[发明专利]综合利用胱氨酸母液生产单一氨基酸及消除污染的方法

说明书

本发明涉及畜副产品加工领域，特别是涉及一种综合利用胱氨酸母液生产单一氨基酸及消除污染的方法。

我国具有丰富的毛、发、蹄角等角蛋白质资源，该类资源由于不能直接被动物消化吸收而无法直接利用。目前的利用途径，主要是利用盐酸水解后生产氨基酸，主要是生产胱氨酸。其方法主要包括下列步骤：

(1)毛发水解，中和沉淀，获得一次母液和一次粗品，一次粗品酸溶解、脱色、中和、分离，获得二次母液和二次粗品，二次粗品酸溶解、脱色、中和、分离，获得三次母液和精品胱氨酸，精品的收率一般为毛发的4～7％。

(2)一次母液喷雾干燥生产氨基酸粉剂。

(3)二次母液利用沉淀法生产亮氨酸，亮氨酸的收率一般为毛发的1％左右，提取亮氨酸后的母液(一般含40％左右的有机物)排放。

(4)三次母液用于提取酪氨酸，酪氨酸的收率一般为毛发的0.2％左右，提取完酪氨酸后的母液(一般含固型物8％左右)排放。

上述氨基酸生产方法存在如下明显的缺陷：

(1)污染严重。主要原因是：二次母液提取亮氨酸后，无法利用，其中含有40％左右的有机物，直接大量排放，三次母液提取酪氨酸后含固型物8％左右，全部排放，造成了严重的水体污染。同时，水解需要大量的盐酸，由于没有考虑回收多余的盐酸，造成了严重的酸雾污染。

(2)资源利用率低，效益差。胱氨酸生产中，一次母液、二次母液、三次母液中均含有大量的亮氨酸，上述方法仅将二、三次母液分别用于提取亮氨酸和酪氨酸，亮氨酸和酪氨酸的提取率非常低。此外，母液中还有精氨酸等近20种氨基酸，没有进行分离利用，资源的综合利用率非常低，效益很差。

本发明的目的在于提供一种综合利用胱氨酸母液生产单一氨基酸及消除污染的方法，该方法能对毛、发、蹄角等进行综合利用，提取多种氨基酸，且生产过程无污染。

本发明通过下列步骤实现：

(1)毛、发、蹄角水解及水解液预处理

①按1吨毛、发、蹄角加1.3～1.8吨27～33％的盐酸，在105～114℃下，回流水解6～10小时，获得水解液；

②水解液于真空下赶酸20～50％，兑水回到原体积，为预处理好的水解液；

(2)胱氨酸的生产

①预处理好的水解液，在冷却和搅拌下，用氨气中和到pH＝4.8，然后，静置48～96小时；

②静置后的沉淀，采用自然过滤24小时，获得一次母液和一次粗品，一次粗品用回收的废酸溶解；

③上一步的溶液，转入一次脱色釜，加入溶液体积0.5～10％的活性碳，于70～85℃下搅拌脱色30分钟，然后，将溶液抽到过滤器中，加压过滤；滤液用氨气中和到溶液的pH＝4.8，趁热自然过滤，获得二次母液和二次粗品；

④二次粗品用3～5倍量的1N盐酸溶解，转入二次脱色釜，升温到70～85℃，用沉淀量5～50％的活性碳脱色20～60分钟，溶液转入过滤器，加压过滤；

⑤澄清的滤液在50～80℃下，用氨气中和到溶液的pH＝2.5～4.0，立即热过滤，获得三次母液，沉淀为胱氨酸；用蒸馏水洗涤沉淀至合格，利用真空干燥器干燥，即得胱氨酸精品；

(3)酪氨酸的生产

①提取胱氨酸后的三次母液在母液池中调节溶液的pH＝5～7后，冷却到0～30℃，静置24～72小时，酪氨酸即可沉淀析出，或加入酪氨酸晶种，于室温下放置24～72小时，采用自然过滤法过滤，滤液部分(三次母液)与一次母液合并处理，沉淀为酪氨酸粗品；

②提取胱氨酸后的二次母液转入冷却池中冷却到0～30℃，放置24～72小时，采用自然过滤法过滤，滤液与一次母液混合后，真空浓缩，沉淀为酪氨酸粗品。①和②得到的两种粗品合并，主要杂质是胱氨酸和无机盐；

③粗品溶于1～2N盐酸，完全溶解后，用液氨调溶液的pH＝4～8，搅拌下加入酪氨酸晶种，自然过滤，沉淀为酪氨酸粗品，主要是酪氨酸和胱氨酸的混合物；滤液与一次母液合并处理；

④粗品中加入5～50倍重量的水，通入氨气，调节溶液的pH＝12，待其全部溶解后，加热到50～90℃，搅拌下加入1N盐酸调pH＝8.0，升温到50～90℃后，趁热过滤，沉淀为胱氨酸粗品，回到胱氨酸的二次粗品中一起处理，滤液冷却到室温，加入少量酪氨酸晶种，静置24～72小时，得酪氨酸；