장에서 명백하게 착색된다. 분석 실험에 의해 부산물의 형성이 확인된다. 따라서, 일반적인 경험에 따르면 분해되는 경향이 있는 생성물은 결정 상태에서보다 용해된 형태에서는 대단히 분해되기 쉬우므로 상기한 거동은 전혀 의외의 일이다.」라고 설명하고 있으며, 또한 이러한 발명의 이점에 관해서는 「L-라이신의 수용액은 결정 L-라이신 모노염산염에 대하여 용이하게 제조할 수 있으며 혼합사료의 염화물 함유량은 높아지지 않으며 소량이라도 정확하게 배분할 수 있다는 이점이 있다. 혼합사료를 L-라이신으로 강화할 때에 액상 조성물로서 L-라이신은 L-라이신을 상응하게 고농도로 갖는 예비 혼합물의 통상적으로 피할 수 없는 제조가 필요하지 않다. 라이신 수용액은 오히려 직접 의도하는 농도, 예를 들면, 혼합 가마 속에 살포함으로써 이미 원하는 농도로 존재하는 혼합사료의 기타 성분과 균질하게 혼합할 수 있다.」라고 한다. 또한, 이러한 발명의 의외성에 관해 덧붙여 「L-라이신은 일반적으로 물질중 뿐만 아니라 사료 및 혼합사료 중에서도 열처리로 가장 처음에 파손되는 아미노산 중 하나임에도 불구하고, … 이러한 유리 L-라이신을 L-라이신 수용액의 형태로 가하고 의외로 사료 및 혼합사료 중에서도 안정적이다. 다른 사료 성분에서의 분해 및/또는 반응은 발생되지 않는다. 사육 실험에서 L-라이신 수용액 및 L-라이신 모노염산염은 이들을 등몰량으로 사용하는 한, 동일한 작용을 나타낸다.」라고 한다.
또한, 상기한 특허공보에는 여기에 개시된 발명에 따른 라이신 수용액의 농도에 관해서는 「중량 증가 및 사료 이용에 관해서 원하는 개량을 수득하기 위해서는 사료 단백질의 천연 L-라이신 함량을 보충하기 위해 다양한 양의 L-라이신을 각각의 혼합사료에 가해야 한다. L-라이신 수용액의 본 발명에 따른 사용에서 이의 양은 용액 중의 L-라이신의 농도에 따라 일반적으로 완성 혼합사료의 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%이다. 이때에 특히 적절한 것은 L-라이신의 함량이 30 내지 80중량%, 유리하게는 50 내지 70중량%인 용액이다.」라고 하며, 이의 제조법에 관해서는 「이러한 용액은 L-라이신을 상응하는 양의 물에 용해시킴으로써 수득된다. L-라이신을 공업적으로 생산할 때에 동시에 L-라이신을 원하는 농도로 함유하는 수용액을 제조하는 것이 물론 간단하고 적절하다. 이러한 점은 제조를 명백히 용이하게 하며, 특히 L-라이신 모노염산염의 제조와 비교하여 비용이 들지 않는다.」라고 한다.
그런데, 사료 또는 공업 생산 혼합사료의 라이신에 의한 영양 강화시에 액상 조성물 형태의 라이신이 상기한 일본 특허공보 제(평)3-5783호에 기재된 여러가지 이점이 있지만, 이러한 특허공보에 기재된 라이신의 액상 조성물은 보존할 때에 분위기 온도가 저하되면 유리상 라이신이 결정으로서 석출되기 쉽다는 문제점이 있다. 이러한 결정 석출은 나아가서는 라이신 액상 조성물이 공장내에서, 출하시에, 출고할 때 등에 있어서 파이프 이송시에 파이프가 막히는 원인으로 되거나 라이신 액상 조성물을 소정의 농도로 이송할 수 있는 것을 어렵게 하는 등의 라이신 액상 조성물의 취급성을 악화시켰다.
이상, 요약하면 라이신을 액상 조성물 형태로 사용하는 경우에는 라이신 염산염 용액, 라이신 황산염 용액 등의 라이신염의 용액과 비교하여 용해도가 높으므로 라이신 기재 용액이 많이 사용되고 있다. 그러나, 종래의 50% 이상의 중량 농도를 가지며 상기 일본 특허공보 제(평)3-5783호에 기재된 바와 같은 라이신 기재 용액에서는 보존 중에 저온이 되는 경우에 라이신 기재의 결정이 석출하여 배관이 막히는 등의 원인이 되는 경우가 있는 등 취급성이 저하되는 경우가 있다.
상기에 기재된 종래 기술의 배경하에 본 발명의 목적은 라이신을 유리상 라이신의 용액 형상(액상 조성물)으로 보존하는 경우에 온도 저하에 따른 라이신 기재 결정의 석출을 억제하고, 나아가 수송(이송) 등에 있어서 이의 취급성을 향상시키는 방법을 제공하는 것이다. 그리고 이러한 목적은 결국, 라이신 기재 용액에서 라이신의 용해도를 향상시키는 것에 의해 달성할 수 있으므로, 본 발명의 목적은 바꾸어 말하면 라이신 수용액에서 라이신의 용해도를 향상시키는 방법을 제공하며 나아가서는 보존시 및 수송시의 라이신 결정의 석출을 방지하는 것으로 취급성을 높일 수 있다.
라이신 용액에서 라이신의 용해도 향상은 라이신 용액(액상 조성물)의 취급성을 향상시키는 동시에, 이에 따라 일어나는 라이신 용액의 고농도화(고농도 액상 조성물)로 라이신 용액의 수송 비용이 감소되거나 분무 제립을 실시하는 경우에 공급액의 고농도화에 따른 운전 비용이 감소될 수 있게 하는 등의 장점이 있다.
본 발명자들은 상기한 목적을 달성하려고 예의 검토를 거듭한 결과, 라이신 기재의 수용액에 염산(염)이나 황산(염) 등의 산기를 라이신에 대하여 일정 비율로 가함으로써 라이신 용해도를 원래의 라이신 기재의 수용액에서보다 증가시킬 수 있음(이러한 비교는 당연하지만 어떤 일정한 온도에서 실시된다)을 밝혀내고 이러한 발견에 기초하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 라이신 용액에서 라이신 기재 수용액보다 라이신의 용해도가 향상되도록 산기를 함유하는 것을 특징으로 하는 안정화 라이신 수용액에 관한 것이다.
하기에 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 안정화 라이신 수용액(라이신 액상 조성물)은 라이신에 대하여 소정의 비율로 산기를 함유하는 라이신의 수용액이다. 이와 관련하여 이러한 라이신에 대하여 소정의 비율로 산기를 함유하는 라이신 액상 조성물은 신규 물질(신규 조성물)이다. 앞서 인용된 특허공보에서는 라이신 액상 조성물의 제조법에 관해서는 앞서 인용한 바와 같이 「이러한 용액은 L-라이신을 상응하는 양의 물에 용해시킴으로써 수득된다」라고 하여 라이신 기재 수용액만 언급하고 있는 것에 불과하며, 기타 선행기술에 있어서 본 발명에서의 소정의 비율로 산기를 함유하는 라이신 기재 수용액은 공지되어 있지 않기 때문이다.
또한, 어떤 온도에서 라이신의 용해도가 당해 온도에서 산기를 함유하지 않는 라이신 기재 수용액에서의 용해도보다도 큰 비율로 산기를 함유하는 라이신 기재 수용액을 밝혀내는 것은 선행기술로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은 아니다. 앞서 언급한 바와 같이 라이신 기재는 물에 잘 용해되며, 라이신 모노염산염은 결정화되기 쉬우므로 라이신 기재의 수용액에 염산을 가하는 경우, 염산 농도가 높아짐에 따라 라이신의 용해도가 서서히 감소되며 곧 라이신 모노염산염이 결정 석출된다고 생각하는 것이 통상적이며, 본 발명자의 발견에 따르는 것과 같이 염산의 비율을 높여서 라이신 모노염산염이 결정 석출되는 것에 도달할 때까지의 과정 중간에 라이신 기재의 용해도가 일시적으로 높아지는 경우가 있다라고는 용이하게는 생각하기 어려운 것이기 때문이다.
본 발명의 안정화 라이신 수용액을 조제하는 것은 당업자이면 매우 용이하게 실시할 수 있다. 이것은 어떤 온도에서 라이신 기재 용액 또는 라이신 기재 용액에 산기를 첨가한 용액에 라이신 기재 결정 또는 라이신염류의 결정을 용해시키는 것으로 용액 중의 라이신에 대한 산기의 양과 라이신의 용해도를 측정하고, 이에 기초하여 라이신의, 라이신에 대한 산기량 의존성을 나타내는 용해도 곡선을 그림으로써 목적하는 산기의 라이신에 대한 양(범위)를 용이하게 찾아낼 수 있기 때문이다.
본 발명의 안정화 라이신 수용액은 라이신 기재 용액에 라이신에 대한 비율로 적당량의 산기를 가함으로써 조제할 수 있는 것은 물론이지만 이에 한정되지 않으며 하기와 동일한 방법을 사용하여 작성할 수 있다.
(1) 라이신 염류 용액이나 발효법, 합성법, 단백질 가수분해법 등에 의해 수득되는 라이신 발효액이나 반응액으로부터 라이신을 이의 염류로서 결정 석출시킨 후의 모액 등의 라이신 함유액을 양이온 교환 수지에 관류시켜 라이신을 흡착시켰다. 다음에 피흡착 라이신을 암모니아수 등으로 용리하고, 용리액을 탈암모니아 농축을 실시하여 라이신 기재 용액을 수득한다. 이러한 라이신 기재 용액에 적당량의 산기를 가함으로써 작성할 수 있다.
여기서 산기를 가한다라는 것은 구체적으로는 염산, 황산 등의 소위 유리산이나 이들 산의 염류(염화나트륨, 황산암모늄 등)를 가하는 것이다. 유리산이나 이의 염류도 산기를 함유하는 것과 마찬가지기 때문이다.
또한 (2) 라이신을 함유하는 상기 용액에 수산화칼슘, 수산화바륨 등을 첨가하고 여기에 함유되는 과잉의 황산기가 소정의 산기의 양으로 될 때까지 황산바륨 등의 난용성 염을 형성시켜 침전 제거하여 안정화 라이신 기재 수용액을 수득할 수 있다.
또는, (3) 라이신을 함유하는 상기 용액을 0H형으로 한 음이온 교환 수지에 관류시켜 산기를 수지에 흡착시켜 제거하고 소정의 산기 양의 안정화 라이신 수용액을 수득할 수 있다. 이 경우, 산기는 이의 전체를 제거할 필요는 없으며 소정의 산기의 양으로 될 때까지 제거하는 것만으로도 양호한 것은 물론이다.
또한, (4) 라이신을 함유하는 상기 용액으로부터 (1)에 기재된 방법으로 수득한 라이신 기재 용액에 라이신 염산염 용액 등의 라이신 염류 용액, 발효법이나 합성법 유래의 산기를 함유하는 용액, 또는 라이신 염산염 결정을 결정 석출한 후의 모액을 혼합하여 소정의 산기 양의 안정화 라이신 수용액을 수득할 수 있다.
또한, 본 발명의 안정화 라이신 용액은 본 발명의 효과를 방해하지 않는 한도에서 라이신 발효액이나 합성액 유래의 양이온류, 단백질류, 유기산 등을 함유할 수 있다.
이와 같이 제조된 염산, 황산 등의 산의 산기를 함유하는 라이신 기재 용액은 앞서 설명한 바와 같이 신규 조성물이며, 보존시의 온도 저하에 따른 라이신 기재 결정의 석출을 억제하거나 보다 고농도의 용액을 수득할 수 있게 하는 효과가 있다.
하기에 이에 관해 상세하게 기재한다.
도 1에 본 발명자의 측정에 따른, 예를 들면 20℃에서 라이신의, 라이신에 대한 염산량 의존성 용해도 곡선을 나타낸다(하기 실시예 1). 세로축은 물 100g당 라이신의 용해도(g)를 나타내며, 가로축은 용액 중의 염산의 라이신에 대한 몰비(%)를 나타낸다.
본 발명자의 발견에 따르면 다른 온도, 예를 들면 30℃나 -20℃에서도, 황산 등의 다른 산에 대해서도 라이신의 용해도는 라이신에 대한 산기의 몰비를 0으로부터 증대시키는 경우에 어떤 몰비까지는 한결같이 증대한다.
도 1로부터 이해되는 바와 같이 염산을 함유하지 않는 경우, 20℃에서의 용해도로 라이신을 함유하는 라이신 기재 수용액(이것은 라이신의 포화 수용액)은 온도가 20℃보다 저하되면 과포화로 되며 나아가서는 라이신 기재 결정이 석출하는 데 대하여, 상기 온도에서 용액의 단위 수량당 동일량의 라이신을 함유하는 라이신 수용액이라도 소정의 범위내에서 염산을 함유하는 경우에는 온도가 약간 저하되어도 과포화되기 어려우며, 나아가 라이신 결정의 석출이 억제된다.
본 발명에 관해서 안정화 라이신 수용액이란 라이신에 대하여 소정의 비율로 산기를 함유하는 것이며, 동일한 라이신 농도의, 산기를 함유하지 않는 라이신 기재 용액과 비교하여 온도 저하의 경우에 라이신 결정이 보다 석출되기 어려워지는(바꾸어 말하면 온도 저하에 따른 라이신 결정의 석출에 관해서 보다 안정적으로 되어 있다) 라이신 수용액을 말한다.
동일하게 도 1로부터 이해되는 바와 같이, 예를 들면 20℃에서는 염산을 함 유하는 라이신 용액은 염산을 함유하지 않는 라이신 기재 용액과 비교하여 단위수량(예: 중량)당 보다 고농도로 라이신을 함유할 수 있다.
실용상의 분위기 온도의 변화(-30 내지 80℃)에 대하여 라이신 기재 결정의 석출이 곤란한, 산기를 함유하는 안정화 라이신 수용액에서는 당해 산기의 함유량이 라이신의 몰수에 대한 당해 산기의 몰수에 산기의 가수를 곱한 값의 비로 35% 이하인 것이 바람직하며, 1 내지 27%의 범위가 보다 바람직하며, 5 내지 25%의 범위가 더욱 바람직하다.
산기로서는 염산기, 황산기 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 앞서 기재한 바와 같이 염산기로서는 염산 또는 염화나트륨, 염화칼륨, 염화암모늄 등의 염 유래의 것을 예시할 수 있으며, 황산기로서는 황산나트륨, 황산수소나트륨, 황산칼륨, 황산암모늄 등의 염 유래의 것을 예시할 수 있다. 산기가 염산기인 경우에는 염산기의 함유량은 라이신의 몰수에 대한 염산기의 몰수의 비로 35% 이하가 바람직하며, 1 내지 27%의 범위가 보다 바람직하며, 5 내지 25%의 범위가 더욱 바람직하다. 산기가 황산기인 경우에는 황산기의 함유량은 라이신의 몰수에 대한 황산기의 몰수의 비로 17% 이하가 바람직하며, 2 내지 13%의 범위가 보다 바람직하며, 6 내지 13%의 범위가 더욱 바람직하다. 또한, 산기가 염산기와 황산기의 혼합물인 경우에는 황산기의 몰수에 이의 가수인 2를 곱한 값과 염산기의 몰수의 합의, 라이신의 몰수에 대한 비로 35% 이하가 바람직하며, 1 내지 27%의 범위가 보다 바람직하며, 5 내지 25%의 범위가 더욱 바람직하다.
본 발명의 안정화 라이신 수용액을 사용하여 라이신 강화 사료 또는 공업 생 산 혼합사료를 제조하는 제법 자체에는 하등 특별한 곤란은 없으며, 적절하게 라이신을 액상 조성물의 형상으로 사용하는 종래부터 공지된 기술, 예를 들면, 앞서 인용된 일본 특허공보 제(평)3-5783호에 기재된 기술에 따를 수 있다. 즉, 「L-라이신 수용액」 대신에 본 발명의 안정화 라이신 수용액을 사용하는 것을 제외하고는 상기 특허 공보의 기재에 따라 제조할 수 있다.
실시예
하기의 실시예에 따라 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
실시예 1
(1) 의약용 라이신 염산염 무수물 결정 1,015g을 탈이온수 5,000g에 용해시키고, 시약용 35% 염산으로 pH를 3.0으로 조정하였다. 이러한 용액을 NH4 + 형으로 한 양이온 교환 수지(미쓰비시가세이 「Diaion SK­1B」) 19L를 충전한 칼럼에 유속 19L/Hr로 유동시켜 양이온 교환 수지에 라이신을 흡착시켰다. 흡착 후에 탈이온수를 동일하게 19L/Hr로 38L 유동시켜 수지를 세정한 다음, 2N 암모니아수 38L를 유속 19L/Hr로 칼럼에 유동시킨 다음, 탈이온수를 동일하게 19L/Hr로 38L 유동시켜 라이신을 용리하였다. 이러한 용리시킨 라이신 용액 76L를 라이신 농도가 70%로 될 때까지 감압 농축(50mmHg)시켜 라이신 기재 용액을 수득하였다. 당해 조작을 5회 반복하는 것으로 70% 라이신 수용액 4,600g을 수득하였다.
(2) 상기 (1)에서 수득한 라이신 농도 70%의 라이신 기재 용액 1,800g을 50℃로부터 10℃까지 -10℃/Hr로 냉각시키면서 교반하여 라이신 기재 결정을 석출시켰다. 이러한 결정을 분리하여 바람으로 건조시켜 라이신 기재 결정을 500g 취득하였다.
(3) 의약용 라이신 염산염 무수물 결정 390g을 탈이온수 300g에 투입하여 탕욕으로 온도를 60℃까지 상승시켜 용해시켰다. 이러한 용해액을 15℃까지 -10℃/Hr로 냉각시키면서 교반하여 라이신 염산염 2수화물 결정을 석출시켰다. 이러한 결정을 분리하여 바람으로 건조시켜 라이신 염산염 2수화물 결정을 280g 취득하였다.
상기 (1)에서 취득한 70% 라이신 기재 용액과 35% 염산 및 탈이온수를 하기 표 1에 기재된 양을 사용하여 용액 7종류를 조제하였다. 이들 용액에 상기 (2)에서 취득한 라이신 기재 결정 및 상기 (3)에서 취득한 라이신 염산염 2수화물 결정을 각각 하기 표에 기재된 양으로 현탁시켜 온도를 20℃로 유지한 채로 1주간 교반하였다.
이들 현탁액으로부터 결정을 제거한 용액 중의 염소 이온 농도를 「요코가와 IC 7000형」 이온 크로마토그래피 분석 장치로 분석하고, 라이신 농도를 「히타치 L-8500형」 아미노산 분석기로 분석하였다. 결과를 하기 도 1에 도시하였다.
조작 번호 실험 조건
70% 라이신 용액(g) 35% 염산(g) 탈이온수(g) 라이신 기재 결정(g) 라이신 염산염 결정(g)
1 350 0 58 40
2 377 22 46 106
3 378 38 32 155
4 365 52 42 147 4.2
5 326 28 41 49 54
6 401 52 42 1.6 19
7 397 68 38 1.8 22
도 1로부터 염소 이온(염산기)이 라이신에 대하여 몰비로 27% 이하로 함유되는 경우에 염소 이온을 함유하지 않는 경우보다 용해도가 상승하는 것이 확인된다.
실시예 2
실시예 1의 (2)와 동일한 방법에 의해 수득된 라이신 기재 결정 및 실시예 1의 (3)과 동일한 방법에 의해 취득한 라이신 염산염 2수화물 결정 및 탈이온수를 하기 표 2에 기재된 양으로 사용하여 현탁액 5종류를 제조하고, 각각 온도를 30℃ 또는 -20℃로 유지한 채로 1주간 교반하였다.
이들 현탁액으로부터 결정을 제거한 용액(상등액) 중의 염소 이온 농도를「요코가와 IC 7000형」 이온 크로마토그래피 분석 장치로 분석하고, 라이신 농도를「히타치 L-8500형」 아미노산 분석기로 분석하였다. 그 결과도 하기 표에 기재하였다.
조작 번호 실험 조건 상등액 성분 분석 결과
탈이온수 (g) 라이신 염산염 결정(g) 라이신 기재 결정 (g) 온도(℃) 염소 이온 농도 (중량%) 라이신 용해도 (g/100g-H2O) HCl/Lys (몰비)
1 40 0 95 30 0 160 0%
2 37 30 80 30 3.4 175 22.8%
3 36 35 80 30 3.9 179 26.0%
4 37 45 58 30 5.0 160 35.0%
5 44 0 60 -20 0 102 0%
6 43 8 55 -20 1.4 106 11.5%
상기 표로부터 온도를 변화시킨 경우에도 염소 이온을 함유하는 것으로 용해도의 상승이 확인된다.
실시예 3
실시예 1의 (1)과 동일한 방법으로 수득한 라이신 기재 60% 용액 300g을 수욕(水浴) 중에 정치하고, 시약용 95% 황산 63.5g을 서서히 첨가하였다. 황산 첨가 종료 후에 온도를 50℃로 유지하고, 당해 온도로부터 10℃까지 -10℃/Hr로 냉각시키면서 교반을 계속하여 라이신 황산염 결정을 석출시켰다. 이러한 결정을 분리하고, 바람으로 건조시켜 라이신 황산염 결정을 90g 취득하였다. 이러한 라이신 황산염 결정 및 실시예 1의 (2)와 동일하게 조제한 라이신 기재 결정 및 탈이온수를 하기 표 3에 기재된 양으로 사용하여 현탁시키고, 온도를 20℃로 유지한 채로 1주간 교반하였다. 이들 현탁액으로부터 결정을 제거한 용액(상등액) 중의 황산 이온 농도를「요코가와 IC 7000형」 이온 크로마토그래피 분석 장치로 분석하고, 라이신 농도를「히타치 L-8500형」 아미노산 분석기로 분석하였다. 그 결과도 하기 표에 기재하였다.
조작 번호 실험 조건 상등액 성분 분석 결과
탈이온수(g) 라이신 황산염 결정(g) 라이신 기재 결정(g) 황산 이온 농도(중량%) 라이신 용해도 (g/100g-H2O)
1 41 0 90 0 147
2 41 10 85 1.9 158
3 42 20 75 2.8 157
상기 표로부터 황산 이온(S04 2-, 황산기)을 함유하는 경우에도 염소 이온(Cl-, 염산기)를 함유할 때와 동일하게 용해도를 상승시키는 효과가 확인된다.
실시예 4
실시예 1의 (1)과 동일한 방법으로 수득한 라이신 농도 74.3%의 라이신 기재 용액 241g에 35% 염산을 26.8g 첨가한 다음, 탈이온수를 22g 첨가하여 라이신 농도가 62%로 되도록 조정한 라이신 기재 용액과, 라이신 농도 74.3%의 라이신 기재 용액 239g에 탈이온수를 48g 첨가하여 라이신 농도가 62%로 되도록 조정한 라이신 기재 용액을 각각 제조하였다. 이러한 염산을 첨가한 라이신 기재 용액 및 염산을 첨가하지 않은 라이신 기재 용액을 각각 20℃의 항온조 내에서 마개로 막아 교반하였다.
8일이 경과한 시점에서 양쪽을 비교한 바, 염산을 첨가하지 않은 시스템에서는 라이신 기재 결정이 석출하는데 대하여 염산을 첨가한 시스템에서는 결정 석출이 확인되지 않는다. 이러한 점으로부터 염산(염소 이온)을 함유시키는 것으로 라이신 기재 용액의 결정 석출에 대한 안정성을 높일 수 있다.
실시예 5
실시예 1의 (1)과 동일한 방법으로 수득한 라이신 농도 75.6%의 라이신 기재 용액, 25% 염화나트륨 수용액, 25% 염화암모늄 수용액 및 탈이온수를 각각 하기 표 4에 기재된 양으로 사용하여 2종류의 용액을 조제하였다. 이들 용액에 실시예 1의 (2)와 동일한 방법으로 수득한 라이신 기재 결정을 하기 표에 기재된 중량으로 현탁시켜 온도를 20℃로 유지한 채로 1주간 교반하였다.
이들 현탁액으로부터 결정을 제거한 용액(상등액) 중의 염소 이온 농도를 「요코가와 IC 7000형」 이온 크로마토그래피 분석 장치로 분석하고, 라이신 농도를「히타치 L-8500형」 아미노산 분석기로 분석하였다. 그 결과도 하기 표에 기재하였다.
조작 번호 실험 조건
75.6% 라이신 용액(g) 25% NaCl 용액(g) 25% NH4Cl 용액(g) 탈이온수 (g) 라이신 기재 결정(g)
1 151 36 10 16
2 122 27 11
조작 번호 상등액 성분 분석 결과
염소 이온 농도(중량%) 라이신 용해도(g/100g-H2O)
1 3.1 164
2 3.3 178
본 발명에 따라 라이신 기재 용액에 염산이나 황산 등의 유리산 또는 라이신 염산염이나 라이신 황산염 등의 라이신 염류를 첨가하여 당해 용액 중의 라이신에 대하여 소정 비율의 산기 함유율로 하는 것으로 라이신 기재 단독보다 라이신 농도를 높일 수 있다. 즉, 이들 형태로 산기를 첨가하는 것으로 라이신 기재 용액을 안정화 및 고농도화할 수 있게 되며, 나아가 라이신 기재 용액을 보존하는 경우에도 온도 저하 등의 요인에 의해 라이신 기재 결정을 석출시키지 않고 보존할 수 있게 되며, 라이신 용액의 수송 비용을 감소할 수 있게 되며, 라이신 용액을 분무 제립 등의 조작으로 처리하는 경우에도 고농도의 용액을 분무할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따르면 라이신의 수 용해도를 향상시킴으로써 라이신 용액으로부터 라이신의 온도 저하에 따른 결정 석출이 억제되며, 고농도의 안정적인 라이신 용액의 조제가 용이해지고, 나아가 수송 등에 있어서 라이신 용액의 취급성이 향상된다.

Claims (7)

  1. 라이신 기재 수용액에서 라이신의 용해도를 향상시키기 위해, 염산기 및/또는 황산기를 [라이신의 몰수]에 대한 [염산기(Cl_) 몰수 + 2×황산기(SO4 2-) 몰수] 비가 5 내지 35% 양이 되도록 포함함으로써, 염산기 및/또는 황산기를 함유하지 않는 라이신 기재 용액과 비교해 용해도가 증가된 안정화 라이신 수용액.
  2. 제1항에 있어서, 산기가 염산기인 안정화 라이신 수용액.
  3. 제1항에 있어서, 산기가 황산기인 안정화 라이신 수용액.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 따른 안정화 라이신 수용액 및 기타 사료 성분을 포함하는 라이신 강화 사료 및 공업 생산 혼합사료.
  5. [라이신의 몰수]에 대한 [염산기(Cl_) 몰수] 비가 5 내지 35% 양이 되도록 염산기를 포함하는 안정화 라이신 수용액.
  6. 제5항에 따른 안정화 라이신 수용액을 기타 사료 성분과 혼합시키는 라이신 강화 사료 및 공업 생산 혼합사료의 제조 방법.
  7. 라이신의 출발 용액에서 염산기 함량을 5 내지 35% 범위가 될 때까지 조정하는 안정화 라이신 수용액의 제조 방법.
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