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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310547178.3(22)申请日 2013.11.06102129959 2013.08.22 TWC25B 3/00(2006.01)C05C 11/00(2006.01)(71)申请人李旻谚地址中国台湾台中市(72)发明人李旻谚(74)专利代理机构北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司 11139代理人孙皓晨(54) 发明名称水解氨基酸制备方法(57) 摘要本发明关于一种水解氨基酸制备方法，其制备步骤包括：集中：将皮毛废弃物集中至一容器；混合：将碱性反应液与该皮毛废弃物混合得到一预混合物；电解：电解该预混合物产生离子反应得到一。
2、第一次反应物；中和：于该第一次反应物内加入酸性反应液，使该酸性反应液与该第一次反应物产生酸碱中和而得到第二次反应物，其即为水解氨基酸成品。(30)优先权数据(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图4页(10)申请公布号 CN 104419949 A(43)申请公布日 2015.03.18CN 104419949 A1/1页21.一种水解氨基酸制备方法，其特征在于包含以下步骤：集中：将皮毛废弃物集中至一容器；混合：在室温下，将pH值为1012的碱性反应液、该皮毛废弃物以及水混合1248小时而得到预混合物，该碱性反应液、该皮毛废。
3、弃物以及该水的重量百分比依序为：58、3040以及5265；电解：电解该预混合物得到第一次反应物；以及中和：于该第一次反应物内加入pH值为36的酸性反应液，该酸性反应液与该第一次反应物的重量百分比依序为：35与9597，使得该酸性反应液与该第一次反应物产生酸碱中和反应而得到第二次反应物，其即为水解氨基酸成品。2.如权利要求1所述的水解氨基酸制备方法，其中于混合步骤中，该室温为2030。3.如权利要求1所述的水解氨基酸制备方法，其中于混合步骤中，该水的重量百分比为65。4.如权利要求1所述的水解氨基酸制备方法，其中于混合步骤中，该碱性反应液的pH值为10.511。5.如权利要求1所述的水解氨基酸。
4、制备方法，其中于混合步骤中，该混合时间为2448小时。6.如权利要求1所述的水解氨基酸制备方法，其中于中和步骤中，该酸性反应液的pH值为4.55。7.如权利要求1所述的水解氨基酸制备方法，其中于混合步骤中，该碱性反应液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化锂溶液或氢氧化铯溶液。8.如权利要求1所述的水解氨基酸制备方法，其中于中和步骤中，该酸性反应液为盐酸或木醋酸。权 利 要 求 书CN 104419949 A1/4页3水解氨基酸制备方法技术领域0001 本发明主要揭示一种水解氨基酸制备方法。背景技术0002 各种家禽屠宰后的羽毛以及不适于作羽绒制品的皮毛废弃物必须妥善处理，以免发生恶臭造成环境污。
5、染。处理方式主要以焚化或掩埋为主，但皮毛不易焚烧，且焚烧时会造成空气污染。另外，掩埋地同样耗费土地利用空间。焚化及掩埋处理均无法达到废弃物回收再利用的目的。0003 羽毛中的蛋白质含量一般占羽毛总成份的8090之间，主要成分为二硫键（-S-S-）的角蛋白（-keratin），羽毛角蛋白由氨基酸组成，含硫氨基酸（Cys、Met等）占1112，其中的硫原子是构成二硫键的基础。大部分为疏水性氨基酸，疏水性氨基酸分布在角蛋白的外周，少量亲水性氨基酸及基团包容于肽键及蛋白质骨架的内部。肽键为右手-螺旋（alpha-helices），3条右手-螺旋结合成绳状的左手螺旋而构成原纤维（Pr otofibril。
6、），原纤维内3条肽键之间由二硫键互接，原纤维之间的9个集合组成巨纤维（Macrofibril），众多平行状的巨纤维通过二硫键相互结合，构成了羽毛的基本单元。0004 角蛋白肽链间有丰富的二硫键（-S-S-）连接，形成结实紧密的网状结构，所以天然羽毛角蛋白是不溶于水的，传统的角蛋白水解方法大致上有物理法、化学法与生物处理法。0005 物理法为直接将羽毛磨成粉末状并运用于农作物肥料，但羽毛粉末颗粒粗导致不易被农作物吸收，且羽毛所含氨基酸尚未转化可供植物直接吸收。0006 化学法为一定浓度的酸加热水解蛋白质可破坏色氨酸(tryptophan)，丝氨酸及酪氨酸则部份被破坏，传统酸解方法温度约在1101。
7、20。然而由于传统酸解方法温度过高，导致蛋白质于80时产生变质使得分子结构遭到破坏，因此传统酸解方法得到的水解氨基酸用于植物施肥将导致植物难以吸收。0007 生物处理法为以微生物或酵素水解，其能够裂解二硫键而暴露出蛋白质而完全溶解，即为羽毛角蛋白。但以微生物分解而得的氨基酸仅能单独使用而无法添加其它成份，避免其它成份遭到微生物分解，大大局限了水解氨基酸的运用范围。发明内容0008 本发明所要解决的技术问题在于：传统水解氨基酸制备方法所得到的水解氨基酸无法直接作为肥料使用且制造过程中的温度过高导致氨基酸变质。0009 为此，本发明所提供的一种水解氨基酸制备方法，其制备方法步骤包括：集中：将皮毛废。
8、弃物集中至一容器；混合：在室温下，将pH值为1012的碱性反应液、该皮毛废弃物以及水混合1248小时而得到预混合物，该碱性反应液、该皮毛废弃物以及该水的重量百分比依序为：58、3040以及5265；电解：电解该预混合物得到第一次反应物；以及中和：于该第一次反应物内加入pH值为36的酸性反应液，该酸性反应液与该第一次反应物的重量百分比依序为：35与9597，使得该酸性反应液与该第一次反说 明 书CN 104419949 A2/4页4应物产生酸碱中和反应而得到第二次反应物，其即为水解氨基酸成品。0010 其中于该混合步骤中，更佳的方案为该室温为2030。0011 其中于该混合步骤中，该水的重量百分。
9、比为65。0012 其中于该混合步骤中，更佳的方案为该碱性反应液的pH值为10.511。0013 其中于该混合步骤中，更佳的方案为该混合时间为2448小时。0014 其中于该中和步骤中，更佳的方案为该酸性反应液的pH值为4.55。0015 本发明的主要技术特征在于：通过电解反应，使皮毛废弃物在室温下即可生成大量的第二次反应物，其具有细小分子并能够单独作为肥料使用或是能够另行添加其它添加物使用，并且大幅减少皮毛废弃物的体积或重量，将皮毛废弃物资源化再利用。0016 本发明的次要技术特征在于：电解步骤中温度保持在不超过50，电解时间为24小时，将预混合物的分子裂化至纳米尺度而得到液态的第一次反应物。
10、。由于电解步骤中温度不超过50，因此第一次反应物的分子结构不会完全遭到破坏而避免产生变质。0017 本发明水解氨基酸制备方法与现有技术相比取得了如下技术效果：0018 1.本发明水解氨基酸制备方法通过电解反应，使皮毛废弃物A在室温下即可高选择性生成大量的第二次反应物I，其具有细小分子并能够单独作为肥料使用或是能够另行添加其它添加物使用，并且大幅减少皮毛废弃物A的体积或重量，将皮毛废弃物A资源化再利用。0019 2.本发明水解氨基酸制备方法于电解步骤中温度保持在不超过50，电解时间为24小时，将预混合物E的分子裂化至纳米尺度而得到液态的第一次反应物G。由于电解步骤中温度不超过50，因此第一次反应。
11、物G的分子结构不会完全遭到破坏而避免产生变质。0020 下面结合附图对本发明作进一步说明。附图说明0021 图1为本发明水解氨基酸制备方法的流程图；0022 图2为本发明水解氨基酸制备方法的集中步骤示意图，表示皮毛废弃物集中至一容器；0023 图3为本发明水解氨基酸制备方法的混合步骤示意图，表示碱性反应液、皮毛废弃物以及水混合；0024 图4为图3的延续，表示碱性反应液、皮毛废弃物以及水混合而得到预混合物；0025 图5为本发明水解氨基酸制备方法的电解步骤示意图，表示使用一电解机电解预混合物；0026 图6为图5的延续，表示预混合物电解后得到液态的第一次反应物；0027 图7为本发明水解氨基酸。
12、制备方法的中和步骤示意图，表示于第一次反应物内加入酸性反应液；0028 图8为图7的延续，表示酸性反应液与第一次反应物产生酸碱中和反应而得到第二次反应物；0029 图9为本发明水解氨基酸制备方法的第二次反应物电解示意图。0030 附图标记说明：A-皮毛废弃物；B-容器；C-碱性反应液；D-水；E-预混合物；F-电说 明 书CN 104419949 A3/4页5解机；G-第一次反应物；H-酸性反应液；I-第二次反应物。具体实施方式0031 以下是实施例及其试验数据等，但本发明的内容并不局限于这些实施例的范围。0032 请参照图1，为本发明水解氨基酸制备方法的流程示意图。本发明水解氨基酸制备方法包。
13、括有以下步骤：集中、混合、电解以及中和。各步骤详细叙述于后。0033 集中：请参照图2，首先将皮毛废弃物A（如羽毛）集中至一容器B。0034 混合：请参照图3及图4，在室温下，将pH值为1012的碱性反应液C（如氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化锂溶液、氢氧化铯溶液等碱性溶液）、皮毛废弃物A以及水D混合1248小时而得到预混合物E，碱性反应液C、皮毛废弃物A以及水D的重量百分比依序为：58、3040以及5265。于此混合步骤中，更佳的方案为碱性反应液C的pH值为10.511，室温为2030，混合时间为2448小时。碱性反应液C的pH值控制于10.511之间使得皮毛废弃物A内的羽毛角蛋白中的二硫。
14、键有效地被破坏，是提高羽毛中小分子量蛋白含量的有效方法之一。但由于碱性反应液C会破坏氨基酸的旋光性，产生大量的D型氨基酸，无法被植物吸收利用，所以应避免使用过高碱浓度，碱性反应液C的pH值控制于10.511之间是较佳的控制范围。再者，混合时间过长会导致所有氨基酸残基间的肽键断裂，生成大量消旋氨基酸，因此将混合时间控制在2448小时之间，既达到破坏羽毛蛋白结构中二硫键目的，又不至于生成大量的游离氨基酸。0035 电解：请参照图5及图6，使用一电解机F电解预混合物E产生离子反应，且电解步骤中温度保持在不超过50，电解时间为24小时，将预混合物E的分子裂化至纳米尺度而得到液态的第一次反应物G。由于电。
15、解步骤中温度不超过50，因此第一次反应物G的分子结构不会完全遭到破坏而避免产生变质。0036 中和：请参照图7及图8，于第一次反应物G内加入pH值为36的酸性反应液H(如盐酸、木醋酸等酸性溶液)，酸性反应液H与第一次反应物G的重量百分比依序为：35与9597，使得酸性反应液H与第一次反应物G产生酸碱中和反应而得到第二次反应物I，其即为水解氨基酸成品。于此中和步骤中，更佳的方案为酸性反应液H的pH值为4.55。通过酸性反应液H的pH值为4.55与呈碱性的第一次反应物G酸碱中和而调整第二次反应物I的pH值，使其呈中性。再者，请参照图9，第二次反应物I能够再使用电解机F再进行电解，电解时间为24小时。
16、，使第二次反应物I的分子更加细小，使得第二次反应物I作为肥料时能够让植物更快速吸收。0037 第二次反应物I以皮毛废弃物A为氨基酸载体，氨基酸（Amino acid）是构成蛋白质的基本单位，赋予蛋白质特定的分子结构形态，蛋白质经水解后，即生成20多种-氨基酸，如甘氨酸、丙胺酸、天冬胺酸、谷胺酸等。而氨基酸的化学结构中有氨基（NH2group），其为有机的微细分子(organic molecules)并可以被识别为：碱性基团（NH2）和酸性基团-羧酸基（COOH group）。0038 第二次反应物I具有2.6的全氮（N）、3.55的全磷酐（P2O5）与3.6的全氧化钾（K2O），因此第二次反应。
17、物I具有大量作为肥料相当重要的氮(N)、磷(P)、钾(K)等三大重要元素，氮可以促进植物的茎和叶子的生长，磷具有增进庄稼早熟及颗粒饱满作用，钾可以促进植物的生长和发育。说 明 书CN 104419949 A4/4页60039 第二次反应物I，即水解氨基酸成品，由于氨基酸本身的特性，对植物生长特别是光合作用具有促进作用，尤其是甘氨酸，其可增加植物叶绿素含量，提高酶的活性，促进二氧化碳的渗透，使光合作用更加旺盛，对提高作物质量，增加维生素和糖的含量都有着重要作用。0040 作物生长发育过程需要各种营养元素与物质，这些营养元素与物质的吸收数量比例以及在作物内的平衡状况，对作物的营养生理影响很大，可直。
18、接关系到作物果实的质量，而氨基酸正是解决这一问题的关键成份，植物喷施或灌施氨基酸营养液肥可增加植物体内所需的各种营养元素，加剧干物质的积累和从植物根部或叶部向其它部位的运转速度和数量，调节大量元素、微量元素以及各种营养成份的比例和平衡状态，从而起到调节植物正常生长的作用。0041 氮(N)、磷(P)、钾(K)等三大重要元素是作物体内所必需的物质。作物会经常出现缺乏某些元素的症状，其原因是可被作物吸收的有效部分含量太少，而氨基酸可与难溶性元素发生螯合反应，对作物所需元素产生保护作用，并生成溶解度好、易被作物吸收的螯合物，从而有利于植物吸收。在此氨基酸正是起到络合剂的作用。0042 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。说 明 书CN 104419949 A1/4页7图1图2图3说 明 书 附 图CN 104419949 A2/4页8图4图5说 明 书 附 图CN 104419949 A3/4页9图6图7说 明 书 附 图CN 104419949 A4/4页10图8图9说 明 书 附 图CN 104419949 A10。