富含γ-氨基丁酸的饲料添加剂的制备方法_2

文档序号:9205469阅读:来源:国知局
水:吸附性赋形剂=20-70%(L/KG)的比例搅拌混合得到一次混合物;
[0043]二次混合步骤:将L-谷氨酸与上述一次混合物按照L-谷氨酸:精制水=1-15%(KG/L),优选5-10% (KG/L)的比例,搅拌混合得到二次混合物;
[0044]pH值调节步骤:采用pH调节剂调节上述二次混合物的pH至4.5-5.5 ;
[0045]酵素反应步骤:在上述二次混合物中加入谷氨酸脱羧酶以及吡哆醛磷酸盐,搅拌进行酵素反应,反应温度为30-37? ;以及
[0046]干燥步骤:将赋形剂及酵素反应产物进行干燥,干燥温度为40-90°C。
[0047]该制备方法还包括采用球团矿整形装置将干燥后的混合物进行整形的步骤。
[0048]吸附性赋形剂是可以吸附GABA维持形态的成分,采用谷类或谷类副产物、硅、泡沸石、皂土以及蛭石的粉末中至少一种,这些粉末可以单独或混合使用。谷类或谷类副产物可以用脱脂米缸、大豆柏及玉米中的一种或多种,是l—3mm的粒度大小的粉末形态。无机物赋形剂(硅、泡沸石、皂土、蛭石等)是以粒度大小小于200目的粉末形态。如果使用蛋白质含量高或缓冲力高的谷类或谷类副产物作为吸附性赋形剂,要用PH调节剂把PH值调节到4.5-5.5范围以内。
[0049]在一次混合步骤中,精制水含量低于20-70% (L/KG)的范围,会使作为酵素的谷氨酸脱羧酶以及作为助酵素的吡哆醛磷酸盐吸收到赋形剂粒子之间,很难接触到不溶性的L-谷氨酸;如果高于20-70% (L/KG)的范围,会加长反应后的干燥时间,还会使费用增加。
[0050]在二次混合步骤中,L-谷氨酸与精制水的比例为1-15% (KG/L),优选5-10% (KG/L),如果L-谷氨酸的含量低于I % (KG/L)的范围,制备出的饲料添加剂GABA含量过低,导致经济性低;如果高于15% (KG/L)的范围,GABA不能转换,剩下的L-谷氨酸含量增高,无法获取所需的饲料添加剂。
[0051]为了使L-谷氨酸的酵素反应可以持续进行,pH值要维持在4.5 — 5.5之间。如果pH不在上述范围之内,需要用pH调节剂调节pH值。pH调节剂可用无机酸和/或有机酸,如果饲料添加剂需要给予家畜,就要用有机酸。上述有机酸包括柠檬酸、果酸、苹果酸、乳酸、草酸、丁酸、丙酸、延胡酸、甲酸等。无机酸包括盐酸、硫酸、磷酸等。
[0052]在酵素反应中,酵素反应的温度要维持在30—37°C之间,如果不在此范围以内,酵素反应会减弱或不会发生。为了维持上述温度,可以从一次混合或二次混合开始加温。
[0053]在干燥步骤中,可以用热风或真空干燥的方法,干燥温度是在40— 90°C之间。如果干燥温度低于40°C,干燥时间会加长;高于90°C,会使谷类原料中的碳水化合物变形,以致颜色变化。在热风干燥时,搅拌时持续的注入一定温度的风进行干燥,这会使混合物的粒子之间形成空间,有利于干燥,节俭干燥费用。
[0054]现有技术的酵素法通常是往封闭的反应器内部投入精制水和L一谷氨酸搅拌,使酵素接触反应制备。为了消除酵素反应中产生的大量碳酸气体气泡,不得不使用界面活性剂。如果这时不能及时消除气泡,会使反应溶液和碳酸气体往外流出,尽而消失。本发明的该制备方法是使赋形剂在混合状态中进行上述酵素反应,所以不会产生气泡发生而引起的溶液流失的现象,因此不必使用消泡剂,不必使用高价的界面活性剂。另外,在有赋形剂的条件下进行酵素反应生成的GABA会直接吸附在上述赋形剂,这样省略了现有技术中脱盐、脱色、过滤。浓缩、结晶化的过程,这样可以低成本的制备含有GABA的饲料添加剂,并且防止环境污染。
[0055]本发明的第二种富含γ -氨基丁酸的饲料添加剂的制备方法包括:
[0056]一次混合步骤:将精制水与L-谷氨酸按照精制水:L_谷氨酸=1-40% (L/KG),优选30-35% (L/KG)的比例搅拌混合得到一次混合物;
[0057]pH值调节步骤:采用pH调节剂调节上述一次混合物的pH值至4.5-5.5 ;
[0058]酵素反应步骤:在上述二次混合物中加入谷氨酸脱羧酶以及吡哆醛磷酸盐,搅拌进行酵素反应,并间歇性投入界面活性剂;
[0059]二次混合步骤:将吸附性赋形剂与酵素反应溶液按照L-谷氨酸:酵素反应溶液=20-80% (KG/L),优选40—60% (KG/L)的比例搅拌混合;以及
[0060]干燥步骤:将上述赋形剂及酵素反应产物进行干燥。
[0061]该制备方法还包括整形步骤:采用球团矿整形装置将干燥后的混合物进行整形。
[0062]在一次混合步骤中,精制水和L-谷氨酸的混合在液态反应器实现,且精制水以及有关成分的投入量是要在液态反应器的加容量的60-70%范围里,如果投入量高,在酵素反应阶段难以消除碳酸气泡,从而有反应溶液流出的顾虑。L-谷氨酸的含量若低于上述范围时,制备的饲料添加剂GABA含量过低,导致价值低;如果高于上述范围时,GABA不能转换,剩下的L-谷氨酸含量增高,无法获取所需的饲料添加剂。
[0063]在pH值调节步骤中,所用pH调节剂与第一种方法相同。
[0064]在酵素反应步骤中,由于没有吸附性赋形剂参与反应,酵素反应中会产生的碳酸气体气泡,因此需要间歇性投入界面活性剂,优选TweenSO来消除气泡。酵素反应中的其他反应条件与第一种制备方法的相关步骤中的反应条件相同。
[0065]在二次混合步骤中,混合是在搅拌机中实现,如果赋形剂和酵素反应溶液的混合比率低于上述范围,制备出的饲料添加剂GABA含量较低,若高于上述范围,会导致在干燥阶段时的干燥效率极具下降,加长反应后的干燥时间,还会使费用增加。
[0066]除上述与第一种制备方法的不同条件之外,其他制备条件,例如吸附性吸附剂的种类及粒度大小、干燥温度等条件均与第一种制备方法的相关条件实质上相同。
[0067]第二种制备方法是在酵素反应结束以后,与吸附性赋形剂混合,使GABA吸附在赋形剂上,虽然有把酵素反应中产生的碳酸气体气泡用界面活性剂消除的过程,但是可以在没有脱盐、脱色、过滤、浓缩、结晶化的过程下制备富含GABA的饲料添加剂,从而降低成本,防止环境污染。
[0068]下面结合具体的实施例来对本发明的制备方法进行说明。
[0069]第一实施例
[0070]本实施例使用可以提供加热和热风的配置有热风供给装置的搅拌机来实现富含γ-氨基丁酸的饲料添加剂的制备。首先,把吸附性赋形剂脱脂米糠10Kg (粒度大小2mm)和反应机制的精制水60L投入到搅拌机中;在搅拌混合均匀以后投入L-谷氨酸9Kg,充分搅拌,同时在把混合物加热并维持在37°C;用柠檬酸调节混合物的pH值至5.0,在混合物中添加0.02mM的谷氨酸脱羧酶和500g的吡哆醛磷酸盐,搅拌进行酵素反应,反应时间15小时;酵素反应结束以后把赋形剂和酵素反应物的混合物用热风干燥机边搅拌边干燥,干燥温度70°C,搅拌速度是30rpm,干燥时间是32小时。经测定,本实施例制备的粉末形态饲料添加剂水分含量为8.3重量%,GABA含量9.04重量%。
[0071]第二实施例
[0072]本实施例与第一实施例采用相同的方法,在干燥得到粉末形态饲料添加剂后,采用圆形球团矿整形装置将干燥得到粉末形态饲料添加剂整形为直径6_的球团矿。经测定,制备的球团型饲料添加剂的水分含量是9.3重量%,GABA含量为8.
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