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专利名称：从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202310895345.7

专利申请（专利权）人：峨眉山市龙腾生物开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：四川省乐山市峨眉山市九里镇农场村一组88号

专利发明（设计）人：陈云,何云飞

专利摘要：本发明公开了从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，包括以下步骤：步骤一：料毛预处理；步骤二：脱色和水解；步骤三：粗脱；步骤四：精脱；步骤五：干燥。料毛预处理工艺中，将切断的山羊毛料毛加入清洗池中，每吨水中加入40g浓度4mol/L的草酸溶液，充分搅拌后，通过草酸溶解浸泡2小时，有效溶解切断的山羊毛料毛表面杂质和细菌，并且能够对难以去掉的山羊毛表面氧化或者病变的成分去除；并加入砂洗机中处理，能够对山羊毛料毛表面氧化结缔杂质去除，使得山羊毛料毛被处理的更加光洁，降低后续的脱色处理难度；通过脱色和水解一体机构，能够将脱色和水解工艺在其内部分布处理，无需转移至不同区域进行。

主权利要求：
1.从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：料毛预处理；步骤一中，料毛先经过切断，然后采用草酸溶液浸泡，然后通过水洗后晾干，放入砂洗机中砂洗，滤砂后水洗，再放入无尘室通风干燥；
步骤二：脱色和水解；采用脱色和水解一体机构对预处理后的料毛进行脱色和水解，将预处理后的料毛放入脱色和水解一体机构，向脱色和水解一体机构中加入水解盐酸，并将工业加热棒放入脱色和水解一体机构中，水解完成后，回收水解盐酸；向脱色和水解一体机构加入氨水，并通过脱色和水解一体机构脱色；
所述步骤二中，所述脱色和水解一体机构包括底板（1），所述底板（1）上通过支撑柱（2）连接支撑有处理筒（3），所述处理筒（3）两侧设置分别设置有用于控制向处理筒（3）加入水解盐酸和氨水的加料机构，所述处理筒（3）的底部设置有用于向处理筒（3）内均匀通气的气充机构，所述处理筒（3）上还设置有用于防止料毛中未水解的杂质排出的活动过滤机构，而处理筒（3）内设置有用于对水解的料毛进行循环过滤脱色的循环脱色过滤机构；
所述活动过滤机构包括设置在处理筒（3）外部的电动伸缩杆（16），所述电动伸缩杆（16）的顶杆顶部连接有顶板（17），所述顶板（17）的两侧连接有连杆（18），所述处理筒（3）内滑动设置有外滑环（19），所述外滑环（19）内设置有滤网板（20），所述滤网板（20）的中心位置设置有内滑环（21）；
所述循环脱色过滤机构包括设置在处理筒（3）内底中心位置的底连管（22），所述底连管（22）上环向均匀设有排孔（23），所述底连管（22）内设置有内滤板一（24），所述底连管（22）内螺接有撑管（26），所述撑管（26）的下端套设有软垫环（25）且软垫环（25）压紧在撑管（26）和底连管（22）之间，所述撑管（26）内设置有滤杂层（27），所述撑管（26）内且位于滤杂层（27）的上部设置有脱色层（28），所述脱色层（28）的顶部设置有内滤板二（29），所述撑管（26）的顶部螺接有顶盖（30）且顶盖（30）的一端通过丝接连接有抽液泵（31），所述抽液泵（31）的排液端通过丝接连接有分支排管（32），所述分支排管（32）的下端连接有排环框（33）且排环框（33）的底部环向均匀设有排出口，所述处理筒（3）的内壁上侧设置有软质环层（34）且排环框（33）压紧软质环层（34）的内壁；
步骤三：粗脱；
步骤四：精脱；
步骤五：干燥。
2.根据权利要求1所述的从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，其特征在于：步骤一中，草酸溶液浓度4mol/L，通过草酸溶液浸泡2小时，而砂洗机中砂粒选用粒径不超过1毫米的砂粒。
3.根据权利要求1所述的从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，其特征在于：所述加料机构包括连接在处理筒（3）两侧的进料管（4），所述进料管（4）的一端连接有化工阀（5），所述化工阀（5）的进液端通过入料管（6）连接外设高位储液罐。
4.根据权利要求1所述的从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，其特征在于：所述气充机构包括设置在处理筒（3）内底部外缘的内环框（7），所述处理筒（3）的底部设置有外环框（8）且外环框（8）通过气孔与内环框（7）连通，所述外环框（8）的两侧连接有排气泵（9），所述底板（1）的两侧设置有支撑架（10）且支撑架（10）支撑设置在排气泵（9）上，而所述内环框（7）的内侧环向均匀螺接有排管（11），所述排管（11）上横向均匀螺接有单向阀（12）。
5.根据权利要求1所述的从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，其特征在于：所述步骤三中，将步骤二中脱色与水解后的产物加入氨水进行中和，加热温度为45摄氏度，中和的终点为pH值为4.8,完成后，通过分子筛对获得的粗脱液进行分离，获得胱氨酸粗制品和母液一。
6.根据权利要求1所述的从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，其特征在于：所述步骤四中，向胱氨酸粗制品中加入活性岩充分搅拌，搅拌后通过分子筛过滤，获得滤渣和精脱液，将精脱液中加入氨水中和，加热温度保持在45摄氏度，中和的终点为pH值为4.5，最后通过分子筛过滤，获得胱氨酸精品和母液二。
7.根据权利要求1所述的从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，其特征在于：所述步骤五中，通过无尘室通风干燥，温度调节在45摄氏度。 说明书 : 从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺技术领域[0001] 本发明属于化工提取工艺技术领域，具体涉及从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺。背景技术[0002] 胱氨酸是一种应用价值极高且惟一具有活性巯基的氨基酸，由于其独特的生理功能和化学特性,在医药、食品、日用化学品、生化及营养等方面应用广泛且市场需求量大。[0003] 我国主要以人发、精毛、辖路址甲、羽毛粳为原料采用酸水解提取法生产胱氨酸。该法具有产品纯度高、光学稳定性好等特点。[0004] 我国是主要羊毛产地,绵羊毛、山羊绒的可纺性能好利用率极高，而山羊毛可纺性能差，利用率极低多被废弃，西部地区长期呈现农牧民卖毛难的现状。而山羊毛富含胱氨酸达9% 11%，并含有精氨酸、丝氨酸、亮氨酸、酪氨酸等多种氨基酸,因此开发山羊毛原料路线~制取胱氨酸及母液综合利用提取其他氨基酸工艺技术，不仅可解决农牧民卖毛难的问题亦可提高山羊毛的经济价值,对综合利用山羊毛资源优势，实现资源优势向商品优势和经济优势的转化、促进氨基酸生产技术进步具有重要意义。[0005] 目前，采用脱色水解工艺从山羊毛中提取胱氨酸，首先，经过预处理工艺，将山羊毛进行切断，然后加水清洗，完成后晾干，完成后加入水解盐酸进行水解，完成后加入氨水中和，并进行一次脱色；完成后再加入氨水中和，并通过分子筛筛分，获得粗脱液和一次母液，一次母液可回收备用，可向粗脱液中加入活性岩颗粒，通过活性岩对其进一步脱色，再次用分子筛过滤，获得滤渣和精脱液，将精脱液加入氨水进一步中和，最后再对精脱液烘干获得胱氨酸成品。[0006] 然而，采用山羊毛提取胱氨酸存在一定的缺陷，山羊毛外表面实质存在大量的杂质和细菌，致使山羊毛表面色泽发生较大的变化，因此初期的清水清洗工作，很难将其去除，为后续的脱色处理带来不小的麻烦；并且在实际制备过程中，脱色和水解工艺需要转移至不同区域进行，使得操作较为不便。发明内容[0007] 本发明的目的在于提供从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，以解决现有技术中存在的问题。[0008] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，包括以下步骤：[0009] 步骤一：料毛预处理；步骤一中，料毛先经过切断，然后采用草酸溶液浸泡，然后通过水洗后晾干，放入砂洗机中砂洗，滤砂后水洗，再放入无尘室通风干燥；[0010] 步骤二：脱色和水解；采用脱色和水解一体机构对预处理后的料毛进行脱色和水解，将预处理后的料毛放入脱色和水解一体机构，向脱色和水解一体机构中加入水解盐酸，并将工业加热棒放入脱色和水解一体机构中，水解完成后，回收水解盐酸；向脱色和水解一体机构加入氨水，并通过脱色和水解一体机构脱色；[0011] 步骤三：粗脱；[0012] 步骤四：精脱；[0013] 步骤五：干燥。[0014] 优选的，步骤一中，草酸溶液浓度4mol/L，通过草酸溶液浸泡2小时，而砂洗机中砂粒选用粒径不超过1毫米的砂粒。[0015] 优选的，所述步骤二中，所述脱色和水解一体机构包括底板，所述底板上通过支撑柱连接支撑有处理筒，所述处理筒两侧设置分别设置有用于控制向处理筒加入水解盐酸和氨水的加料机构，所述处理筒的底部设置有用于向处理筒内均匀通气的气充机构，所述处理筒上还设置有用于防止料毛中未水解的杂质排出的活动过滤机构，而处理筒内设置有用于对水解的料毛进行循环过滤脱色的循环脱色过滤机构。[0016] 优选的，所述加料机构包括连接在处理筒两侧的进料管，所述进料管的一端连接有化工阀，所述化工阀的进液端通过入料管连接外设高位储液罐。[0017] 优选的，所述气充机构包括设置在处理筒内底部外缘的内环框，所述处理筒的底部设置有外环框且外环框通过气孔与内环框连通，所述外环框的两侧连接有排气泵，所述底板的两侧设置有支撑架且支撑架支撑设置在排气泵上，而所述内环框的内侧环向均匀螺接有排管，所述排管上横向均匀螺接有单向阀。[0018] 优选的，所述活动过滤机构包括设置在处理筒外部的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的顶杆顶部连接有顶板，所述顶板的两侧连接有连杆，所述处理筒内滑动设置有外滑环，所述外滑环内设置有滤网板，所述滤网板的中心位置设置有内滑环。[0019] 优选的，所述循环脱色过滤机构包括设置在处理筒内底中心位置的底连管，所述底连管上环向均匀设有排孔，所述底连管内设置有内滤板一，所述底连管内螺接有撑管，所述撑管的下端套设有软垫环且软垫环压紧在撑管和底连管之间，所述撑管内设置有滤杂层，所述撑管内且位于滤杂层的上部设置有脱色层，所述脱色层的顶部设置有内滤板二，所述撑管的顶部螺接有顶盖且顶盖的一端通过丝接连接有抽液泵，所述抽液泵的排液端通过丝接连接有分支排管，所述分支排管的下端连接有排环框且排环框的底部环向均匀设有排出口，所述处理筒的内壁上侧设置有软质环层且排环框压紧软质环层的内壁。[0020] 优选的，所述步骤三中，将步骤二中脱色与水解后的产物加入氨水进行中和，加热温度为45摄氏度，中和的终点为PH值为4.8,完成后，通过分子筛对获得的粗脱液进行分离，获得胱氨酸粗制品和母液一。[0021] 优选的，所述步骤四中，向胱氨酸粗制品中加入活性岩充分搅拌，搅拌后通过分子筛过滤，获得滤渣和精脱液，将精脱液中加入氨水中和，加热温度保持在45摄氏度，中和的终点为PH值为4.5，最后通过分子筛过滤，获得胱氨酸精品和母液二。[0022] 优选的，所述步骤五中，通过无尘室通风干燥，温度调节在45摄氏度。[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0024] 本发明中，料毛预处理工艺中，将切断的山羊毛料毛加入清洗池中，每吨水中加入40g浓度4mol/L的草酸溶液，充分搅拌后，通过草酸熔接浸泡2小时，有效溶解切断的山羊毛料毛表面杂质和细菌，并且能够对难以去掉的山羊毛表面氧化或者病变的成分去除；并加入砂洗机中处理，能够对山羊毛料毛表面氧化结缔杂质去除，使得山羊毛料毛被处理的更加光洁，降低后续的脱色处理难度；[0025] 本发明中，通过脱色和水解一体机构，能够将脱色和水解工艺在其内部分布处理，无需转移至不同区域进行；这其中，气充机构能够对处理筒内的山羊毛料毛与氨水或者水解盐酸高效混合，活动过滤机构用于防止料毛中未水解的杂质排出；而循环脱色过滤机构，能够有效对处理液脱色。附图说明[0026] 图1为本发明的脱色和水解一体机构的主视示意图；[0027] 图2为图1的局部剖切示意图；[0028] 图3为图2的a处放大结构示意图。[0029] 图中：1底板、2支撑柱、3处理筒、4进料管、5化工阀、6入料管、7内环框、8外环框、9排气泵、10支撑架、11排管、12单向阀、16电动伸缩杆、17顶板、18连杆、19外滑环、20滤网板、21内滑环、22底连管、23排孔、24内滤板一、25软垫环、26撑管、27滤杂层、28脱色层、29内滤板二、30顶盖、31抽液泵、32分支排管、33排环框、34软质环层。具体实施方式[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。[0031] 图1、图2、图3和图4，从羊毛中提取胱氨酸的提取工艺，包括以下步骤：[0032] 步骤一：料毛预处理；步骤一中，料毛先经过切断，然后采用草酸溶液浸泡，然后通过水洗后晾干，放入砂洗机中砂洗，滤砂后水洗，再放入无尘室通风干燥；[0033] 山羊毛料毛切断过程中，以1厘米长度为标准，将切断的山羊毛料毛加入清洗池中，每吨水中加入40g浓度4mol/L的草酸溶液，充分搅拌后，通过草酸熔接浸泡2小时，有效溶解切断的山羊毛料毛表面杂质和细菌，并且能够对难以去掉的山羊毛表面氧化或者病变的成分去除；完成后再将处理后的山羊毛料毛加入清水池中清洗，清洗完成后，放入无尘室中通风晾干，将晾干的山羊毛料毛加入砂洗机中处理，进行而在砂洗机中清洗一小时，砂粒选用粒径标准为1毫米的砂粒，滤砂后水洗山羊毛料毛，这样处理方式，能够对山羊毛料毛表面氧化结缔杂质去除，使得山羊毛料毛被处理的更加光洁，再放入无尘室通风干燥后备用。[0034] 步骤二：脱色和水解；采用脱色和水解一体机构对预处理后的料毛进行脱色和水解，更具体的是：将预处理后的料毛放入脱色和水解一体机构，向脱色和水解一体机构中加入水解盐酸，并将工业加热棒放入脱色和水解一体机构中，水解完成后，回收水解盐酸；向脱色和水解一体机构加入氨水，并通过脱色和水解一体机构脱色；[0035] 请参阅图1、图2和图3，步骤二中，脱色和水解一体机构包括底板1，底板1上螺栓固定有支撑柱2，支撑柱2的顶部焊接有处理筒3，处理筒3两侧设置分别设置有用于控制向处理筒3加入水解盐酸和氨水的加料机构，这样的设置，脱色和水解处理以及中和反应均可以在处理筒中实现；处理筒3的底部设置有用于向处理筒3内均匀通气的气充机构，气充机构能够对处理筒3内的山羊毛料毛与氨水或者水解盐酸高效混合；处理筒3上还设置有用于防止料毛中未水解的杂质排出的活动过滤机构，而处理筒3内设置有用于对水解的料毛进行循环过滤脱色的循环脱色过滤机构。[0036] 加料机构包括连接在处理筒3左右两侧设有的开孔的进料管4，进料管4的一端法兰连接有化工阀5，化工阀5的进液端法兰连接入料管6，而入料管6连接外设高位储液罐；外设高为储液罐数量为两个，分别存储水解盐酸和浓度为25%的氨水；因此，打开化工阀5，即可将水解盐酸和氨水排至处理筒3中，在实际处理过程中，先打开水解盐酸一侧的化工阀5，水解处理后，等待脱色处理后，通过外设盐酸抽吸设备从处理筒3中回收盐酸废液，完成后再打开氨水一侧的化工阀5。[0037] 气充机构包括一体设置在处理筒3内底部外缘的内环框7，处理筒3的底部熔接有外环框8且外环框8通过气孔与内环框7连通，外环框8的左右两侧螺接有排气泵9，底板1的左右两侧螺丝固定有支撑架10且支撑架10螺丝固定在排气泵9上，而内环框7的内侧环向均匀螺接有排管11，排管11上横向均匀螺接有单向阀12。[0038] 排气泵9运行，将外部空气加压排至外环框8中，然后排至内环框7中，最后通过环向均匀设置的排管11上均匀设置的单向阀12排出，这一过程，使得各层面山羊毛料毛在水解盐酸和氨水中翻滚，从而使得山羊毛料毛被有效浸泡，使得水解反应和中和反应更加彻底有效。[0039] 活动过滤机构包括螺栓固定在处理筒3外部后侧的电动伸缩杆16，电动伸缩杆16的顶杆顶部螺栓固定有顶板17，顶板17的下部左右两侧熔接有连杆18，处理筒3内滑动设置有外滑环19，外滑环19内熔接有滤网板20，滤网板20的中心位置熔接有内滑环21，滤网板20的网孔直径为0.2毫米。[0040] 电动伸缩杆16的顶杆伸出，带动滤网板20上升，使得被水解和脱色后的山羊毛料毛有效与液面分离，进而将山羊毛料毛反应后的剩余产物被过滤出来，剩余产物收集。[0041] 循环脱色过滤机构包括一体设置在处理筒3内底中心位置的底连管22，底连管22上环向均匀设有排孔23，底连管22内嵌固设置有内滤板一24，内滤板一24的网孔直径为0.2毫米，底连管22内螺接有撑管26，撑管26的下端套设有软垫环25，软垫环25的材质为石棉盘根环，软垫环25压紧在撑管26和底连管22之间，撑管26内设置有滤杂层27，滤杂层27为粒径标准为1毫米的石英砂颗粒堆积形成的柱状结构；撑管26内且位于滤杂层27的上部设置有脱色层28，脱色层28为粒径标准为3毫米的沸石颗粒层，脱色层28的顶部放置有内滤板二29，内滤板二29的网孔直径为0.2毫米，撑管26的顶部螺接有顶盖30且顶盖30的一端通过丝接连接有抽液泵31，抽液泵31的排液端通过丝接连接有分支排管32，分支排管32的下端连接有排环框33且排环框33的底部环向均匀设有排出口，处理筒3的内壁上侧粘接接有软质环层34，软质环层34的材质为氯丁橡胶，排环框33压紧软质环层34的内壁。[0042] 抽液泵31运行，处理筒3下部的液体通过排孔33吸入撑管26内，通过滤杂层27对液体中含有的杂质进行过滤，而通过脱色层28对水解盐酸处理后的液体产物中的色粒吸附，然后通过排环框33环向均匀排孔排出，由于这样的循环设置，能够有效对处理液脱色。[0043] 步骤三：粗脱；步骤三中，将步骤二中脱色与水解后的产物加入氨水进行中和，加热温度为45摄氏度，中和的终点为PH值为4.8,完成后，通过分子筛对获得的粗脱液进行分离，获得胱氨酸粗制品和母液一。[0044] 步骤四：精脱；步骤四中，向胱氨酸粗制品中加入活性岩充分搅拌，搅拌后通过分子筛过滤，获得滤渣和精脱液，将精脱液中加入氨水中和，加热温度保持在45摄氏度，中和的终点为PH值为4.5，最后通过分子筛过滤，获得胱氨酸精品和母液二。[0045] 步骤五：干燥；步骤五中，通过无尘室通风干燥，温度调节在45摄氏度。[0046] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

专利地区：四川

专利申请日期：2023-07-20

专利公开日期：2024-08-30

专利公告号：CN117164490B