專利名稱：一種左旋游離復合氨基酸的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種飼料添加劑的制備方法，特別涉及一種飼料用左旋游離復合氨基
酸的制備方法。
背景技術：
生物體生長繁育的過程，實際上是各種氨基酸在酶的作用下在細胞工廠中合成蛋 白質的過程。生物體生長繁育需要攝取蛋白質和能量等，蛋白質在生物體內某些酶的催化 下水解為氨基酸后，以RNA為模板合成新的蛋白質。實際上生物體自身就是個非常復雜繁 瑣的生化反應體，在細胞內合成蛋白質時，首先要保證必需的氨基酸種類齊全，比例適當。 同時非必需氨基酸也并非是可有可無的，非必需氨基酸及氨基氮的存在可省卻生物體自身 合成的過程，降低消耗。 目前國內養殖業受美國養殖技術的影B向，只注重了飼料的營養平衡。認為給飼料 添加人工化學合成單一的氨基酸，試圖達到各種氨基酸的平衡，促進畜禽快速生長的目的。 但事實證明，添加單一氨基酸大多數情況下不可能達到理想的效果。如文獻報道單獨添加 蛋氨酸時對提高飼料利用效率不高于4% 。原因在于單一氨基酸只能補充一種氨基酸，起不
到調節各種氨基酸平衡的作用，在合成蛋白質的過程起不到提供均衡原料的要求。
飼料中添加的蛋氨酸等單一氨基酸，是人工化學合成的DL-氨基酸，而生物體中 的蛋白質是由各種左旋氨基酸組合成的，只有左旋氨基酸能被生物體用來合成蛋白質。
在飼料中添加蛋白或某些特定的氨基酸同樣起不到很好的效果，以養殖對蝦為 例國內外學者一致認為在對蝦的餌料中添加賴氨酸是無效的。理由是對蝦腸道短，賴氨 酸進入體內后，其它氨基酸還未來得及從蛋白質中水解出來，賴氨酸就被排泄出來。而雞飼 料添加了蛋氨酸、賴氨酸，其飼料轉化率只有30%左右，飼料利用率依舊很低。目前國內飼 料的配比在不添加任何氨基酸的情況下，均超出了生物體的生長需求，只不過是消化能力 不夠。據統計，國內養殖業的飼料投入占養殖成本的70-80%，而歐洲飼料投入占養殖成本 的40%，從而說明飼料營養平衡和消化能力決定了飼料的轉化和利用率。
根據飼料中添加含60%左旋游離復合氨基酸0. 2%對比試驗顯示①、500日齡以 上蛋雞每噸雞蛋可節約飼料285. 6斤、產蛋率提高5. 1%、蛋重增加7. 95%經濟效益提高 18. 02% ;②、育肥豬采食量提高14. 44%、料肉比降低9. 5%、飼料轉化率提高10. 5%、經 濟效益提高32. 9% ;每噸生豬可節約飼料400市斤、降低養殖成本488. 00元。每噸飼料提 高經濟效益651. 62元；縮短養殖周期23. 94%，每頭仔豬育肥按140天計算約縮短33天；
傳統的左旋氨基酸通常使用植物蛋白、蠶蛹、魚蝦或毛發等水解來實現的，這在制 備某種特定氨基酸時是可行的，如味精、精氨酸、胱氨酸等。但由于使用的催化劑主要是無 機液體強酸或強堿做催化劑，對設備的腐蝕和環境的污染都很嚴重，而且植物蛋白、蠶蛹、 魚蝦或毛發等原料)的來源也受到很大的限制，產出低下，原料成本和生產成本都高。因此 大規模生產飼料添加劑用復合氨基酸使用傳統的工藝很難達到理想的效果，因此也沒有推 廣利用的價值。
發明內容
本發明的目的是提供一種合成左旋游離復合氨基酸的合成方法，本方法涉及使用
動物羽毛(比如雞羽毛)為主要原料實現合成左旋游離復合氨基酸的合成方法。 本發明是這樣實現的，能夠滿足飼料添加劑用的復合氨基酸可以通過動物羽毛等
角質蛋白水解得到，水解所用的催化劑為"固體超強酸"。 —種制備左旋游離復合氨基酸的方法，包括如下步驟 1)將動物羽毛清洗、干燥、粉碎后加入到反應器，加入溶劑水，再加入固體超強酸； 所述動物羽毛與溶劑水的重量比為1 : 1 2.5;所述動物羽毛和固體超強酸的重量比為
i : o. oi o. 05; 2)將反應器加熱到80 IO(TC，攪拌反應15 30小時，得到水解混合物；
3)將水解混合物脫脂肪、除重金屬和過濾，得到左旋游離復合氨基酸水溶液；
4)將左旋游離復合氨基酸水溶液干燥后得到左旋游離復合氨基酸。
通過復配可得到各種動物養殖用飼料添加劑。 本發明具有如下有益效果設備要求寬松、對設備腐蝕輕、反應時間短、工藝簡單， 同時可以較大幅度提高目標產物的收率，對環境的污染小；同時，本發明的利用動物羽毛來 水解蛋白質，得到左旋游離氨基酸，能大幅度降低飼料養殖成本。 本發明方法也適用于采用毛發、蹄角等角質蛋白及膠原蛋白(動物皮)、血紅蛋白 水解制備復合氨基酸混合物。
具體實施例方式實施例1 在裝有溫度計、回流冷凝管和攪拌器的250mL三口燒瓶中加入10. 0g干燥的雞羽 毛粉、50mL水，0. 25g固體超強酸，在硅油浴中加熱反應，控制反應溫度95。C，反應時間20 小時，反應溶液顏色由無色到土黃色最后轉變為深紅色。反應結束后，反應混合液冷卻至室 溫，轉移到500ml燒杯中，加入200ml水稀釋后過濾。濾液在45"C下旋轉干燥得淺棕色粉末 6. 2g。收率62. 0%。產品數據經"山東省分析測試中心"檢驗其中左旋游離的氨基酸含量:在100克產
品中含』i:如下脯氨酸"13谷氨酸"12甘氨酸"11丙氨酸"9絲氨酸"8纈氨酸"7門冬氨酸"5苯丙氨酸"5亮氨酸"5精氨酸"4異亮氨酸"4蘇氨酸"2胱氨酸"2賴氨酸"2酪氨酸"2蛋氨酸"0. 5組氨酸"0. 1氨基氮"3。實施例2在裝有溫度計、回流冷凝管和攪拌器的250mL三口燒瓶中加入10. Og干燥的鵝羽
毛粉、50mL水，0. 5g固體超強酸，在硅油浴中加熱反應，控制反應溫度97t:，反應時間30小 時，反應溶液顏色由無色到淺灰色色最后轉變為深棕色。反應結束后，反應混合液以0. 5g 粉末狀活性炭脫色后過濾，濾液在45t:下旋轉干燥得淺棕色粉末5. 65g。收率56. 5% 。
產品數據經"山東省分析測試中心"檢驗其中左旋游離的氨基酸含量在100克產品中含』i:如下脯氨酸"13. 3谷氨酸"12.7甘氨酸"11.4丙氨酸"9.4絲氨酸"8. 4纈氨酸"7. 4門冬氨酸"5. 9苯丙氨酸"5.8亮氨酸"5. 8精氨酸"4. 3異亮氨酸"4. 0蘇氨酸"2.9胱氨酸"2. 8賴氨酸"2. 5酪氨酸"2.4蛋氨酸"0. 5組氨酸"0. 15氨基氮"3.6。實施例3在裝有溫度計、回流冷凝管和攪拌器的250mL三口燒瓶中10. Og干燥的鴨羽毛粉、50mL水，0. 5g固體超強酸，在硅油浴中加熱反應，控制反應溫度95°C ，反應時間20小時，反
應溶液顏色由無色到淺棕色最后轉變為深棕色。反應結束后，反應混合液以O. 5g粉末狀活
性炭脫色后過濾，濾液在45t:下旋轉干燥得淺棕色粉末7. 12g。收率71. 2%。 產品數據經"山東省分析測試中心"檢驗其中左旋游離的氨基酸含量在100克產
品中含量如下 脯氨酸"13.165 谷氨酸"12. 5 甘氨酸"11. 2 丙氨酸"9. 2
絲氨酸"8. 2 纈氨酸"7. 2 門冬氨酸"5. 4 苯丙氨酸"5. 4 亮氨酸"5.4 精氨酸"4.2 異亮氨酸"4. 0 蘇氨酸"2. 4 胱氨酸"2.4 賴氨酸"2. 3 酪氨酸"2. 2蛋氨酸"0. 3 組氨酸"0. 13 氨基氮"3. 2。 實施例4 在安裝有10平方不銹鋼列管換熱器的3000升反應釜中加入500kg處理好的雞羽
毛粉(洗滌、干燥、粉碎過50目篩)1000kg水，20kg自制超強酸催化劑，反應混合物通過夾
套蒸汽加熱至95t:，反應時間20小時，反應釜補加1000kg水，降溫至35tV混合物通過壓
濾機分離，濾液噴霧干燥，的淺棕色復合氨基酸粉末387. 4kg。收率77. 5%。 產品數據經"山東省分析測試中心"檢驗其中左旋游離的氨基酸含量在100克產
品中含量如下 脯氨酸"13. 1 谷氨酸"12. 5 甘氨酸"11.3 丙氨酸"9. 3
絲氨酸"8. 3纈氨酸"7. 3 門冬氨酸"5. 6 苯丙氨酸"5. 6
亮氨酸"5.7精氨酸"4.5 異亮氨酸"4. 0蘇氨酸"2. 7
胱氨酸"2. 7賴氨酸"2. 3 酪氨酸"2. 2 蛋氨酸"0. 4
組氨酸"0. 14 氨基氮"3. 6。
比較例1 在裝有溫度計、回流冷凝管和攪拌器的250mL三口燒瓶中加入10. 0g干燥的雞羽 毛粉、50mL5mol/LNaOH催化液，在硅油浴中加熱反應，控制反應溫度95°C，反應時間20小 時，反應溶液顏色由無色到土黃色最后轉變為深紅色。反應結束后，反應混合液冷卻至室 溫，轉移到500ml燒杯中，加入200ml水稀釋后過濾。濾液在45"C下旋轉干燥得淺棕色粉末 1. 8g，收率18% ，所得粉末含(左旋)DL游離復合氨基酸6. 5 % ，其余是能溶于水的肽等物 質。 比較例2
在裝有溫度計、回流冷凝管和攪拌器的250mL三口燒瓶中加入10. 0g干燥的雞羽 毛粉、50mL6mol/L鹽酸催化液，在硅油浴中加熱反應，控制反應溫度95t:，反應時間20小 時，反應溶液顏色由無色到土黃色最后轉變為淺棕紅色。反應結束后，反應混合液冷卻至室 溫，轉移到500ml燒杯中，加入200ml水稀釋后過濾。濾液在45"C下旋轉干燥得淺棕色粉末 3. 2g，收率32. 0%，所得粉末含左旋游離復合氨基酸10. 5%，其余是能溶于水的肽等物質。
顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對 本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可 以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發 明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
權利要求
一種制備左旋游離復合氨基酸的方法，其特征在于，包括如下步驟1)將動物羽毛清洗、干燥、粉碎后加入到反應器，加入溶劑水，再加入固體超強酸；所述動物羽毛與溶劑水的重量比為1∶1～2.5；所述動物羽毛和固體超強酸的重量比為1∶0.01～0.05；2)將反應器加熱到80～100℃，攪拌反應15～30小時，得到水解混合物；3)將水解混合物脫脂肪、除重金屬和過濾，得到左旋游離復合氨基酸水溶液；4)將左旋游離復合氨基酸水溶液干燥后得到左旋游離復合氨基酸粉。
全文摘要
本發明提供一種制備左旋游離復合氨基酸的方法，包括如下步驟1)將動物羽毛清洗、干燥、粉碎后加入到反應器，加入溶劑水，再加入固體超強酸；所述動物羽毛與溶劑水的重量比為1∶1～2.5；所述動物羽毛和催化劑的重量比為1∶0.01～0.05；2)將反應器加熱到80～100℃，攪拌反應15～30小時，得到水解混合物；3)將水解混合物脫脂肪、除重金屬和過濾，得到左旋游離復合氨基酸水溶液；4)將左旋游離復合氨基酸水溶液干燥后得到左旋游離復合氨基酸粉。本發明具有如下有益效果設備要求寬松、對設備腐蝕輕、反應時間短、工藝簡單，同時可以較大幅度提高目標產物的收率，對環境的污染小；同時使得飼料養殖成本下降幅度達＞10％。
文檔編號A23K1/16GK101791047SQ201010000179
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月8日 優先權日2010年1月8日
發明者湯洪營 申請人:湯洪營