氨基酸添加劑的相關(guān)特性及生產(chǎn)方法

老楊

飼料用氨基酸添加劑
    國際分類法一般將氨基酸添加劑歸入第五類（國際編碼 IFN5.00.000 ）蛋白質(zhì)補充料中。在 10 多種必需氨基酸中，目前可作為飼料添加劑的商品化產(chǎn)品約有六七種，主要包括賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、甘氨酸、精氨酸和谷氨酸等。有些新產(chǎn)品由于成本高，目前僅用于試驗研究。
（一）賴氨酸添加劑
    1.賴氨酸的理化性質(zhì)　賴氨酸的化學(xué)名為 2 ， 6- 二氨基酸或 α ， ε- 二氨基已酸，是由 2 個氨基酸和 1 個羧基組成的堿性氨基酸。分子式 C 6 H 14 N 2 O 2 , 相對分子質(zhì)量為 146.19 。只有 L 型才具有活性。 L- 賴氨酸是白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，有旋光性， 210℃ 變黑，精密儀熔點為 224.5℃ 。易溶于水，難溶于乙醇，不溶于乙醚，易吸收 CO 2 。
    2. 合成方法　第一種方法是發(fā)酵法。該法是以淀粉、糖質(zhì)、硫酸銨等為原料，利用谷氨酸棒狀桿菌和變異菌株，在發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行需氧發(fā)酵約兩天，經(jīng)多級接種、發(fā)酵而得 L- 賴氨酸初級產(chǎn)品，再用離子交換法并加入氨水進(jìn)行提取、脫氨、濃縮，再加入鹽酸進(jìn)行中和、結(jié)晶、分離、干燥、精制等工序形成品 L- 賴氨酸鹽酸鹽。
    第二種方法是化學(xué)合成 - 酶法，采用環(huán)已烯為原料與亞硝酰氯進(jìn)行二聚反應(yīng)，用液氨進(jìn)行肟化，再與硫酸作用得到 DL-α- 氨基已內(nèi)酰胺，用水解酶和消旋酶進(jìn)行酶反應(yīng)后加鹽酸，即得 L- 賴氨酸鹽酸鹽初級產(chǎn)品，經(jīng)精制后得成品。
    3. 常用賴氨酸添加劑產(chǎn)品形式與規(guī)格　由于 L- 賴氨酸化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，所以產(chǎn)商品用賴氨酸多為 L- 賴氨酸鹽酸鹽。分子式 C 6 H 14 N 2 O 2 .HCI ，相對分子質(zhì)量 182.65 ；呈白色或淺褐色結(jié)晶粉末，無臭或稍有異味，易溶于水，難溶于乙醇；有旋光性，熔點 263-264℃ 。
    產(chǎn)品規(guī)格含 C 6 H 14 N 2 O 2 .HCI≥98.5% 。 L- 賴氨酸鹽酸鹽含 L- 賴氨酸 79.24% ，鹽酸 19.76% 。 L- 賴氨酸中 ε 位的氨基，受熱或長期貯存時易與還原糖類的醛基結(jié)合，發(fā)生美拉得反應(yīng)（ Maillard 反應(yīng)），生成氨基糖復(fù)合物，使其失支活性。
（二）蛋氨酸添加劑
    1. 蛋氨酸的理化特性　蛋氨酸又稱甲硫氨基酸，化學(xué)名甲硫基丁氨酸，或 2- 氨基 -4- 甲硫基 - 丁酸，是必需氨基酸中惟一含硫的氨基酸。蛋氨酸是具有旋光性的化合物，分為 L 型和型，分子式 C 5 H 11 NO 2 S 。   L- 蛋氨酸呈白色片狀或粉狀結(jié)晶，有硫化物的特殊氣味；熔點 280-282℃ ?？扇苡谒皽?zé)岬囊掖贾?，但不溶于乙醇、乙醚、苯等有機溶劑中。
    2. 常用的蛋氨酸添加劑
    （ 1 ） DL- 蛋氨酸　為白色或淺黃色結(jié)晶，熔點 281℃ ，可溶于稀酸、稀堿，微溶于 95% 的乙醇中，不溶于乙醚。
    蛋氨酸的合成方法有很多種，按合成的原料不同大致分為三類：以丙二酸酯為原料的合成方法；以氨基內(nèi)酯為原料的合成方法和以丙烯酸為原料的合成方法。工業(yè)化生產(chǎn)一般采用第三種方法，以丙烯酸為原料，加甲硫醇進(jìn)行加成反應(yīng)，生成甲硫基丙醛，再與氰化鈉或氰氫酸、碳酸氫銨、二氧化碳反應(yīng)，合成 β- 甲硫基已內(nèi)酯脲。然后用氫氧化鈉水解，生成蛋氨酸鈉鹽，再用硫酸進(jìn)行中和，結(jié)晶析出、濃縮、分離、干燥，生產(chǎn)出 DL- 蛋氨酸。動物對 L 型蛋氨酸的吸收和利用效率比 D 型高， D 型高， D 型要經(jīng)異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化為 L 型蛋氨酸后，才能參與體蛋白質(zhì)的合成。用化學(xué)方法合成的產(chǎn)物是 D 型和 L 型的外消旋化合物。
    （ 2 ） DL- 蛋氨酸羥基類似物　　又稱羥基蛋氨酸、液態(tài)羥基蛋氨酸；化學(xué)名為 2- 羥基 -4- 甲硫基丁酸；分子式 C 5 H 10 O 3 S ，相對分子質(zhì)量 150.19 。
    羥基蛋氨酸是 L- 蛋氨酸的前體，褐色或棕色液體，有含硫基因的特殊氣味，易溶于水。雖分子結(jié)構(gòu)中不含氨基，但所特有的碳鏈可在動物內(nèi)酶的作用下合成蛋氨酸，所以具有蛋氨酸的生物活性。
    羥基蛋氨酸的合成是用丙烯酸和甲硫醇在崔化劑的作用下，進(jìn)行加成反應(yīng)生成甲硫基丙醛，甲硫基丙醛再與氰氫酸經(jīng)催化劑作用合成 2- 羥基 -4- 甲硫基丁腈，再用過量的硫酸與之反應(yīng)生成 2- 羥基 -4- 甲硫丁基酸，經(jīng)精制后即得成品。其生產(chǎn)過程原料用量少，生產(chǎn)線路短，副產(chǎn)物少，整個反應(yīng)都是在液態(tài)環(huán)境中進(jìn)行，便于物料的輸送，這樣既節(jié)省了能源、設(shè)備投資少，又對環(huán)境污染小，產(chǎn)品成本低。
     由于試驗條件和試驗動物的不同，蛋氨酸羥基類似物的生物學(xué)活性為 L- 蛋氨酸的 40%-100% 。羥基蛋氨酸是液態(tài)的，在使用時需專門的噴霧式操作系統(tǒng)。
    （ 3 ） DL- 羥基蛋氨酸類似物鈣鹽　是羥基蛋氨酸的鈣鹽，又稱蛋氨酸羥基鈣（ MHA-Ca ） ; 呈淺褐色粉末或顆粒，帶有硫化物和特殊氣味，溶于水；分子式（ C 5 H 9 O 3 S ） 2 Ca ，相對分子質(zhì)量 338.4 。
    羥基蛋氨酸鈣鹽的生產(chǎn)是以液態(tài)氨基酸為原料與氫氧化鈣或氧化鈣進(jìn)行中和，經(jīng)干燥、粉碎篩分制成。
    （ 4 ） N- 羥甲基蛋氨酸鈣　又稱保護(hù)性蛋氨酸。分子式（ C 5 H 12 NO 3 S ） 2 Ca, 相對分子質(zhì)量 396.53 。
    為自由流動的白色粉末， N- 羥甲基蛋氨酸鈣的生產(chǎn)是以 DL- 蛋氨酸為原料制成的，商品名稱麥普倫。這種產(chǎn)品在反芻動物的瘤胃中不易降解，所以有益于反芻動物對蛋氨酸的利用， N- 羥甲基蛋氨酸鈣以蛋氨酸計，含量 >67.6% 。
（三）色氨酸添加劑
    1. 色氨酸的理化特性　色氨酸化學(xué)名 α- 氨基 -β- 吲哚基丙酸。分子式 C 11 H 12 N 2 O 2 ，相對分子質(zhì)量 204.22 。
    2. 常用的添加劑形式　為 L- 色氨酸， L- 色氨酸呈白色或類白色粉末，略有異味；熔點 289℃ ；難溶于水，不同溫度不的溶解度為： 0℃ ， 0.23g/L ； 25℃ ， 11.4g/L ； 75℃ ， 27.9g/L;100℃ ， 49.9g/L ；可溶于熱乙醇中， DL- 色氨酸熔點在 285-289℃ ， 25℃ 的溶解度為 2.5g/L 。
    L- 色氨酸的合成方法有三種。一是發(fā)酵法。以葡萄糖為原料，利用基因工程重組技術(shù)提高色氨酸發(fā)酵用酶的活力。二是天然蛋白質(zhì)水解法。三是化學(xué)合成 - 酶法。用吲哚或鄰硝基乙苯為化學(xué)合成的起始原料，合成生到的是 DL- 色氨酸，然后經(jīng)消旋酶消旋后制得 L- 色氨酸。
    合成的色氨酸有 L- 色氨酸和 DL- 色氨酸兩個品種， DL- 色氨酸對豬的相對活性是 L- 色氨酸的 80% ，對雞是 50%-60% 。
（四）蘇氨酸添加劑
    1. 蘇氨酸的理化特性　 L- 蘇氨酸的化學(xué)名 L-2- 氨基 -3- 羥基丁酸，分子式 C 4 H 9 CO 3 ，相對分子質(zhì)量 119.12 。
    L- 功氨酸是無色至黃色結(jié)晶體，熔點為 255-257℃ ，易溶于水，不溶于乙醇、乙醚和氯仿。
    2. 蘇氨酸的合成方法
    （ 1 ）蛋白水解法　用酸、堿或酶直接水解蘇氨酸含量多的蛋白質(zhì)，然后用離子交換樹脂分離、精制便可提取出蘇氨酸。如燕麥蛋白和酪蛋白中的蘇氨酸相對較多，所以可直接通過水解法從這兩種蛋白中獲取蘇氨酸。
    （ 2 ）微生物發(fā)酵法　以葡萄糖、氨、高絲氨酸為原料，用黃色短桿菌為主要發(fā)酵種發(fā)酵后精制而成。
    （ 3 ）化學(xué)合成 - 酶法　此法有三種化學(xué)合成工藝，起始合成原料分別為巴豆酸、乙酰乙酸和甘氨酸銅合成生產(chǎn)，然后用消旋酶將合成出的 DL- 蘇氨酸進(jìn)行消旋后制得 L- 蘇氨酸。
     L- 蘇氨酸純度為 95% 以上。
（五）甘氨酸添加劑
    1. 甘氨酸理化特性　　甘氨酸的化學(xué)名為氨革乙酸，是化學(xué)結(jié)構(gòu)最簡單的氨基酸，沒有旋光異構(gòu)體，是雛雞的必需氨基酸。分子式 C 2 H 5 NO ，相對分子質(zhì)量 75.07 。為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，有甜味；熔點 232-236℃ ；溶于水，不溶于乙醇和乙醚。
    2. 甘氨酸的合成　多采用化學(xué)合成法，近年來多用碳酸氫銨加氰化鈉的工藝制備，也可用絲氨酸催化裂解而得。
（六）精氨酸添加劑
    1.L- 精氨酸　又名 2- 氨基 -5- 胍基戊酸。分子式 C 6 H 14 N 4 O 2 ，
    2.L- 精氨酸的合成　　水解蛋白質(zhì)可得到具有生理活性的 L- 型精氨酸。工業(yè)化生產(chǎn)是從明膠的水解產(chǎn)物磺酸鹽沉淀而制取的。 L- 精氨酸也可在 Ba(OH) 2 存在的條件下，由 L- 鳥氨酸和氨基氰的水溶液制取。
（七）谷氨酸添加劑　
谷氨酸又名 2- 氨基戊二酸，分子式 C 5 H 9 NO 4 ，相對分子質(zhì)量 147.13 。
     谷氨酸是一種一氨基和二羥基的酸性氨基酸，無色或白色結(jié)晶性粉末。雖然谷氨酸對豬、禽不是必需氨基酸，但在雛雞、高產(chǎn)蛋雞以及仔豬日糧中添加谷氨酸，可在動物體內(nèi)轉(zhuǎn)化為必需氨基酸。將谷氨酸鈉按 0.1% 的量添加于動物日糧中，可以提高食欲和促進(jìn)生長。在養(yǎng)蠶業(yè)，將谷氨酸鈉添加于人工蠶飼料中，可提高結(jié)繭率和繭層重量。

老楊

不發(fā)附件,不收費!!!!呵呵

dasenlin1978

請問樓主，您是西北農(nóng)大畢業(yè)的嗎？我一個校友名字叫楊清旺，不知道是不是你。

老楊

請問樓主，您是西北農(nóng)大畢業(yè)的嗎？我一個校友名字叫楊清旺，不知道是不是你。
dasenlin1978 發(fā)表于 2009-4-23 16:38

哈哈,我也知道這個人呀!!!那請您查一下我到底是誰???再者,能報一下您的情況嗎?