[發明專利]一種微波加熱高溫高壓水解羽毛提取氨基酸的方法

有效

• 申請號: 201310067721.X
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103130595A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 新沂市漢菱生物工程有限公司
• 主分類號: C07B43/04
• 分類號: C07B43/04;C07B41/08;C07C227/28;C07C229/08;C07C279/14;C07C277/08;C07C323/58;C07C319/22;C07C229/24;C07D207/16
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技術領域：???????????????????????????

本發明屬于氨基酸生產領域，尤其涉及一種以羽毛為原料，通過微波加熱高溫高壓水解羽毛提取氨基酸的方法。

背景技術：

由于全球市場對禽類肉制品的巨大需求，禽類的屠宰加工過程中產生大量的羽毛，使得每年羽毛廢棄物達數百萬噸，這些羽毛如直接廢棄，在自然條件下腐爛降解時間長，且腐爛發臭對環境造成污染；如焚燒填埋需大量的人力和物力，還可能造成二次污染，也浪費了寶貴的資源。由于羽毛含有大量的蛋白質，如通過化學的方法將其降解為氨基酸，即避免了羽毛廢棄物產生的污染，又具有良好的經濟效益，不失為是目前處理羽毛的最好方法。

目前常規的將羽毛降解為氨基酸方法是酸解法，酸解法將羽毛清洗后送入酸解罐內，加入濃度為35%-40%的鹽酸，數量為羽毛重量的3倍左右，邊攪拌邊加熱，在溫度為110℃-115℃的條件下，攪拌降解8-10小時，獲得羽毛全部酸解的氨基酸水解液，然后用液堿中和10小時后進入后續工段；此方法的主要缺陷是：水解、中和時間長達20小時；消耗大量的鹽酸、液堿、生產成本高；廢酸、廢堿污染重；水解、中和時間長導致能耗高；得到的濾液后純化工藝復雜、且部分氨基酸被長時間的高溫和酸堿破壞。第二種將羽毛降解的方法是高溫高壓水法，該方法曾見于ZL200610026221.1的專利中，該方法較酸解法已具有較大的優勢，他利用高溫高壓水傳質阻力小，擴散系數大的特點，以其作為反應介質，在無催化劑的條件下使羽毛降解為氨基酸，整個反應無污染，時間短，相比酸解方法優勢明顯，但其缺陷是：高溫高壓水的作用會破壞部分氨基酸的結構，且整體收率稍低。

為了克服上述方法的缺陷，本發明提供了一種微波加熱高壓水解方法，微波是一種電磁波，其加熱是從物質內部開始，具有其他傳統加熱所不具備的優點，包括加熱迅速、均勻，不需要熱傳導過程，內外同時加熱，并能在較短的時間內達到加熱的效果。該方法除了有本身高溫高壓的作用外，還通過微波輻射加熱的輔助作用，來減少羽毛的水解時間，以此來減小氨基酸被破壞的程度。利用微波加熱水解羽毛，經實踐檢驗，具有節能高效，溫度易于控制，安全無污染，能迅速的破壞羽毛結構，加速反應過程，在較短的時間內得到氨基酸水解液。和現在常規使用的酸解法相比，其優點是：1.不使用酸堿，成本大幅降低且無污染；2.反應時間只有酸解法的二十分之一甚至更短；3.降低濾液中氨基酸的破壞率；4.濾液后處理工藝簡單。和單純的高溫高壓水解羽毛生產工藝相比,其優點是：1.工藝簡單，反應時間進一步縮短；2.反應溫度有所降低；3.反應溫度降低、反應時間的減少將使濾液中氨基酸的破壞率有所降低；4.出率提高。該方法現經實驗室小規模試驗成功后進入車間規模生產已獲成功，整體上具有操作工藝簡單，生產條件溫和，無污染廢棄物排放，產品出率高等一系列優點。經檢索，尚未發現有關同類生產方法已公開的專利申請，亦未見相關的雜志進行過報道及相關的學術會議進行過交流。?

發明內容：

本發明主要解決的問題是提供了一種微波加熱高溫高壓水解羽毛提取氨基酸的方法，該方法以羽毛和超純水作為原料，不使用任何催化劑，以微波高壓陶瓷反應釜為設備，在160℃-200℃的溫度、0.3Mpa-1.7?Mpa的壓強、反應時間為1∕6-1小時的條件下進行羽毛降解反應后得到混合氨基酸濾液，整個反應高效、環保、綠色，該方法具有工藝簡單、生產條件溫和、產品收率高等優點；本發明使用的原料重量配比為：洗凈烘干的羽毛：超純水=2-15:300。

本發明可以通過以下技術方案來實現：

一種微波加熱高溫高壓水解羽毛提取氨基酸的方法，其特征是由以下步驟構成：

（1）將配方量的羽毛先送入大型沉淀池浸泡約48小時，然后從沉淀池中撈出，用高壓水沖洗干凈，經甩干機甩干水分后，自然晾干或用烘干機烘干。

（2）將烘干的羽毛送入微波高壓陶瓷反應釜，隨即加入超純水，其重量比為羽毛：超純水=2-15:300，向微波高壓陶瓷反應釜輸入電力開始微波加熱，迅速將釜內物料加熱至溫度為160℃-200℃之間，控制釜內壓強為0.3Mpa-1.7?Mpa，反應時間控制在1∕6-1小時后反應結束，降溫至常溫后得到的液體即為精氨酸、甘氨酸、脯氨酸、天門冬氨酸和胱氨酸等氨基酸的混合液。???

（3）該氨基酸混合液的使用方法是：進入下一工序進行分離、除雜、烘干后得到精氨酸、甘氨酸、脯氨酸、天門冬氨酸和胱氨酸等氨基酸產品。

步驟（2）所述的羽毛和超純水的重量配比分別對應為：?2:300；5:300；?10:300；15:300。