RU2032747C1

RU2032747C1 - Method for granulation of aminoacid additives

Info

Publication number: RU2032747C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Зубец
Original assignee: Зубец Александр Матвеевич
Priority date: 1991-09-17
Filing date: 1991-09-17
Publication date: 1995-04-10

Abstract

FIELD: biotechnology. SUBSTANCE: during granulation sources of fodder proteins are preferably used instead of wheat bran. EFFECT: improves quality of additives, increases variety of origin materials, excludes utilization of food origin materials. 2 cl

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано в производстве кормовых добавок. The invention relates to the microbiological industry and can be used in the production of feed additives.

Известен способ гранулирования аминокислотных добавок, включающий смешивание жидкого источника аминокислот и наполнителя, формование из полученной смеси и высушивание гранул. В качестве жидкого источника аминокислот служат технологический сток или культуральная среда производства лизина, упаренные до концентрации сухих веществ 50% Каждый из этих продуктов раздельно подают в смеситель и смешивают с пшеничными отрубями в соотношении 1: 1 до образования однородной массы, которую направляют в грануляторы. Сформованные гранулы высушивают при температуре воздуха начальной 130 и 35^оС конечной до влажности 10% Полученные в виде высушенных гранул кормовые добавки включают в себя аминокислоты, содержащиеся в исходном технологическом стоке или культуральной среде, в том числе лизина 4,5 и 13,6% соответственно.A known method of granulating amino acid additives, including mixing a liquid source of amino acids and a filler, molding from the resulting mixture and drying the granules. A technological stock or culture medium for lysine production, evaporated to a solids concentration of 50%, serves as a liquid source of amino acids. Each of these products is separately fed into a mixer and mixed with wheat bran in a ratio of 1: 1 until a homogeneous mass is formed, which is sent to granulators. The shaped pellets were dried at an air temperature of 130 and an initial 35 ^{° C} to a final moisture content of 10% obtained in the form of dried pellets fodder supplements include amino acids contained in the starting process effluent or culture medium, including lysine, 4.5 and 13.6% respectively.

Описанный способ позволяет получать аминокислотные добавки: липрин и кормовой концентрат лизина, пригодные для длительного хранения и в удобной для транспортировки и применения форме. Использование наполнителя облегчает также процесс высушивания жидких источников аминокислот, предотвращая их налипание на стенках сушилки. The described method allows to obtain amino acid additives: lyprin and feed lysine concentrate, suitable for long-term storage and in a form convenient for transportation and use. The use of a filler also facilitates the process of drying liquid sources of amino acids, preventing them from sticking to the walls of the dryer.

Внедрение известного способа в крупнотоннажное производство лизина показало, что он имеет ряд существенных недостатков. Качество получаемых липрина и кормового концентрата лизина является невысоким из-за значительного количества балластных веществ и низкого содержания целевого продукта. Конкурентоспособность этих кормовых добавок на мировом рынке является весьма низкой. Широкое применение процесса гранулирования сдерживает ограниченность ресурсов отрубей. Более того, отмечаются случаи снижения выпуска продукции на действующих заводах из-за дефицита этого наполнителя. Кроме того, пшеничные отруби начали во все увеличивающихся количествах применяться в диетическом питании людей и стали необходимым сырьем для пищевой промышленности. Введение сравнительного дорогого наполнителя в состав аминокислотных добавок повышает их стоимость без должной компенсации удорожания за счет повышенного содержания усваиваемых веществ, что является особо ощутимым при использовании липрина в птицеводстве и свиноводстве. The implementation of the known method in the large-scale production of lysine showed that it has a number of significant disadvantages. The quality of the obtained lirina and feed concentrate of lysine is low due to the significant amount of ballast substances and the low content of the target product. The competitiveness of these feed additives in the world market is very low. The widespread use of the granulation process restrains the limited resources of bran. Moreover, there have been cases of declining output at existing plants due to a shortage of this filler. In addition, wheat bran began to be used in increasing quantities in the diet of people and became a necessary raw material for the food industry. The introduction of a comparatively expensive filler in the composition of amino acid supplements increases their cost without proper compensation for higher costs due to the increased content of digestible substances, which is especially noticeable when using lyprin in poultry and pig farming.

Целью изобретения является повышение качества гранулированных аминокислотных добавок, расширение сырьевой базы для их производства и высвобождение ресурсов сырья пищевого назначения. The aim of the invention is to improve the quality of granular amino acid additives, the expansion of the raw material base for their production and the release of raw materials for food purposes.

Цель достигается тем, что в способе гранулирования аминокислотных добавок, включающем смешивание жидкого источника аминокислот и наполнителя, формование из полученной смеси и высушивание гранул, жидкий источник аминокислот смешивают с источником белка при соотношении указанных компонентов 1: 0,3-100. The goal is achieved in that in the method of granulating amino acid additives, comprising mixing a liquid source of amino acids and a filler, molding from the resulting mixture and drying the granules, a liquid source of amino acids is mixed with a protein source at a ratio of these components of 1: 0.3-100.

Повышение качества аминокислотных добавок обусловлено тем, что в их составе уменьшается количество балластных веществ и повышается содержание ценного и хорошо усваиваемого продукта белка. Сырьевая база для производства добавок расширяется в связи с тем, что в микробиологической промышленности и сельском хозяйстве производятся большие количества кормового белка: паприна, эприна, гаприна, гидролизных дрожжей, зерна и продуктов переработки бобовых и масличных культур. В связи с тем, что дефицитные пшеничные отруби приобрели значение сырья для производства диетического питания их высвобождение из сферы кормопроизводства имеет существенное значение для пищевой промышленности. Improving the quality of amino acid supplements is due to the fact that their composition decreases the amount of ballast substances and increases the content of valuable and well-absorbed protein product. The raw material base for the production of additives is expanding due to the fact that in the microbiological industry and agriculture large quantities of fodder protein are produced: paprika, airgreen, gaprina, hydrolysis yeast, grain and products of processing legumes and oilseeds. Due to the fact that scarce wheat bran has acquired the importance of raw materials for the production of diet food, their release from the field of feed production is essential for the food industry.

Для микробиологической промышленности весьма важно и то, что использование предложенного способа позволяет в составе аминокислотных добавок выпускать кормовой белок биомассу микроорганизмов в гранулированном виде. Поставки порошкообразных паприна, эприна, гаприна и т.д. вызывают серьезные возражения потребителя из-за возникновения при использовании этих аллергогенных продуктов сильной запыленности воздуха и ухудшения условий труда. For the microbiological industry, it is also very important that the use of the proposed method allows the production of biomass of microorganisms in granular form in the composition of amino acid additives. Deliveries of powdered paprika, eprina, hapriena, etc. cause serious consumer objections due to the occurrence of the use of these allergenic products of highly dusty air and worsening working conditions.

Предложенный способ включает в себя использование жидкого источника как незаменимых, так и заменимых аминокислот. Этот источник может представлять собой растворы или суспензии, содержащие одну и более аминокислот и получаемые в виде целевых, промежуточных и утилизируемых продуктов в процессах биологического и химического синтезов, переработки растительного, животного и микробного сырья. В качестве жидкого источника аминокислот могут применяться также смеси растворов и суспензий аминокислот, что позволяет получать гранулы с улучшенным составом. Под источником белка следует понимать соответствующие сухие продукты как микробного, так и растительного и животного происхождения, их разнообразные смеси, в том числе смеси сухих источников белка с жидкими. Соотношение жидкого источника аминокислот и источника белка может колебаться в широких пределах от 1:0,3 до 1:100. Смешение, гранулирование и высушивание кормовой добавки осуществляют любым известным способом. В процессе получения гранулированных аминокислотных добавок в их состав целесообразно вводить в рациональных сочетаниях и соотношениях широкий ассортимент дополняющих кормовых средств: недостающие аминокислоты, например, метионин, витамины, минеральные вещества, стабилизаторы и т.д. The proposed method includes the use of a liquid source of both essential and non-essential amino acids. This source can be solutions or suspensions containing one or more amino acids and obtained in the form of target, intermediate and utilized products in the processes of biological and chemical synthesis, processing of plant, animal and microbial raw materials. Mixtures of solutions and suspensions of amino acids can also be used as a liquid source of amino acids, which makes it possible to obtain granules with an improved composition. The source of protein should be understood as the corresponding dry products of both microbial and plant and animal origin, their various mixtures, including mixtures of dry protein sources with liquid ones. The ratio of the liquid source of amino acids and the source of protein can vary widely from 1: 0.3 to 1: 100. Mixing, granulating and drying the feed additive is carried out in any known manner. In the process of obtaining granular amino acid additives, it is advisable to introduce a wide range of complementary feeds in rational combinations and ratios: missing amino acids, for example, methionine, vitamins, minerals, stabilizers, etc.

Изобретательский уровень вышеописанного технического решения характеризуется тем, что гранулирование жидких источников аминокислот, в частности, лизина с применением отрубей и производство кормового белка, например, биомассы дрожжей и бактерий в микробиологической промышленности осуществляется более 20 лет, но предложения специалистов по осуществлению настоящего изобретения не поступали. The inventive step of the technical solution described above is characterized in that the granulation of liquid sources of amino acids, in particular lysine using bran, and the production of feed protein, for example, biomass of yeast and bacteria in the microbiological industry, have been carried out for more than 20 years, but no proposals have been received by specialists in implementing the present invention.

П р и м е р 1. Готовят стерильную питательную среду для биосинтеза лизина следующего состава, меласса свекловичная 22,5; кислотный гидролизат БВК 1,6 (по сухому весу исходных дрожжей); кукурузный экстракт 3,5; аммоний хлористый 1,8; калий фосфорно-кислый однозамещенный и двузамещенный по 0,05; пропинол Б-400 0,1; вода остальное. Приготовленной средой заполняют ферментеры и вносят в нее 5% посевного материала в виде суспензии Brevibacterium sp (штамм Е-531) с оптической плотностью 0,3. Коэффициент заполнения ферментеров равен 0,65. Биосинтез ведут при 30 ± 1^оС, рН 7,2 ± 0,2 и подаче 1,2 ± 0,2 объема воздуха на объем среды в 1 мин. После 35 ч биосинтеза добавляют подпиточную среду в количестве 10% от объема культуральной среды. Состав подпиточной среды, меласса свекловичная 22,5; кислотный гидролизат БВК 1,6 (по сухому весу исходных дрожжей); аммоний хлористый 1,0; аммоний фосфорно-кислый двузамещенный 0,5; пропинол Б-400 0,1; вода остальное. Через 60 ч биосинтез лизина заканчивают и культуральную среду и образующийся технологический сток раздельно подают в сборники, куда на 1 м³ среды добавляют 1,0 и 0,8 кг пиросульфита натрия соответственно, а также соляную кислоту до установления рН 4,5. Подкисленные культуральную среду и технологический сток поочередно упаривают до концентрации сухих веществ 52,5 и 40,6% соответственно в трехступенчатой вакуум-выпарной установке при 90^оС и давлении 0,2 ати в первом корпусе и соответственно 80^оС и -0,4 ати во втором и 65^оС и -0,7 ати в третьем корпусах.PRI me R 1. Prepare a sterile nutrient medium for the biosynthesis of lysine of the following composition, beet molasses 22.5; BVK acid acid hydrolyzate 1.6 (by dry weight of the original yeast); corn extract 3,5; ammonium chloride 1.8; potassium phosphoric acid monosubstituted and disubstituted at 0.05; propinol B-400 0.1; water the rest. Fermenters are filled with the prepared medium and 5% of seed material is introduced into it in the form of a suspension of Brevibacterium sp (strain E-531) with an optical density of 0.3. The fill factor of the fermenters is 0.65. Biosynthesis carried out at 30 ± 1 ^{° C,} pH 7.2 ± 0.2 and 1.2 ± 0.2 filing volume of air per volume of media in 1 min. After 35 hours of biosynthesis, make-up medium is added in an amount of 10% of the volume of the culture medium. The composition of the feed medium, beet molasses 22.5; acid hydrolyzate BVK 1.6 (by dry weight of the original yeast); ammonium chloride 1.0; ammonium phosphoric disubstituted 0.5; propinol B-400 0.1; water the rest. After 60 hours, the lysine biosynthesis is completed and the culture medium is formed and the resulting process stream is separately fed to the collectors, where 1.0 and 0.8 kg of sodium pyrosulfite, respectively, and hydrochloric acid are added to 1 m ^{3 of the} medium until pH 4.5 is established. Acidified culture medium and the process flow alternately evaporated to solids concentration 52.5 and 40.6% respectively in the three-stage vacuum evaporation plant at 90 ° ^C and a pressure of 0.2 atm in the first body and respectively 80 ° ^C and -0.4 atm in the second and 65 ^{° C} and 0.7 atm in the third housings.

Полученные аминокислотные добавки: жидкие липрин и концентрат лизина, содержащие 4,3 и 14,7% лизина соответственно, гранулируют следующим образом. Липрин смешивают в смесителе с биомассой бактерий гаприном в весовом соотношении 1: 1 до образования однородной массы, которую направляют в гранулятор. Сформованные гранулы высушивают при температуре воздуха начальной 130^оС и конечной 35^оС до влажности 8,4% Высушенные гранулы содержат 4,6% лизина, 60,3% сырого протеина и не менее, чем на 64,9% состоят из ценных питательных веществ. Сформованные и высушенные в аналогичных условиях гранулы с пшеничными отрубями содержат только 3,3% лизина и 28,9% сырого протеина, т.е. суммарное количество этих веществ снижено в два раза.The obtained amino acid additives: liquid lyprin and a lysine concentrate containing 4.3 and 14.7% lysine, respectively, are granulated as follows. Liprin is mixed in a mixer with biomass of bacteria gaprin in a weight ratio of 1: 1 until a homogeneous mass is formed, which is sent to a granulator. The shaped pellets were dried at an air temperature of 130 ^{° C} initial and a final 35 ^{° C} to a moisture 8.4% The dried granules contained 4.6% lysine 60.3% crude protein and not less than 64.9% consist of valuable nutrients substances. Wheat bran pellets formed and dried under similar conditions contain only 3.3% lysine and 28.9% crude protein, i.e. the total amount of these substances is halved.

Жидкий концентрат лизина смешивают со смесью равных весовых частей подсолнечного шрота, соевого шрота и 21,2% суспензии кормовых дрожжей в весовом соотношении 1: 1,5 (соотношение сухих веществ концентрата и смеси равно 1: 1,9) до образования однородной массы, которую направляют в гранулятор. Сформованные гранулы высушивают как указано выше. Высушенные гранулы содержат 9,8% влаги, 9,6% лизина и 42,1% сырого протеина. Гранулы с пшеничными отрубями при аналогичных уровне влажности и соотношении сухих веществ жидкого концентрата лизина и отрубей (1:1,9) содержат 8,4% лизина и 25,0% сырого протеина, т.е. в значительно меньших количествах. The liquid concentrate of lysine is mixed with a mixture of equal weight parts of sunflower meal, soybean meal and 21.2% suspension of feed yeast in a weight ratio of 1: 1.5 (the solids ratio of the concentrate and mixture is 1: 1.9) until a homogeneous mass is formed, which sent to the granulator. The formed granules are dried as described above. The dried granules contain 9.8% moisture, 9.6% lysine and 42.1% crude protein. Granules with wheat bran at the same moisture level and the solids ratio of the liquid lysine concentrate and bran (1: 1.9) contain 8.4% lysine and 25.0% crude protein, i.e. in much smaller quantities.

П р и м е р 2. Отход производства ацидина, содержащий 68,3% сухих веществ и 12,6% глутаминовой кислоты, смешивают в смесителе с порошком ассоциации бактерий, дрожжей, грибов и микроводорослей активным илом в весовом соотношении 1: 0,3 до образования однородной массы, которую направляют в гранулятор. Сформованные гранулы высушивают при температуре 80 ± 5^оС до влажности 9,2% Высушенные гранулы содержат 13,2% глутаминовой кислоты и 28,3% сырого протеина. Добавление продукта к кормам повышает поедаемость рациона и обогащает его протеином. Сухие гранулы с отрубями содержат 14,3% сырого протеина, т.е. в два раза меньше.PRI me R 2. A waste of acidin production, containing 68.3% solids and 12.6% glutamic acid, is mixed in a mixer with powder of the association of bacteria, yeast, fungi and microalgae with activated sludge in a weight ratio of 1: 0.3 until a homogeneous mass is formed, which is sent to the granulator. The shaped pellets were dried at 80 ± 5 ^{° C} to a moisture 9.2% The dried granules contained 13.2% glutamic acid and 28.3% crude protein. Adding the product to the feed increases the diet eatability and enriches it with protein. Dry bran granules contain 14.3% crude protein, i.e. twice smaller.

П р и м е р 3. Промежуточный продукт производства кристаллического лизина упаренный элюат, содержащий 72,1% сухих веществ и 46,8% лизина, в подогретом до 65^оС виде смешивают со смесью одной весовой части обезжиренного молока и двух весовых частей обогащенного метионином порошка дрожжей эприна в весовом соотношении 1:100 (соотношение сухих веществ элюата и смеси равно 1:90) до образования однородной массы, которую направляют в гранулятор. Сформованные гранулы высушивают при температуре 70 ± 5^оС до влажности 8,7% Высушенные гранулы содержат 4,2% лизина, 1,3% метионина, 48,5% сырого протеина и практически не содержат балластных веществ. Продукт по составу указанных веществ аналогичен ценной и весьма дефицитной кормовой добавке рыбной муке, но в отличие от нее не обладает специфическим запахом, состоит, в основном, из легко усваиваемых свободного лизина и белков и в составе заменителей молока способен эффективно высвобождать пищевой белок. Гранулы с пшеничными отрубями при аналогичных уровне влажности и соотношении сухих веществ элюата и отрубей (1:90) содержат только 1,2% лизина, 0,13% метионина, 13,9% сырого протеина и имеют сравнительно низкую кормовую ценность.PRI me R 3. An intermediate product of the production of crystalline lysine one stripped off eluate containing 72.1% solids and 46.8% lysine, heated to 65 ^about With mixed with a mixture of one weight part of skim milk and two weight parts of fortified methionine powder of the yeast of Eprin in a weight ratio of 1: 100 (the solids ratio of the eluate and the mixture is 1:90) until a homogeneous mass is formed, which is sent to the granulator. The shaped pellets were dried at 70 ± 5 ^{° C} to a moisture 8.7% The dried granules contained 4.2% lysine, methionine 1.3%, 48.5% crude protein and are substantially free of fiber. The product in terms of the composition of these substances is similar to a valuable and very scarce feed additive for fishmeal, but unlike it does not have a specific smell, consists mainly of easily digestible free lysine and proteins and is able to efficiently release food protein as a part of milk substitutes. Pellets with wheat bran at a similar moisture level and the solids ratio of the eluate and bran (1:90) contain only 1.2% lysine, 0.13% methionine, 13.9% crude protein and have a relatively low feed value.

Приведенные примеры показывают, что осуществление предложенного способа обеспечивает получение на основе как целевых, так и промежуточных продуктов и отходов предприятий по производству аминокислот высококачественной и конкурентоспособной продукции. The above examples show that the implementation of the proposed method provides on the basis of both target and intermediate products and wastes of enterprises producing amino acids of high-quality and competitive products.

Claims

1. METHOD FOR GRANULATING AMINO ACID ADDITIVES, including mixing a liquid source of amino acids and a filler, forming granules from the resulting mixture and drying them, characterized in that the liquid source of amino acids is mixed with a protein fortifier with a ratio of these components of 1 0.3 to 100.

2. The method according to claim 1, characterized in that as a protein fortifier use activated sludge, or skim milk, or sunflower meal, or soybean meal, or air, or gaprin.