利用啤酒冷凝固物制備氨基酸工藝的研究.pdf

1、冷凝固物是啤酒釀造過(guò)程中，在零儲(chǔ)工段析出并沉淀下來(lái)的蛋白質(zhì)-多酚物質(zhì)的復(fù)合物，其蛋白質(zhì)的含量為50％左右，且無(wú)毒、無(wú)刺激性氣味、無(wú)致病菌，富含17種氨基酸。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，冷凝固物基本上全部被排放掉，其COD值在1.3×105mg/L左右，是啤酒廠廢水COD的主要貢獻(xiàn)者。
　　目前，國(guó)內(nèi)對(duì)啤酒廢凝固物的資源化利用幾乎是空白，我們首次對(duì)以啤酒冷凝固物為原料制備氨基酸的工藝進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)利用啤酒冷凝固物制備氨基酸同目前常用的其它水

2、解法制備氨基酸的原料相比，在縮短反應(yīng)時(shí)間、節(jié)約能耗、簡(jiǎn)化原料預(yù)處理、降低生產(chǎn)成本等方面有它獨(dú)特的優(yōu)越性；分離冷凝固物后的廢液COD值由1.3×105mg/L降至4600mg/L。
　　本論文首先對(duì)堿溶酸沉法提取啤酒冷凝固物中的蛋白質(zhì)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，NaOH溶液濃度為0.1mol/L，料液比1:10，溶液溫度為60℃，浸提時(shí)間60min，蛋白提取率88.15%。將從冷凝固物中提取的粗蛋白進(jìn)行水解與將冷凝固物直接水解的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)

3、行比較發(fā)現(xiàn)，冷凝固物中所含雜質(zhì)對(duì)水解反應(yīng)影響不大，且蛋白提取工藝較復(fù)雜，提取過(guò)程會(huì)使氨基酸有較大損失，所以決定采用冷凝固物直接進(jìn)行水解的工藝路線。
　　對(duì)冷凝固物在水解過(guò)程中混合氨基酸濃度的定量檢測(cè)條件進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，在溶液pH5.8、氨基酸濃度約為10～40μg/mL、100℃水浴加熱20min的條件下，以冷凝固物的完全水解液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用茚三酮比色法測(cè)定水解液中混合氨基酸的濃度，加標(biāo)回收率為90%～110%，標(biāo)準(zhǔn)曲線

4、的線性相關(guān)系數(shù)為0.9994，解決了由于不同氨基酸與茚三酮結(jié)合產(chǎn)物的呈色度不同而導(dǎo)致的測(cè)定結(jié)果誤差較大的問(wèn)題。
　　分別采用傳統(tǒng)加熱法和微波輻射法對(duì)啤酒冷凝固物的水解工藝進(jìn)行了研究，并確定出最佳工藝條件。傳統(tǒng)水解法的最佳工藝條件為：溫度110℃，料液比1:10，反應(yīng)時(shí)間8h，HCl濃度8mol/L，氨基酸積累率75.24%；微波輻射法的最佳工藝條件為：HCl溶液濃度為6mol/L，料液比為1:25，微波輻射功率為200W，微波連續(xù)

5、輻射時(shí)間為30min，氨基酸積累率為82.60%。結(jié)果表明，微波輻射法在反應(yīng)時(shí)間上較傳統(tǒng)加熱法有較大優(yōu)勢(shì)。
　　采用單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)對(duì)冷凝固物水解液的脫色工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得出脫色的最佳工藝條件為：脫色溫度85℃，脫色時(shí)間60min，活性炭投加量為2.0%，水解液pH2.0。在此條件下，A400為0.078。對(duì)離子交換法分離混合氨基酸的工藝進(jìn)行了研究，結(jié)果如下：上樣液氨基酸濃度6.0mg/mL,上樣液pH1.0～1.5，上柱流速