一种瘦肉型饲料添加剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种瘦肉型饲料添加剂及其制备方法。该饲料添加剂包括谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸与亮氨酸，其中，谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸与亮氨酸的重量比为0.1-0.5：1-2：1-2：8-10。本发明所述方法将谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸发酵液分别微滤得到的截留液和滤清液，滤清液进行离子交换脱杂酸、脱盐得到的离子交换液，浓缩结晶分离得到母液，将截留液和母液混合，进行喷雾干燥，分别测定喷雾干燥物中四种氨基酸含量，按照比例混合，得到饲料添加剂。在配合饲料中添加本发明饲料添加剂，猪饲喂后明显提高采食量、日增重及瘦肉率。并且，本发明以生产氨基酸的废液为原料，减少废液污染环境，具有较好的经济和社会效益。

权利要求

1. 一种瘦肉型饲料添加剂，其特征在于该饲料添加剂由谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸与亮氨酸组成，其中，谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸与亮氨酸的重量比为0.2：1：1：10；

所述的谷氨酰胺是将L-谷氨酰胺发酵液经微滤，得到滤清液和截留液；滤清液经过离子交换除杂酸、脱盐，得到的离子交换液在38-42℃下浓缩得到浓缩液，浓缩液经过离心得到母液和谷氨酰胺粗品，把截留液和母液混合，混合液在进风温度100-115℃下进行喷雾干燥，得到谷氨酰胺；

所述的缬氨酸是将缬氨酸发酵液经微滤，得到滤清液和截留液；滤清液经过离子交换除杂酸、脱盐，得到的离交液，在60℃下浓缩得到浓缩液，浓缩液经过离心得到母液和缬氨酸粗品，把截留液和母液混合，混合液在进风温度100-115℃下进行喷雾干燥，得到缬氨酸；

所述的异亮氨酸是将异亮氨酸发酵液经微滤，得到滤清液和截留液；滤清液经过离子交换除杂酸、脱盐，得到的离交液，在60℃下浓缩得到浓缩液，浓缩液经过离心得到母液和异亮氨酸粗品，把截留液和母液混合，混合液在进风温度100-115℃下进行喷雾干燥，得到异亮氨酸；

所述的亮氨酸是将亮氨酸发酵液经微滤，得到滤清液和截留液；滤清液经过离子交换除杂酸、脱盐，得到的离交液，在60℃下浓缩得到浓缩液，浓缩液经过离心得到母液和亮氨酸粗品，把截留液和母液混合，混合液在进风温度100-115℃下进行喷雾干燥，得到亮氨酸。

2. 一种权利要求1所述的饲料添加剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)将L-谷氨酰胺发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液经过离子交换除杂酸、脱盐、在38-42℃下浓缩结晶后分离得到母液，将L-谷氨酰胺截留液、母液混合，喷雾干燥；

2) 将缬氨酸发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液经过离子交换、脱盐、在60℃下浓缩结晶后分离得到母液，将缬氨酸截留液、母液混合，进行喷雾干燥；

3) 将异亮氨酸发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液经过离子交换、脱盐、在60℃下浓缩结晶后分离得到母液，将异亮氨酸截留液、母液混合，喷雾干燥；

4) 将亮氨酸发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液经过离子交换、脱盐、在60℃下浓缩结晶后分离得到母液，将亮氨酸截留液、母液混合，喷雾干燥；

5）将上述四种氨基酸喷雾干燥物进行按比例混合，即得饲料添加剂；

其中，喷雾干燥温度为100-115℃。

说明书

一种瘦肉型饲料添加剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种瘦肉型饲料添加剂，属于氨基酸发酵制备领域，具体涉及一种利用生产氨基酸的废液制备饲料添加剂的方法。

背景技术

[0002] 谷氨酰胺为哺乳动物条件性必须氨基酸，对人体和动物具有多方面的生理作用，如能够增长肌肉、具有强力作用、增强免疫系统功能、提高机体的抗氧化能力等。这些对维持人和动物的生理机能极其重要。

[0003] 支链氨基酸(BCAA)包括亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)与缬氨酸(Val)，是畜禽体内不能合成而必须从饲粮中获得的必需氨基酸。BCAA是唯一的主要在肝脏外组织氧化的必需氨基酸，，其主要氧化部位在肌肉，是合成机体蛋白质的原料，具有许多重要的生物学功能。支链氨基酸刺激胰岛素胰岛素的产生。胰岛素的主要作用就是允许外周血糖被肌肉吸收并作为能量来源。胰岛素的产生也产生肌肉对氨基酸的吸收。支链氨基酸既有合成作用，也有抗分解，因为它们可以显著增加蛋白合成，并促进相关激素释放，如生长激素（GH）、（IGF-1胰岛素样生长因子-1）等。在畜禽的肌肉蛋白组织中，BCAA占必需氨基酸总量的35%，约占哺乳动物所需氨基酸总量的40%，占家畜所需必需氨基酸总量的45%。近年来研究表明，支链氨基酸对动物具有特殊的营养作用，如影响蛋白质的合成和分解、增强免疫防护作用、调节母畜泌乳等。

[0004] 目前生产L-谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸等氨基酸发酵液微滤除去菌体，得到截留液和滤清液，滤清液离交除杂酸、无机盐等得到离交液，离交液脱色，浓缩结晶得到氨基酸粗品和粗品母液，氨基酸粗品重新溶解，浓缩，结晶，得到精制氨基酸产品和精制母液。截留液中含有大量的菌体和蛋白质和各种氨基酸等有机物质；谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸母液中分别含有较高浓度谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸，以及少部分的其他氨基酸，如谷氨酰胺母液中含有一定比例的谷氨酸，缬氨酸母液中含有少量的丙氨酸和亮氨酸，异亮氨酸母液中含有少量的蛋氨酸，亮氨酸母液中含有少量的缬氨酸，以及少量的硫酸盐、氯化物、有机色素等。现有工艺中，对于截留液一般不加处理即排放，对环境污染严重；对于母液，生产套用一次，产生的二次母液也是直接排放，同时，因为母液套用，影响最终产品的纯度，不能满足要求高纯度客户的需求。即使有环保工艺对截留液、母液等废液加以处理，其效果也不尽人意，处理过的废水中COD仍然较高。

[0005] 另外，目前，随着人们生活水平的不断提高，高脂性所导致心血管疾患发生率较高，食品与医学科学结构中又需求增加动物蛋白，所以对瘦肉猪的供应要求越来越迫切。

[0006] 人工饲料的动物由于饲料营养丰富，活动范围小，以及品种变异等原因，往往长得过于肥胖，肥肉多瘦肉少；又有人为因素，为追求快速生长增加体重，采用所谓的猛吃猛长的饲料和其添加剂，肥肉不分以重论价。此外，还曾有在饲料中添加“瘦肉精”的报道，其结果瘦肉率提高了，但这种瘦肉中却含有对人体有害的成分，“瘦肉精”已被禁止使用。至今还没有一种富有应用价值的瘦肉型饲料添加剂。

发明内容

[0007] 本发明的目的是在于提供一种利用生产氨基酸的废液制备饲料添加剂的方法，解决氨基酸发酵生产过程中产生的废液对环境造成污染的问题，基本实现零排放。

[0008] 本发明的另一目的是提供一种饲料添加剂，其和饲料按照一定比例混合，可提高饲养猪的瘦肉率。

[0009] 本发明的目的是通过以下方式实现的：

[0010] 一种瘦肉型饲料添加剂包括谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸与亮氨酸，其中，谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸与亮氨酸的重量比为0.1-0.5：1-2：1-2：8-10。

[0011] 优选谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸与亮氨酸的重量比为0.2：1：1：10。

[0012] 所述的谷氨酰胺是将L-谷氨酰胺发酵液经微滤，得到滤清液和截留液；滤清液经过离交除杂酸、脱盐，得到的离交液，在38-42℃下浓缩得到浓缩液，浓缩液经过离心得到母液和谷氨酰胺粗品，把截留液和母液混合，混合液在进风温度100-115℃下进行喷雾干燥，得到谷氨酰胺；还可将谷氨酰胺进一步经重结晶精制得到高纯度谷氨酰胺。

[0013] 所述的缬氨酸是将缬氨酸发酵液经微滤，得到滤清液和截留液；滤清液经过离交除杂酸、脱盐，得到的离交液，在60℃下浓缩得到浓缩液，浓缩液经过离心得到母液和缬氨酸粗品，把截留液和母液混合，混合液在进风温度100-115℃下进行喷雾干燥，得到缬氨酸；还可将缬氨酸进一步经重结晶精制得到高纯度缬氨酸。

[0014] 所述的异亮氨酸是将异亮氨酸发酵液经微滤，得到滤清液和截留液；滤清液经过离交除杂酸、脱盐，得到的离交液，在60℃下浓缩得到浓缩液，浓缩液经过离心得到母液和异亮氨酸粗品，把截留液和母液混合，混合液在进风温度100-115℃下进行喷雾干燥，得到异亮氨酸；还可将异亮氨酸进一步经重结晶精制得到高纯度异亮氨酸。

[0015] 所述的亮氨酸是将亮氨酸发酵液经微滤，得到滤清液和截留液；滤清液经过离交除杂酸、脱盐，得到的离交液，在60℃下浓缩得到浓缩液，浓缩液经过离心得到母液和亮氨酸粗品，把截留液和母液混合，混合液在进风温度100-115℃下进行喷雾干燥，得到亮氨酸；还可将亮氨酸进一步经重结晶精制得到高纯度亮氨酸。

[0016] 截留液中含有大量的菌体和蛋白质和各种氨基酸等有机物质；谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸母液中分别含有较高浓度谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸，以及少部分的其他氨基酸，如谷氨酰胺母液中含有一定比例的谷氨酸，缬氨酸母液中含有少量的丙氨酸和亮氨酸，异亮氨酸母液中含有少量的蛋氨酸，亮氨酸母液中含有少量的缬氨酸，以及少量其他氨基酸和无机盐。这些都是动物可吸收利用的营养物质，其中缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸是人和动物的必需氨基酸，人和动物自身体内不能合成，只能从食物中获取。同时，谷氨酰胺和三支链氨基酸添加到猪饲料中可提高瘦肉比例，添加到动物幼仔饲料中可提高其存活率等，其粗制品大量用于赛马、赛狗、军用马匹的饲料添加剂。本发明能够以生产氨基酸的废液为原料，制备成适合动物营养饲料添加剂，变废为宝，解决了这些废液污染环境的问题。

[0017] 上述饲料添加剂的制备方法包括以下步骤：

[0018] 1)将L-谷氨酰胺发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液经过离子交换除杂酸、脱盐、在38-42℃下浓缩结晶后分离得到母液，将L-谷氨酰胺截留液、母液混合，喷雾干燥；

[0019] 2)将缬氨酸发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液经过离子交换、脱盐、在60℃下浓缩结晶后分离得到母液，将缬氨酸截留液、母液混合，进行喷雾干燥；

[0020] 3)将异亮氨酸发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液经过离子交换、脱盐、在60℃下浓缩结晶后分离得到母液，将异亮氨酸截留液、母液混合，喷雾干燥；

[0021] 4)将亮氨酸发酵液微滤得到截留液和滤清液，滤清液经过离子交换、脱盐、在60℃下浓缩结晶后分离得到母液，将亮氨酸截留液、母液混合，喷雾干燥；

[0022] 5）将上述四种氨基酸喷雾干燥物进行按比例混合，即得饲料添加剂；

[0023] 其中，喷雾干燥温度为100-115℃。

[0024] 本发明所述谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸发酵液由食品工业上常用生产菌株与原料按照常规方法发酵后获得。所述喷雾干燥温度可为100-115℃，优选110-115℃。根据氨基酸分析仪的氨基酸含量测定结果，谷氨酰胺喷雾干燥物：缬氨酸喷雾干燥物：异亮氨酸喷雾干燥物：亮氨酸喷雾干燥物比例为0.1-0.5（以谷氨酰胺含量计）：1-2（以缬氨酸含量计）：0.5-1（以异亮氨酸含量计）：2-8（以亮氨酸含量计）。将上述四种氨基酸喷雾干燥物按比例混合，即得饲料添加剂。

[0025] 与现有技术比较本发明的有益效果：本发明从猪的营养消化生理发育特点入手，应用营养与免疫调控手段，将具有提高肠道功能、增加消化酶活力和提高免疫力的谷氨酰胺粗品原料，以及作为合成机体蛋白质的原料，既有合成蛋白质作用，也有抗蛋白质分解作用以及其他许多重要的生物学功能支链氨基酸粗品原料进行合理配伍组合，研制成了一种猪饲料添加剂。应用本发明方法制得的饲料添加剂，能够提高禽畜的采食量，从而促进禽畜的生长，尤其是能够明显地促进禽畜的瘦肉生长，一般表现为臀部圆润，同时还能改善肉质，富有弹性。

[0026] 在配合饲料中添加2-4%本发明的饲料添加剂，可以提高饲料质量，饲喂后可明显提高采食量、日增重及瘦肉率，效果理想，瘦肉率显著提高。而且，本发明以生产氨基酸的废液为原料，制备成具有较高品质的饲料添加剂，解决废液污染环境的问题，基本实现零排放；同时提供一种高品质的饲料添加剂，促进畜牧行业的发展，具有较好的经济和社会效益。

具体实施方式

[0027] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，下述该实施仅用于说明本发明，而对本发明没有限制。谷氨酰胺发酵液、缬氨酸发酵液、异亮氨酸发酵液、亮氨酸发酵液，由已知的生产菌种通过已知的方法发酵获得。

[0028] 实施例1：利用生产谷氨酰胺产生的废液制备饲料添加剂

[0029] 取谷氨酰胺发酵液150立方米在30℃下经陶瓷膜（2微米孔径）微滤，浓缩倍数为10倍，得到135立方米滤清液和15立方米截留液；滤清液经过离交除杂酸、脱盐，得到的离交液160立方米，在38-42℃下浓缩得到30立方米浓缩液。浓缩液经过离心机离心得到
20立方米母液和9吨谷氨酰胺粗品，粗品经一步重结晶精制，得到食品级谷氨酰胺，纯度为
99.3%。把15立方米截留液和20立方米母液混合，混合液在进风温度110℃下进行喷雾干燥，得到3吨谷氨酰胺饲料添加剂，谷氨酰胺含量为52%，粗蛋白为85%，淡黄色有特殊豆香味。

[0030] 实施例2：利用生产缬氨酸产生的废液制备饲料添加剂

[0031] 取缬氨酸发酵液150立方米在35℃下经陶瓷膜（2微米孔径）微滤，浓缩倍数为10倍，得到135立方米滤清液和15立方米截留液；滤清液经过离交除杂酸、脱盐，得到的离交液170立方米，在60℃下真空浓缩得到15立方米浓缩液。浓缩液经过离心机离心得到10立方米母液和5.4吨缬氨酸粗品，粗品经一步重结晶精制，得到食品级缬氨酸，纯度为99.5%。把15立方米截留液和10立方米母液混合，该混合液在进风温度115℃下进行喷雾干燥，得到2吨缬氨酸饲料添加剂，缬氨酸含量为45%，粗蛋白为80%，淡黄色有特殊豆香味。

[0032] 实施例3：利用生产异亮氨酸产生的废液制备饲料添加剂

[0033] 取异亮氨酸发酵液150立方米在35℃下经陶瓷膜（2微米孔径）微滤，浓缩倍数为10倍，得到135立方米滤清液和15立方米截留液；滤清液经过离交除杂酸、脱盐，得到的离交液180立方米，在60℃下真空浓缩得到8立方米浓缩液。浓缩液经过离心机离心得到5.3立方米母液和2.5吨异亮氨酸粗品，粗品经一步重结晶精制，得到食品级异亮氨酸，纯度为
99.0%。把15立方米截留液和5.3立方米母液混合，该混合液在进风温度115℃下进行喷雾干燥，得到1.5吨异亮氨酸饲料添加剂，异亮氨酸含量为35%，粗蛋白为82%，淡黄色有特殊豆香味。

[0034] 实施例4：利用生产亮氨酸产生的废液制备饲料添加剂

[0035] 取亮氨酸发酵液150立方米在30℃下经陶瓷膜（2微米孔径）微滤，浓缩倍数为10倍，得到135立方米滤清液和15立方米截留液；滤清液经过离交除杂酸、脱盐，得到的离交液170立方米，在60℃下浓缩得到9立方米浓缩液。浓缩液经过离心机离心得到7立方米母液和2吨亮氨酸粗品，粗品经一步重结晶精制，得到食品级亮氨酸，纯度为99.6%。

[0036] 把15立方米截留液和7立方米母液混合，该混合液在进风温度110℃下进行喷雾干燥，得到1.5吨亮氨酸饲料添加剂，亮氨酸含量为35%，粗蛋白为85%，淡黄色有特殊豆香味。

[0037] 实施例5：利用生产谷氨酰胺产生的废液制备饲料添加剂

[0038] 将谷氨酰胺饲料添加剂、缬氨酸饲料添加剂、异亮氨酸饲料添加剂、亮氨酸饲料添加剂以0.2（以谷氨酰胺含量计）:1（以缬氨酸含量计）:1（以异亮氨酸含量计）:10（以亮氨酸含量计）比例混合，并将上述复合物混合均匀，得到一种增进提高瘦肉率的饲料添加剂。

[0039] 实施例6：

[0040] 将上述实施例方法制得的饲料添加剂，进行猪饲喂试验，试验方法和试验结果如下：

[0041]试验分组 A B C 对照
试验阶段 50-80Kg 50-80Kg 50-80Kg 50-80Kg
饲料添加剂量 1500g/T 1000g/T 500g/T 0g/T
试验猪头数 24 24 24 24

[0042]