[發明專利]水解氨基酸制備方法

有效

• 申請號: 201310547178.3
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN104419949A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 李旻諺
• 申請（專利權）人: 李旻諺
• 主分類號: C25B3/00
• 分類號: C25B3/00;C05C11/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明主要揭示一種水解氨基酸制備方法。

背景技術

各種家禽屠宰后的羽毛以及不適于作羽絨制品的皮毛廢棄物必須妥善處理，以免發生惡臭造成環境污染。處理方式主要以焚化或掩埋為主，但皮毛不易焚燒，且焚燒時會造成空氣污染。另外，掩埋地同樣耗費土地利用空間。焚化及掩埋處理均無法達到廢棄物回收再利用的目的。

羽毛中的蛋白質含量一般占羽毛總成份的80％～90％之間，主要成分為二硫鍵（-S-S-）的角蛋白（α-keratin），羽毛角蛋白由氨基酸組成，含硫氨基酸（Cys、Met等）占11％～12％，其中的硫原子是構成二硫鍵的基礎。大部分為疏水性氨基酸，疏水性氨基酸分布在角蛋白的外周，少量親水性氨基酸及基團包容于肽鍵及蛋白質骨架的內部。肽鍵為右手α-螺旋（alpha-helices），3條右手α-螺旋結合成繩狀的左手螺旋而構成原纖維（Protofibril），原纖維內3條肽鍵之間由二硫鍵互接，原纖維之間的9個集合組成巨纖維（Macrofibril），眾多平行狀的巨纖維通過二硫鍵相互結合，構成了羽毛的基本單元。

角蛋白肽鏈間有豐富的二硫鍵（-S-S-）連接，形成結實緊密的網狀結構，所以天然羽毛角蛋白是不溶于水的，傳統的角蛋白水解方法大致上有物理法、化學法與生物處理法。

物理法為直接將羽毛磨成粉末狀并運用于農作物肥料，但羽毛粉末顆粒粗導致不易被農作物吸收，且羽毛所含氨基酸尚未轉化可供植物直接吸收。

化學法為一定濃度的酸加熱水解蛋白質可破壞色氨酸(tryptophan)，絲氨酸及酪氨酸則部份被破壞，傳統酸解方法溫度約在110～120℃。然而由于傳統酸解方法溫度過高，導致蛋白質于80℃時產生變質使得分子結構遭到破壞，因此傳統酸解方法得到的水解氨基酸用于植物施肥將導致植物難以吸收。

生物處理法為以微生物或酵素水解，其能夠裂解二硫鍵而暴露出蛋白質而完全溶解，即為羽毛角蛋白。但以微生物分解而得的氨基酸僅能單獨使用而無法添加其它成份，避免其它成份遭到微生物分解，大大局限了水解氨基酸的運用范圍。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：傳統水解氨基酸制備方法所得到的水解氨基酸無法直接作為肥料使用且制造過程中的溫度過高導致氨基酸變質。

為此，本發明所提供的一種水解氨基酸制備方法，其制備方法步驟包括：集中：將皮毛廢棄物集中至一容器；混合：在室溫下，將pH值為10～12的堿性反應液、該皮毛廢棄物以及水混合12～48小時而得到預混合物，該堿性反應液、該皮毛廢棄物以及該水的重量百分比依序為：5～8％、30～40％以及52～65％；電解：電解該預混合物得到第一次反應物；以及中和：于該第一次反應物內加入pH值為3～6的酸性反應液，該酸性反應液與該第一次反應物的重量百分比依序為：3～5％與95～97％，使得該酸性反應液與該第一次反應物產生酸堿中和反應而得到第二次反應物，其即為水解氨基酸成品。

其中于該混合步驟中，更佳的方案為該室溫為20～30℃。

其中于該混合步驟中，該水的重量百分比為65％。

其中于該混合步驟中，更佳的方案為該堿性反應液的pH值為10.5～11。

其中于該混合步驟中，更佳的方案為該混合時間為24～48小時。

其中于該中和步驟中，更佳的方案為該酸性反應液的pH值為4.5～5。

本發明的主要技術特征在于：通過電解反應，使皮毛廢棄物在室溫下即可生成大量的第二次反應物，其具有細小分子并能夠單獨作為肥料使用或是能夠另行添加其它添加物使用，并且大幅減少皮毛廢棄物的體積或重量，將皮毛廢棄物資源化再利用。

本發明的次要技術特征在于：電解步驟中溫度保持在不超過50℃，電解時間為24小時，將預混合物的分子裂化至納米尺度而得到液態的第一次反應物。由于電解步驟中溫度不超過50℃，因此第一次反應物的分子結構不會完全遭到破壞而避免產生變質。

本發明水解氨基酸制備方法與現有技術相比取得了如下技術效果：

1.本發明水解氨基酸制備方法通過電解反應，使皮毛廢棄物A在室溫下即可高選擇性生成大量的第二次反應物I，其具有細小分子并能夠單獨作為肥料使用或是能夠另行添加其它添加物使用，并且大幅減少皮毛廢棄物A的體積或重量，將皮毛廢棄物A資源化再利用。