本发明涉及化工领域，具体涉及一种以豆粕为原料生产复合氨基酸的方法。
背景技术：
氨基酸是含有氨基和羧基的一类有机化合物，是组成蛋白质的基本单位，具有络合能力，能与金属络合形成相对稳定的配合物，是制备医药、多种动物饲料添加剂和氨基酸类肥料的重要原料，被广泛用于医药、饲料和农业等领域。在医药领域，氨基酸衍生物被广泛用于肝性疾病、心血管疾病、胃溃疡、神经系统疾病等疾病的治疗。在饲料领域，氨基酸被广泛用于提高饲料的利用率、改善繁重性能和提高生产性能等。在农业领域，氨基酸被广泛用于杀虫剂、杀菌剂、除草剂、农药稳定剂、植物生长促进剂、脱叶剂及氨基酸肥料等。
随着氨基酸的需求量越来越大，氨基酸的生产能力也越来越重要。氨基酸水解技术一直是研究的热点，目前主要有酸水解、碱水解和酶水解三种。酸水解是目前氨基酸生产使用的主要方法，常用酸为盐酸和硫酸，水解速度快且比较彻底，不引起消旋作用。碱水解所用的碱主要是氢氧化钠和氢氧化钾，碱解过程多数氨基酸会遭到不同程度的破坏并产生消旋现象，从而使氨基酸丧失其营养价值，且水解率通常比酸解低。酶水解不产生消旋作用，也不破坏蛋白质，但一种酶往往不能将蛋白质完全水解，常常需要几种酶协同作用，且酶解的条件相对比较苛刻，而目前的微生物发酵技术还不够成熟，不足以运用在蛋白水解制备氨基酸的规模化生产上。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种复合氨基酸的制备方法，有效解决现有技术中氨基酸生产成本高、收率低、颜色深的问题。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种复合氨基酸的制备方法，包括以下步骤：
(1)豆粕复合氨基酸原液的制备
a、将豆粕去杂质烘干，过40目筛备用；
b、取步骤a所得豆粕，加入硫酸溶液，在一定条件下进行水解，同时搅拌，搅拌速度为50～100转/分；
c、水解完毕，自然冷却至25～30℃，用4mol/lnaoh溶液进行中和脱酸处理，ph值调至4～7；
d、将步骤c所得中和液减压抽滤，并洗涤废渣，将洗涤液并入滤液中，即得到深褐色的复合氨基酸原液；
(2)活性炭改性处理
取活性炭，按固液比(质量kg/体积l)为1：5加入质量分数为0.25％koh溶液，在恒温水浴锅中60℃搅拌处理4h，过滤、取活性炭，用去离子水洗涤至ph7.0，110℃烘干至恒重，置于干燥器中备用；
(3)脱色处理
a、用10mol/lnaoh溶液将步骤(1)所得复合氨基酸原液ph值调至10，得溶液a；
b、将步骤(2)所得改性活性炭与溶液a混合，在一定条件下进行脱色，过滤；
c、滤液用hcl溶液调ph值至5.5～7.5，钴60灭菌，既得豆粕复合氨基酸成品。
优选地，步骤(1)中豆粕与硫酸质量体积比(质量kg/体积l)为豆粕：硫酸＝1：10～35。
优选地，步骤(1)中硫酸浓度为3～7mol/l。
优选地，步骤(1)中水解条件为：水解温度110～140℃。
优选地，步骤(1)中水解条件为：水解时间12～24小时。
优选地，步骤(3)中改性活性炭与溶液a质量体积比(质量kg/体积l)为改性活性炭：溶液a＝1：30～50。
优选地，步骤(3)中脱色条件为：脱色温度40～80℃。
优选地，步骤(3)中脱色条件为：脱色时间30～50min。
豆粕：豆粕是大豆经榨油后的副产物，其主要成分包括蛋白质，脂肪和碳水化合物，其中蛋白质含量高达45％左右，是重要的能量源和氨基酸来源。目前，豆粕大都作为饲料用于家禽、猪和鱼类等动物的饲养，造成豆粕中蛋白质利用率低。本发明以豆粕为原料提取具有高附加值的氨基酸，实现了豆粕中蛋白质的高效利用，应用前景广阔。
活性炭：活性炭是一种应用广泛的吸附净化材料，在水净化、食品等的精制脱色、气体吸附等领域均有应用。其表面含氧官能团中酸性基团越丰富，对极性化合物吸附效率越高，而当碱性基团较多时，则易吸附弱极性或非极性物质。活性炭由于其优越的吸附性能，在脱色领域发挥巨大作用。近年来氨基酸产品迅速发展，活性炭在氨基酸水解液脱色领域发挥着重要作用，但对部分氨基酸吸附作用过强，导致收率降低。因此，本发明将活性炭改性处理，有效提高了氨基酸收率和脱色率。
本发明的有益效果：
1、本发明以豆粕为原料提取具有高附加值的氨基酸，实现了豆粕中蛋白质的高效利用，大大提高了豆粕的使用价值和经济效益，应用前景广阔。其次，本发明用0.25％koh溶液对活性炭进行改性处理，有效提高了氨基酸收率和脱色率。
2、本发明的豆粕复合氨基酸成品含有17种氨基酸成分，产品安全可靠，可用于饲料、肥料、化妆品等领域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种复合氨基酸的制备方法，包括以下步骤：
(1)豆粕复合氨基酸原液的制备
a、将豆粕去杂质烘干，过40目筛备用；
b、称取步骤a所得豆粕100kg，加入浓度为5mol/l的硫酸溶液3500l，在温度为140℃的条件下，水解24小时，同时搅拌，搅拌速度为90转/分；
c、水解完毕，自然冷却至27℃，用4mol/lnaoh溶液进行中和脱酸处理，ph值调至6；
d、将步骤c所得中和液减压抽滤，并洗涤废渣，将洗涤液并入滤液中，即得到深褐色的复合氨基酸原液。
(2)活性炭改性处理
称取活性炭130kg，加入质量分数为0.25％koh溶液650l，在恒温水浴锅中60℃搅拌处理4h，过滤、取活性炭，用去离子水洗涤至ph7.0，110℃烘干至恒重，置于干燥器中备用。
(3)脱色处理
a、用10mol/lnaoh溶液将步骤(1)所得复合氨基酸原液ph值调至10，得溶液a；
b、称取步骤(2)所得改性活性炭100kg，溶液a3000l，混合，在温度为40℃条件下脱色50min，过滤；
c、滤液用hcl溶液调ph值至5.5，钴60灭菌，既得豆粕复合氨基酸成品。
实施例2
一种复合氨基酸的制备方法，包括以下步骤：
(1)豆粕复合氨基酸原液的制备
a、将豆粕去杂质烘干，过40目筛备用；
b、称取步骤a所得豆粕200kg，加入浓度为3.1mol/l的硫酸溶液5000l，在温度为125℃的条件下，水解16小时，同时搅拌，搅拌速度为90转/分；
c、水解完毕，自然冷却至27℃，用4mol/lnaoh溶液进行中和脱酸处理，ph值调至6；
d、将步骤c所得中和液减压抽滤，并洗涤废渣，将洗涤液并入滤液中，即得到深褐色的复合氨基酸原液。
(2)活性炭改性处理
称取活性炭130kg，加入质量分数为0.25％koh溶液650l，在恒温水浴锅中60℃搅拌处理4h，过滤、取活性炭，用去离子水洗涤至ph7.0，110℃烘干至恒重，置于干燥器中备用。
(3)脱色处理
a、用10mol/lnaoh溶液将步骤(1)所得复合氨基酸原液ph值调至10，得溶液a；
b、称取步骤(2)所得改性活性炭100kg，溶液a4000l，混合，在温度为60℃条件下脱色40min，过滤；
c、滤液用hcl溶液调ph值至6.5，钴60灭菌，既得豆粕复合氨基酸成品。
实施例3
一种复合氨基酸的制备方法，包括以下步骤：
(1)豆粕复合氨基酸原液的制备
a、将豆粕去杂质烘干，过40目筛备用；
b、称取步骤a所得豆粕350kg，加入浓度为7mol/l的硫酸溶液3500l，在温度为110℃的条件下，水解12小时，同时搅拌，搅拌速度为90转/分；
c、水解完毕，自然冷却至27℃，用4mol/lnaoh溶液进行中和脱酸处理，ph值调至6；
d、将步骤c所得中和液减压抽滤，并洗涤废渣，将洗涤液并入滤液中，即得到深褐色的复合氨基酸原液。
(2)活性炭改性处理
称取活性炭100kg，加入质量分数为0.25％koh溶液500l，在恒温水浴锅中60℃搅拌处理4h，过滤、取活性炭，用去离子水洗涤至ph7.0，110℃烘干至恒重，置于干燥器中备用。
(3)脱色处理
a、用10mol/lnaoh溶液将步骤(1)所得复合氨基酸原液ph值调至10，得溶液a；
b、称取步骤(2)所得改性活性炭60kg，溶液a3000l，混合，在温度为80℃条件下脱色30min，过滤；
c、滤液用hcl溶液调ph值至7.5，钴60灭菌，既得豆粕复合氨基酸成品。
对比例1
活性炭不经过改性处理
一种复合氨基酸的制备方法，包括以下步骤：
(1)豆粕复合氨基酸原液的制备
a、将豆粕去杂质烘干，过40目筛备用；
b、称取步骤a所得豆粕200kg，加入浓度为3.1mol/l的硫酸溶液5000l，在温度为125℃的条件下，水解16小时，同时搅拌，搅拌速度为90转/分；
c、水解完毕，自然冷却至27℃，用4mol/lnaoh溶液进行中和脱酸处理，ph值调至6；
d、将步骤c所得中和液减压抽滤，并洗涤废渣，将洗涤液并入滤液中，即得到深褐色的复合氨基酸原液。
(2)脱色处理
a、用10mol/lnaoh溶液将步骤(1)所得复合氨基酸原液ph值调至10，得溶液a；
b、称取活性炭100kg，溶液a4000l，混合，在温度为60℃条件下脱色40min，过滤；
c、滤液用hcl溶液调ph值至6.5，钴60灭菌，既得豆粕复合氨基酸成品。
实验例1
氨基酸收率的测定
1、试验目的：检测本发明的一种豆粕复合氨基酸的制备方法所得氨基酸收率。
2、检测样品：按上述实施例1～3和对比例1制备的豆粕复合氨基酸样品。
3、检测方法：甲醛滴定法。
4、检测结果：检测结果如下表1所示。
表1豆粕复合氨基酸收率测定结果
5、结论
经检测，与对比例1相比，本发明实施例1～3制备的豆粕复合氨基酸成品中，氨基酸收率显著增加，其中实施例2较对比例1氨基酸收率提高31.6％，为本发明的最佳实施例。对比例1氨基酸收率偏低可能是因为活性炭未经改性处理，在吸附脱色过程中吸附了较多氨基酸。
检测结果表明，发明的一种豆粕复合氨基酸的制备方法能有效提高氨基酸收率，具有广阔的应用前景。