賴氨酸硫酸鹽結(jié)塊問題探析

王鵬飛，欒建美

無(wú)錫中糧工程科技有限公司 (無(wú)錫 214035)

賴氨酸硫酸鹽主要是以淀粉乳(玉米、小麥、大米等)液糖化生產(chǎn)成的葡萄糖為碳源，通過生物發(fā)酵的方法產(chǎn)出賴氨酸發(fā)酵液，發(fā)酵液經(jīng)過濃縮、調(diào)配、造粒干燥、冷卻生產(chǎn)成賴氨酸硫酸鹽產(chǎn)品。隨著國(guó)內(nèi)發(fā)酵技術(shù)水平的不斷提高，賴氨酸的產(chǎn)酸水平達(dá)到了世界先進(jìn)水平，根據(jù)產(chǎn)酸水平的不同，目前市面上主要以65%和70%賴氨酸硫酸鹽產(chǎn)品居多。賴氨酸在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)比較成熟，但是在生產(chǎn)過程中還存在不少問題亟待解決，例如不少賴氨酸廠家遭遇的賴氨酸硫酸鹽結(jié)塊現(xiàn)象：輕微的結(jié)成小團(tuán)塊，稍為打擊即散開；嚴(yán)重時(shí)形成堅(jiān)硬的大塊，類似石塊，用大錘也難打散。經(jīng)過多年賴氨酸工程的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)從以下幾個(gè)方面分析其產(chǎn)生原因，希望能有效緩解和避免賴氨酸硫酸鹽生產(chǎn)過程中的結(jié)塊問題。

1 生產(chǎn)工藝的影響

賴氨酸硫酸鹽是以葡萄糖為碳源，通過發(fā)酵的方法生產(chǎn)出賴氨酸發(fā)酵液，發(fā)酵液然后通過濃縮、調(diào)配、噴干造粒、冷卻等工序生產(chǎn)而成的產(chǎn)品。理論上，賴氨酸在發(fā)酵過程中，產(chǎn)酸達(dá)到最大化的同時(shí)葡萄糖消耗完畢，這是理想化狀態(tài)。而實(shí)際生產(chǎn)中往往會(huì)有一部分殘?zhí)菦]有發(fā)酵，存在于發(fā)酵液中，殘?zhí)桥c賴氨酸混在一起，使物料變得具有黏性，直接影響賴氨酸硫酸鹽成品的結(jié)塊程度。因此生產(chǎn)中盡可能降低殘?zhí)堑暮?，最好把殘?zhí)强刂圃?.5 g/dL以內(nèi)。

為了保證生產(chǎn)過程中賴氨酸含量在一個(gè)合理的范圍，使其符合國(guó)家或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也為了減低生產(chǎn)成本，盡可能提高產(chǎn)酸水平，往往需要在發(fā)酵液中添加一些填充物，如菌絲體、淀粉乳或者價(jià)格低廉的玉米漿等，填充物的成分和多少也會(huì)影響賴氨酸鹽酸鹽結(jié)塊的程度。如玉米漿填充物，它的主要成分是可溶性糖和蛋白質(zhì)，如果添加過多，會(huì)加重賴氨酸硫酸鹽的結(jié)塊程度，因此在調(diào)配過程中要根據(jù)情況選擇適當(dāng)?shù)奶畛湮锖吞砑恿俊?/p>

賴氨酸硫酸鹽在噴漿造粒過程中因選擇的設(shè)備供貨商不同，工藝也會(huì)有差異。主要體現(xiàn)在冷卻后的輸送，有的冷卻床出料直接進(jìn)入成品倉(cāng)，有的冷卻床出料通過風(fēng)機(jī)輸送到成品倉(cāng)，冷卻床出料直接去成品倉(cāng)，成品倉(cāng)物料會(huì)迅速的進(jìn)行包裝，導(dǎo)致賴氨酸硫酸鹽顆粒表面水汽還沒有來(lái)得及釋放就進(jìn)入包裝袋中，這樣也會(huì)造成結(jié)塊。所以建議選用出料后通過風(fēng)送進(jìn)入成品倉(cāng)的工藝設(shè)備。

2 賴氨酸硫酸鹽水分控制的影響

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，賴氨酸硫酸鹽成品水分要求控制在4%及以下，水分含量控制得越低，成本越高，所以大部分工廠都在保證達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的情況下盡量高控 。但是水分對(duì)于結(jié)塊的影響又有一個(gè)最佳的值。通過實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)水分含量控制在2.5%～3.0%時(shí)，結(jié)塊程度最輕。關(guān)于賴氨酸硫酸鹽的水分含量又受到多種復(fù)雜的內(nèi)外因素的影響。

(1)賴氨酸鹽酸鹽造粒干燥主要靠泵將料液打進(jìn)入噴槍內(nèi)和壓縮空氣混合進(jìn)行噴霧，霧滴與流化床內(nèi)沸騰的粉料混合包裹，形成顆粒，所以造粒顆粒的大小和均勻度會(huì)影響干燥后成品水分的高低。

(2)干燥機(jī)的效能和工作條件、停留時(shí)間、返料量等也是決定干燥 (冷卻〉機(jī)出口處的賴氨酸硫酸鹽顆粒溫度和水分的因素。

3 冷卻床冷風(fēng)的濕度的影響

冷卻床進(jìn)風(fēng)濕度受到地域環(huán)境和季節(jié)的影響而不同，國(guó)內(nèi)賴氨酸硫酸鹽產(chǎn)區(qū)主要集中在東北、山東、華北等地，東北地區(qū)氣候干燥，相對(duì)濕度偏低，在同樣冷卻方式下結(jié)塊程度偏低。華北地區(qū)相對(duì)濕度偏高，特別是夏天結(jié)塊嚴(yán)重。通過對(duì)國(guó)內(nèi)多個(gè)項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和一些企業(yè)對(duì)冷風(fēng)除濕系統(tǒng)的改造進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)進(jìn)風(fēng)絕對(duì)含濕量控制在≤5 g/kg干空氣是比較理想的，可以大大降低結(jié)塊程度。由于賴氨酸硫酸鹽顆粒極易吸水的特性，使得周圍很多顆粒為了爭(zhēng)奪水分子而相互聚集在一起，再經(jīng)過壓實(shí)，自然結(jié)成塊狀。如果進(jìn)風(fēng)濕度較大，在冷卻過程中水分不能及時(shí)的被冷空氣帶走就已經(jīng)接近飽和，賴氨酸硫酸鹽顆粒而是快速的進(jìn)入到包裝袋內(nèi)，隨著環(huán)境的變化則會(huì)出現(xiàn)整袋板結(jié)的現(xiàn)象。所以說(shuō)進(jìn)風(fēng)濕度是影響賴氨酸硫酸鹽結(jié)塊的主要因素。

4 儲(chǔ)存運(yùn)輸周圍環(huán)境的影響

如果賴氨酸硫酸鹽顆粒在溫度較高的情況下就被送入包裝袋進(jìn)行密封，儲(chǔ)存過程中，袋內(nèi)的溫度逐漸冷卻下降，熱空氣內(nèi)水蒸汽冷凝成水珠，在賴氨酸硫酸鹽顆粒外表面形成一層液膜，使附近的顆粒變濕和粘結(jié)，隨后，處于顆粒內(nèi)部的的熱量逐漸向外擴(kuò)散，又使這些潮濕粘結(jié)的顆粒變干而結(jié)成團(tuán)塊，隨著儲(chǔ)存溫濕條件的變化結(jié)塊問題將會(huì)逐漸加重。因此運(yùn)輸條件也是結(jié)塊的重要因素，如南北溫濕度差大、海運(yùn)、河運(yùn)濕度較高。所以為了降低結(jié)塊程度，在包裝的選擇方式上要相應(yīng)變化，盡量選用防水密封的包裝。

賴氨酸硫酸鹽運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)庫(kù)進(jìn)行保存時(shí)是否結(jié)塊還決定于它的周圍環(huán)境。倉(cāng)庫(kù)首先是要干燥，相對(duì)濕度應(yīng)在60%以下。要密切注意外界空氣溫濕度的變化。當(dāng)外界空氣的溫濕度低于倉(cāng)內(nèi)時(shí)宜加強(qiáng)通風(fēng)，散發(fā)熱氣；而當(dāng)外界空氣溫濕度高時(shí)，要防止其侵入倉(cāng)內(nèi)。要注意倉(cāng)頂和墻壁的隔熱，減少日曬升溫的影響；碼垛要離墻，垛包之間要留通風(fēng)道，垛包底部最好要用托盤墊底；倉(cāng)庫(kù)周圍要保持衛(wèi)生清潔和干燥等，這些措施一定程度上都能降低結(jié)塊程度。

5 總結(jié)

通過以上論述，賴氨酸硫酸鹽結(jié)塊最重要的因素是產(chǎn)品本身的特性造成的，成品中殘?zhí)橇?、水分、溫度等多種因素都會(huì)影響賴氨酸硫酸鹽結(jié)塊程度，但結(jié)塊的基本過程和原理則是相同的，如何減少水汽和冷風(fēng)濕度是解決結(jié)塊嚴(yán)重問題的關(guān)鍵，可以通過生產(chǎn)工藝、設(shè)備選型、生產(chǎn)環(huán)境控制、包裝選擇等方面來(lái)改善賴氨酸硫酸鹽的結(jié)塊情況。