氨基酸螯合物的制备方法简介

周玉郎 李剑锋

sichuan fenghe industry co.,ltd   610041

摘要：介绍以动物角蛋白为原料生产混合氨基酸的生产工艺及氨基酸螯合物的制备情况，分析氨基酸的提取与制备取得的经济和环境效益。

关键词：角蛋白 氨基酸   能源 环境

01、前言：

我们利用动物角蛋白，将其完全水解为α-氨基酸，从其水解液中提取几种单一氨基酸后，在生产过程中产生的母液可进一步开发生产氨基酸的螯合物。

氨基酸产品在食品、医药、饲料行业中用途广泛；也可作为有机化工的原料。混合氨基酸能够促进组织蛋白质合成，促进新陈代谢，是配制氨基酸螯合物产品的原料，其螯合物有促进动物生长提高肌体免疫的功能。

因此，利用角蛋白生产氨基酸使资源得到充分利用，是具有较高价值的一种化工工艺。氨基酸的生产属于生物化工行业。下面介绍以动物角蛋白为原料生产氨基酸的工艺流程。

02、工艺流程分析：

角蛋白经三次酸液水解，液氨中和，沉淀结晶后可生产成品胱氨酸、亮氨酸、精氨酸、酪氨酸等。其一次母液生产混合氨基酸及其螯合物之用。

下图为前期氨基酸提取工艺流程：

母液

    清水

         母液ⅱ                 清洗废水        母液ⅲ

 

 

03、治理情况分析：

在生产过程中产生三种母液，车间还排放清洗废水，这些液体若直接排放，既造成资源流失，又污染了环境。为尽量将污染消除在生产中，母液ⅱ、母液ⅲ可再经综合利用，母液ⅰ含有大量氨基酸，可作其它用途。

母液ⅰ            制备氨基酸螯合物，待用

                             中和   

母液ⅲ化气        返回母液ⅱ            亮氨酸

从板框压滤机流出的废水及车间冲洗水可集中到沉淀池，加絮剂沉淀后，外排。监测结果表明，该外排水质达到《污水综合排放标准》（gb8989-96）二级标准。

 

04.微量元素氨基酸螯合物生产工艺路线

为了提高畜禽对微量元素的吸收利用率，国内外生产商对微量元素氨基酸螯合物的加工方式进行了大量研究，近几年微量元素氨基酸螯合物作为一种新型高效的添加剂，正引起人们的极大关注。目前普遍采用动、植物蛋白物质经过水解制取氨基酸螯合剂，然后按一定比例与无机盐微量元素进行螯合，制得微量元素氨基酸螯合物，最后选择合适载体配制各种畜禽所需要的添加剂。这种添加剂能抵抗干扰，缓解微量元素间的拮抗竞争作用，并具有良好的化学生化稳定性；在机体内环境条件下溶解性好，易释放微量元素便于禽畜吸收利用，生物学效价高；可加强动物体内酶的活性，促进蛋白质、脂肪和维生素的利用率，畜禽摄入后不但补充微量元素，还能补充氨基酸，是当今理想的微量元素饲料添加剂。

本理论研究立足国内现实，探索一般生产条件下生产氨基酸螯合物的生产工艺，用简单而准确的检测方法检验其螯合效果，以期有助于氨基酸螯合物的工业化生产。

氨基酸螯合物制备理论基础

1、材料与方法

试验材料有：饲用蛋白粉（蹄、角、羽毛粉、粗蛋白含量84.5%）；feso4·7h20，znso4·7h20，mnso4·5h20，cuso4·5h20，12nhcl。以上均为分析纯。

蛋白质水解试验中，6nhcl（毫升）与蛋白粉的重量（克）按2:1、4:1、6:1、8:1、10:1配比后，在室温下浸泡18小时，再于常压下加热回流水解3、6、9、12、15、18、24小时，然后用凯氏定氮法和单指示剂甲醛滴定法分别测定水解物中总含量和复合氨基酸态氮含量。

微量元素氨基酸螯合试验中，首先对微量元素的商品硫酸盐烘干去掉结晶水，然后据水解氨基酸的重量（克）与微量元素硫酸盐的重量（克）按1:1、2：1、3：1、的摩尔比例，在室温下浸泡12小时，再于常压下加热回流螯合1、2、3、4、5、6小时（一般需要加入别的特定的螯合剂、增溶剂和有机酸），最后用原子吸收分光光度法和edta络合滴定法分别测定微量元素的总含量和游离态离子含量，并计算各元素的螯合率：

                                       微量元素含量-游离态离子含量

各元素的螯合率（%）                                                                ×100

微量元素总含量

2、结果与分析

2．1 蛋白质的水解效果

不同比例的蛋白质水解液，经不同时间的水解处理，所测得的蛋白质水解率和复合氨基酸是不一样的。

在蛋白质水解中蛋白质的水解率由30.98%—95.33% ，复合氨基酸得率由16.20%—89.13% ，其中3：1比例水解12小时蛋白质水解率和复合氨基酸得率分别为91.11%和88.47%，呈极显著（p﹤0.01）地高于2：1和1：1水解相同时间的结果。本试验用盐酸水解蛋白质，其液相固相之比3：1，水解12小时，能够有效断裂角原蛋白的二硫键（—s—s—）和氢键，使蛋白质水解率和复合氨基酸得率均达到最佳效果。

2.2 微量元素氨基酸的螯合效果

把不同比例的螯合混合液，在常压下经过不同时间的螯合处理，其各元素螯合率高低有较大差距。在螯合试验中，铁铜锰锌元素在一定比例的螯合液中随着螯合处理时间的增长，其螯合率增加；在一定的螯合处理时间内，随着螯合液中各微量元素比例的减少，其螯合率随之提高。在本研究中，1﹕1、2﹕1比例的各元素的螯合率比较低，螯合效果也差，其主要原因是复合氨基酸与微量元素的配比不当。3﹕1的比例螯合处理6小时，其铁、铜、锰、锌元素的螯合率分别为96.87%、97.22%、96.79%及98.01%，充分利用了复合氨基酸酶，螯合效果最佳。

2．3 饲养试验

将302只成年产蛋鸡分成两组，试验组饲喂基础日粮加微量元素氨基酸螯合添加剂，对照组饲喂基础日粮加同剂量的无机盐微量元素添加剂，经过100天的对比饲养试验，结果试验组的产蛋率和平均蛋重比对照组分别提高12.65%和7.30%，料蛋比和软破蛋率分别降低19.80%和28.64%，每月每只鸡多收入0.65元，经济效益比较显著。

我方氨基酸螯合物实际生产过程如下——

取制备氨基酸生产过程中的一次母液为原料，抽入不锈钢釜内加热并真空减压浓缩，除去部分水份与盐份。加入无离子水予以稀释，加入活性碳进行脱色处理，再转入板框压滤机过滤除去活性碳，收集滤液。将滤液上混合树脂柱除去残留的阴、阳离子杂质，得到富含有16种氨基酸的均匀溶液。

  将备好的混合氨基酸液体抽入反应釜内，加入目的金属盐、添加剂、催化剂等进行螯合处理并调整ph值，最后用离心喷雾干燥器干燥，经筛分、检测、定量包装入库。

工艺流程方块示意图——