一种制备颗粒型苏氨酸产品的工艺的制作方法
【专利说明】
[0001]
技术领域 本发明属于氨基酸生产技术领域，具体涉及一种制备颗粒型苏氨酸产品的工艺。
[0002]
【背景技术】 苏氨酸是一种必需的氨基酸，是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基 酸，随着赖氨酸、蛋氨酸合成品在配合饲料中的广泛应用，苏氨酸逐渐成为影响畜禽生长的 主要限制性因素。传统工艺存在多方面的缺陷：第一，传统的粉末状苏氨酸，由于，颗粒度较 小，容易吸潮结块，不利于运输和存放，而且在饲料添加使用过程中，流动性差、粉尘大，不 利于添加；第二，发酵工艺产生大量的菌体蛋白和废水，其不当利用会造成环境污染以及不 能给企业带来创收。
[0003]
【发明内容】
为了解决上述问题，本发明在原有生产技术的基础上，提出一种制备颗粒型苏氨酸产 品的工艺。该工艺制备了苏氨酸颗粒，并且有效利用了废弃母液成分，全过程无废弃物产 生，环保无污染，节能减排。
[0004] 为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案： 一种制备颗粒型苏氨酸产品的工艺，其包括如下步骤：1)制备苏氨酸发酵液，2)制备粉 末状苏氨酸，3)制备苏氨酸颗粒，4)精制菌体蛋白，5)制备饲料，以及6)制备有机肥。
[0005] 具体地，所述工艺包括如下步骤： 1)制备苏氨酸发酵液：将黄色短杆菌按照10%的接种量接入种子罐培养基中进行培 养，在温度为30°C，摇床转速为150r/min，培养24h得到种子液；然后按照种子液：发酵罐 培养基为1 : 12的体积比转入发酵罐中培养，温度30°C，培养96h，得到发酵液； 发酵液的基本参数为：pH值6-8 ;苏氨酸含量：9-12g/100ml ;干物：12-15g/100ml ; 所述黄色短杆菌的浓度为I X IO8个/mL ; 所述种子罐培养基组分为（IU :葡萄糖6g，酵母膏3g，硫酸铵0. lg，磷酸二氢钾0. lg， 七水硫酸亚铁0. 〇lg，硫酸镁0. 02g，其余为水，pH值7. 0 ; 所述发酵罐培养基组分为：葡萄糖40g/L、玉米浆8g/L、酵母膏2g/L、甜菜碱lg/L、磷酸 二氢钾I g/L、氯化钾0? 3g/L、硫酸镁0? 2g/L、七水硫酸亚铁0? 01g/L、硫酸锰0? 01g/L，pH 值 7. 0 ; 2 )制备粉末状苏氨酸：苏氨酸发酵液经过孔径为1mm的过滤器，收集滤液A和固体纤维 物质；滤液A经微滤膜过滤，分别收集截留物和滤液B ;然后将滤液B继续进行超滤膜过滤， 收集浓缩液和滤液C ;滤液C经过蒸发器浓缩至原液体积的四分之一，然后用四效蒸发结晶 器结晶，离心收集湿晶和母液，将湿晶经过闪蒸干燥，得到粉末状苏氨酸，其基本参数为：含 量：多98. 5%，水分：< 1%，灼热残渣：< 0. 5%，堆积密度：0. 45~0. 55g/ml，粒度：80目筛分， 通过率：多99% ;合并上述截留物、浓缩液和母液，得到废弃液；其中，微滤膜为无机陶瓷膜， 截留分子量为3000 Da，微滤温度为35°C ;超滤膜截留分子量为300 Da，超滤温度为35°C ; 3) 制备苏氨酸颗粒：将粉末状苏氨酸，经过湿化，保持水分0. 6-0. 8% (重量比)，然后用 螺旋推进器将原料压入滚筒型轧片机内挤压造粒，形成细条状，再经碎片机破碎成整粒，依 次通过20目和50目筛，筛去过粗、过细的颗粒，收集20目-50目之间粒径的颗粒剂，包装 即得。筛出的细粉再重新进入主机循环辊压。其产品主要参数为：含量：多98. 5%，水分： 0. 3-0. 5%，灼热残渣：彡0. 5%，堆积密度：0. 55-0. 75g/ml，粒度：50目筛上物彡8%，20目~50 目筛上物彡82%，20目筛下物< 10% ; 4) 精制菌体蛋白：将步骤2)所得废弃液进行加热，使温度达到KKTC，保温lOmin，得 到变性后的菌体溶液，然后冷却至室温，将变性后的菌体溶液泵入碟式离心机中，以4000r/ min的转速离心10min后，收集下层菌体和上层液体；然后将菌体置于40°C真空干燥箱中 烘至恒重，然后紫外线照射6min，菌体厚度为10cm，紫外线强度为2000uW/cm 2;然后将菌体 添加到搅拌反应器中，并加入相当于菌体两倍质量的IM的盐酸溶液，100转/min搅拌反应 20min，随后用碟片分离机以3000r/min的转速离心5min去除细胞壁，收集上清液，浓缩成 膏状物，最后通过喷浆造粒流化床干燥，得到菌体蛋白； 5) 制备饲料：将步骤2)所得固体纤维物质、步骤4)所得上层液体以及步骤4)所得细 胞壁合并，自然沉降固液分离，得上清液和沉淀物；将沉淀物、麦麸、鱼骨粉、高粱粉以及稻 糠按照5 :2 :1 :1 :1的质量比混合，加入占混合物质量4%的氨水，添加纯净水调整含水率至 40%质量分数，混合均匀，置于密闭环境下氨化72小时；调整氨化后的混合物的pH为5. 0， 加入占混合物质量的2%的纤维素酶，混合均匀，酶解20h ;100°C灭酶5min，最后30°C通风 干燥，粉碎得到饲料；所述纤维素酶的酶活为5000U/g ;所述鱼骨粉和高粱粉分别由鱼骨和 高粱粉碎制得； 6) 制备有机肥：往步骤5)所得上清液中添加腐植酸钾、硅藻土、玉米秸杆粉以及草木 灰，搅拌均匀，静置12小时，然后加入氨水，搅拌均匀，置于密闭环境下氨化72小时，得到主 料；将主料、磷酸一铵、聚天冬氨酸以及硫酸锌按照200 :10 :1 :1的质量比混合均匀，加入 到双螺杆挤出造粒机中，造粒包装制得有机肥；其中，步骤5)所得上清液、腐植酸钾、硅藻 土、玉米秸杆粉、草木灰以及氨水的质量比为50 :15 :12 :10 :5 :5 ;所述玉米秸杆粉是由玉 米秸杆粉碎制得。
[0006] 本发明取得的有益效果： 将粉状苏氨酸制成颗粒状苏氨酸的技术，作为粉粒体过程处理的一个最主要分支，随 着环保需求和生产过程自动化程度的提高，其重要性日益彰显。"粉状产品颗粒化"已成为 世界粉体后处理技术的必然趋势。对粉状产品进行颗粒的强度加工，其意义主要体现在三 大方面：一、降低粉尘污染，改善劳动操作条件。二、满足生产工艺要求，如提高孔隙率和 比表面积，改善热传递等。三、改善产品的物理性能(如流动性、透气性、堆密度）避免后续 操作过程(干燥、筛分、计量）和使用过程(计量、配料等）出现偏析、脉动、结块、架桥等不良 影响，减少污染、改善外观、改善流动性、便于贮存和运输、控制溶解度、控制孔隙率和比表 面积等等，为提高生产和使用过程的自动化以及密闭操作创造了条件。
[0007] 本发明在生产出一种新型颗粒苏氨酸产品的同时，利用了废弃物，省去了废弃物 处理过程，降低生产成本，实现了变废为宝，大幅度提高了资源的利用率；本发明同时制备 了高纯度菌体蛋白、饲料以及有机肥，有效利用了废弃物成分，全过程无废弃物产生，环保 无污染；本发明采用分级处理方式，制备的高纯度蛋白工业附加值高，制备的饲料养殖效果 好，制备的肥料肥效持久，成本低廉；本发明结合高速离心、紫外照射以及酸水解多种技术， 大大提高了菌体的裂解率，提高了蛋白产量；本发明饲料采用氨化和酶处理技术，有效利用 了发酵废料和农业废料，使得饲料营养成分更全面；本发明采用废水来制备有机肥，避免了 浪费水资源，并且提供了微量元素和氨基酸成分，使得肥料养分更加全面持久。
【具体实施方式】
[0008] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具 体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0009] 实施例1 以呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司年产3万吨颗粒苏氨酸为例，一种制备颗粒型 苏氨酸产品的工艺，其包括如下步骤： 1)制备苏氨酸发酵液：将黄色短杆菌ATCC14067按照10%的接种量接入种子罐培养 基中进行培养，在温度为30°C，摇床转速为150r/min，培养24h得到种子液；然后按照种子 液：发酵罐培养基为1 : 12的体积比转入发酵罐中培养，温度30°C，培养96h，得到发酵 液；发酵液的基本参数为：pH值6-8 ;苏氨酸含量：9-12g/100ml ;干物：12-15g/100ml ; 所述黄色短杆菌的浓度为I X IO8个/mL ; 所述种子罐培养基组分为（IU:葡萄糖6g，酵母膏3g，硫酸铵0.lg，磷酸二氢钾0.lg， 七水硫酸亚铁0. 〇lg，硫酸镁0. 02g，其余为水，pH值7. 0 ; 所述发酵罐培养基组分为：葡萄糖40g/L、玉米浆8