一种利用白酒酒糟制备氨基酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用白酒酒糟制备氨基酸的方法，更具体地说，本发明涉及一种白酒酒糟中蛋白质的回收处理及其特定氨基酸分离提纯的方法，属于白酒生产中白酒酒糟的处理技术领域。
【背景技术】
[0002]我国是世界上最大的白酒生产国和消费国，是白酒品种最全、酿造历史最长、产量规模最大的一个酿造大国，也实现了从传统的小作坊过渡到了大规模化的生态酿造过程。我国白酒行业在企业规模、产品产量、产品效益和社会贡献等方面尤为显著。据国家统计局和中国酒业协会发布的数据显示:2014年，我国酿酒行业规模以上企业2602家，酿酒总产量7528.3万千升，产品销售收入8778.05亿元，产品利润总额976.17亿元。有些地方白酒行业也成为当地经济发展的主要支撑点，并且得到了当地政府的政策支撑，如泸州、宜宾和怀仁等地。
[0003]然而，在白酒酿造生产过程中会产生大量的副产物酒糟，据统计，每生产一吨白酒约产生三吨至五吨的酒糟，该酒糟具有量大集中，容易腐败变质，不容易储存，极易污染环境等特点，严重制约了酒糟中高价值物质的提取和应用研究。在我国，酒糟的用途一是用作饲料原料生产和直接饲喂畜禽;二是气化生产新能源;三是生产有机复合肥和蘑菇；四是当作燃料燃烧和废弃。其中，主要是用途是作为农业饲料和农用燃料，大大降低了它的使用价值，导致白酒行业中酒糟利用率较低和直接经济价值较低的问题出现。
[0004]实际上，白酒酒糟中除含大量的水分外，还含有丰富的纤维素和半纤维素、蛋白质和大量的氨基酸、酸、酯、醇、羰基化合物等有机物质和其它无机物质，是一种非常好的可再生原料，可广泛应用于食品、化工、纺织、印刷、医药卫生等行业，具有非常高的实用价值和研究价值，而含量结果分析进一步表明，鲜酒糟中蛋白质和氨基酸含量高达15%，是白酒酒糟的三大主要成分之一，如不加以利用，会导致原料的极大浪费。本方法提出利用酒精预提游离氨基酸与酸解酒糟蛋白质来制备成分含量较全的复合氨基酸，然后采用分子印迹聚合物提取特定的氨基酸的方法来获得某些品种更纯的氨基酸。
[0005]国家知识产权局于2015.6.10公开了一件公开号为0附04689106々，名称为“一种提取游离氨基酸的方法”的发明，该发明涉及一种提取游离氨基酸的方法，包括步骤如下:将新鲜氨基酸供体预处理、溶剂提取、乙醇除杂、沉淀溶解、过滤除脂肪、过滤定容、脱色等步骤。其特征在于:通过对新鲜氨基酸供体淋洗、烘干、剪成小段、粉碎、过滤后，用50-90°C水浴回流提取l_5h，调节提取液中酒精浓度为75%后沉淀除去水溶性多糖和蛋白质，热水溶解沉淀物后滤除脂肪，滤液定容、活性炭脱色得到游离氨基酸提取液。该发明通过采用回流提取的方法，操作简单，制作简单和样品用量少，不会破坏氨基酸的结构，可以获得游离氨基酸含量为8.24mg/g的溶液。该发明采用水回流提取、乙醇沉淀、热水溶解过滤、活性炭脱色除杂的技术路线处理植物或蔬菜，得到了多种氨基酸的溶液，但该法采用水流循环提取氨基酸的工艺存在一定的波动，所得溶液中氨基酸浓度和成分受原料波动影响较大，产品质量得不到有效保证;再有所得氨基酸溶液中存在少量的乙醇，存在一定的安全隐患，需要进一步处理。
[0006]国家知识产权局于1995.9.13公开了一件公开号为0~1108305 A，名称为“一种发酵制取氨基酸工艺”的发明，该发明涉及一种氨基酸的制取工艺，以酒厂生产下脚料酒糟为主要原料，包括加入植物油、碳酸氢铵、磷酸二氢钾搅拌均匀后加入盐酸，搅拌，调pH值1-2，即使装袋，进行发酵，袋内温度控制在30-40°C，放置8-12天后，加入NaOH，搅拌调pH值至pH6，放置12小时，进行固液分离，得到含氨基酸的提取液。该发明工艺制取氨基酸成品含量高，其中氨基酸为19%，腐殖酸为4%，成本较低，工艺简单，并且采用酒糟为主要原料，具有较好得经济效益和社会效益。但该法受环境条件影响较大，可操作性较差，工艺过程中添加了大量的有机无机物质，设备要求较高，所得氨基酸溶液成分复杂，纯度较低，提纯困难，其应用领域受到一定的限制。
【发明内容】
[0007]本发明旨在解决前述提取氨基酸过程中出现的问题，提供了一种利用白酒酒糟制备氨基酸的方法，该方法综合提取和利用白酒酒糟中游离氨基酸与蛋白质，能够将白酒酒糟中游离的氨基酸直接提取和将蛋白质转化为氨基酸，得到纯度较高的氨基酸溶液，达到白酒酒糟中氨基酸和蛋白质再利用的目的。该方法可以节约大量的提取试剂，在不引入新的物质同时，还可最大限度的减少工艺设备与工艺成本，产品质量高，适合工业化推广。
[0008]为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下:
一种利用白酒酒糟制备氨基酸的方法，其特征在于:包括以下工艺步骤:
A、白酒酒糟的预处理
对白酒酒糟进行预处理，得到经过预处理的白酒酒糟；
B、白酒酒糟的醇提取
将步骤A中经过预处理的白酒酒糟在45-85%酒精溶液中进行超声波超声，过滤得到滤液和滤渣；
C、白酒酒糟的酸水解
将步骤B中所得的滤渣经过离心干燥后在酸浓度为2-6mol/L、料液质量体积比1:8-50(滤渣与酸液的质量体积比，即g/ml)、温度80-140°C、时间l_12h的条件下水解过滤得到滤液；
D、滤液中和
将步骤B和步骤C所得的滤液混合，待混合滤液冷却到30 0C以后加入碱溶液进行中和，调节溶液PH值为3.0-6.0，沉淀离心，得滤液和沉淀物，沉淀物用适量水洗涤得滤液，然后将这两种滤液混合，得到中和滤液；
E、活性炭脱色
将步骤D得到的中和滤液进行pH值调节，使中和滤液的pH值为3.0-7.0后进行活性炭脱色处理，得到脱色液；
F、氨基酸的提取
利用丙烯腈(AN)单体与丙烯酸(AA)类单体进行聚合，得到PAN类聚合物，然后将模板氨基酸与PAN类聚合物按质量比1:25-50(模板氨基酸与PAN类聚合物的质量比，S卩g/g)加热溶解在溶剂中得到聚合物溶液;也可以将丙烯腈(AN)单体、丙烯酸(AA)类单体以及模板氨基酸直接聚合，然后将聚合物加热溶解在溶剂中得到聚合物溶液;然后在30-80r/min的搅拌速率下进行超声，继续搅拌15-60min后将其制成特定形状，经低温冷冻干燥，洗涤掉其中的模板氨基酸，经低温冷冻干燥得到氨基酸提取聚合物，备用；
将所述的氨基酸提取聚合物浸泡在步骤E所得的脱色液中，l_6h后取出，用乙醇或去离子水洗涤氨基酸提取聚合物中的氨基酸，收集洗涤液和残液；
G、超滤纳滤
对步骤F中得到的洗涤液和残液均进行超滤和纳滤提纯，得到超滤纳滤洗涤液和超滤纳滤残液；
H、浓缩干燥
将步骤G得到的超滤纳滤洗涤液和超滤纳滤残液分别进行低温真空浓缩处理，然后干燥、粉碎、包装，分别得到特定种类氨基酸产品和复合氨基酸产品。
[0009]上述利用白酒酒糟制备氨基酸的方法为基本技术方案，其中的白酒酒糟的预处理、超滤纳滤、浓缩干燥步骤采用本领域的常规技术手段即可，更优的，可以采用以下技术方案:
本发明在步骤A中，所述的白酒酒糟的预处理具体为:将新鲜的白酒酒糟于200-3000r/min条件下室温离心15-30min后晾干或烘干，过筛除去杂质，然后将白酒酒糟于常温下超声波清洗15_60min，料液质量体积比1:5_20(干白酒酒糟质量与去离子水体积比，即g/ml)，再在200-3000r/min条件下室温离心15-30min后过滤，滤渣烘干或晾干至其水分含量3-8%，然后将烘干或晾干的白酒酒糟经粉碎处理后，筛至细度20-80目备用。
[0010]本发明在步骤B中，所述的白酒酒糟的醇提取具体为:将步骤A中经过预处理的白酒酒糟在温度25-85°C，酒精溶液浓度45-85%(醇体积与总体积的百分比，即ml/ml)，搅拌速度100-300r/min的条件下，用功率120-200W的超声波超声15-60min，然后过滤得滤液和滤渣。
[0011]本发明在步骤D中，所述的滤液中和具体为:将步骤B和步骤C得到的滤液混合，检测混合滤液的pH值，然后在搅拌速度为50-80r/min的条件下用11-15°Β?的石灰乳溶液边加边搅拌的方式调节PH值至3.0-6.0，静置30-90min后对其进行过滤处理，得到滤液和沉淀物，沉淀物用料液体积比1:6-10的去离子水(沉淀物体积与去离子水体积比，即ml/ml)洗涤得滤液，然后将这两种滤液混合，得到中和滤液。
[0012]本发明在步骤E中，所述的活性炭脱色具体为:向步骤D得到的中和滤液中加入β-?Ο。/。 的活性炭 (活性炭的质