賴氨酸硫酸鹽結塊問題探析

王鵬飛，欒建美

無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035)

賴氨酸硫酸鹽主要是以淀粉乳(玉米、小麥、大米等)液糖化生產成的葡萄糖為碳源，通過生物發酵的方法產出賴氨酸發酵液，發酵液經過濃縮、調配、造粒干燥、冷卻生產成賴氨酸硫酸鹽產品。隨著國內發酵技術水平的不斷提高，賴氨酸的產酸水平達到了世界先進水平，根據產酸水平的不同，目前市面上主要以65%和70%賴氨酸硫酸鹽產品居多。賴氨酸在國內的生產技術比較成熟，但是在生產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塊現象：輕微的結成小團塊，稍為打擊即散開；嚴重時形成堅硬的大塊，類似石塊，用大錘也難打散。經過多年賴氨酸工程的設計和生產實踐經驗，現從以下幾個方面分析其產生原因，希望能有效緩解和避免賴氨酸硫酸鹽生產過程中的結塊問題。

1 生產工藝的影響

賴氨酸硫酸鹽是以葡萄糖為碳源，通過發酵的方法生產出賴氨酸發酵液，發酵液然后通過濃縮、調配、噴干造粒、冷卻等工序生產而成的產品。理論上，賴氨酸在發酵過程中，產酸達到最大化的同時葡萄糖消耗完畢，這是理想化狀態。而實際生產中往往會有一部分殘糖沒有發酵，存在于發酵液中，殘糖與賴氨酸混在一起，使物料變得具有黏性，直接影響賴氨酸硫酸鹽成品的結塊程度。因此生產中盡可能降低殘糖的含量，最好把殘糖控制在0.5 g/dL以內。

為了保證生產過程中賴氨酸含量在一個合理的范圍，使其符合國家或者行業標準，同時也為了減低生產成本，盡可能提高產酸水平，往往需要在發酵液中添加一些填充物，如菌絲體、淀粉乳或者價格低廉的玉米漿等，填充物的成分和多少也會影響賴氨酸鹽酸鹽結塊的程度。如玉米漿填充物，它的主要成分是可溶性糖和蛋白質，如果添加過多，會加重賴氨酸硫酸鹽的結塊程度，因此在調配過程中要根據情況選擇適當的填充物和添加量。

賴氨酸硫酸鹽在噴漿造粒過程中因選擇的設備供貨商不同，工藝也會有差異。主要體現在冷卻后的輸送，有的冷卻床出料直接進入成品倉，有的冷卻床出料通過風機輸送到成品倉，冷卻床出料直接去成品倉，成品倉物料會迅速的進行包裝，導致賴氨酸硫酸鹽顆粒表面水汽還沒有來得及釋放就進入包裝袋中，這樣也會造成結塊。所以建議選用出料后通過風送進入成品倉的工藝設備。

2 賴氨酸硫酸鹽水分控制的影響

按照國家標準，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到國家標準的情況下盡量高控 。但是水分對于結塊的影響又有一個最佳的值。通過實際生產經驗表明，當水分含量控制在2.5%～3.0%時，結塊程度最輕。關于賴氨酸硫酸鹽的水分含量又受到多種復雜的內外因素的影響。

(1)賴氨酸鹽酸鹽造粒干燥主要靠泵將料液打進入噴槍內和壓縮空氣混合進行噴霧，霧滴與流化床內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影響干燥后成品水分的高低。

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

3 冷卻床冷風的濕度的影響

冷卻床進風濕度受到地域環境和季節的影響而不同，國內賴氨酸硫酸鹽產區主要集中在東北、山東、華北等地，東北地區氣候干燥，相對濕度偏低，在同樣冷卻方式下結塊程度偏低。華北地區相對濕度偏高，特別是夏天結塊嚴重。通過對國內多個項目建設經驗和一些企業對冷風除濕系統的改造進行對比，當進風絕對含濕量控制在≤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奪水分子而相互聚集在一起，再經過壓實，自然結成塊狀。如果進風濕度較大，在冷卻過程中水分不能及時的被冷空氣帶走就已經接近飽和，賴氨酸硫酸鹽顆粒而是快速的進入到包裝袋內，隨著環境的變化則會出現整袋板結的現象。所以說進風濕度是影響賴氨酸硫酸鹽結塊的主要因素。

4 儲存運輸周圍環境的影響

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行密封，儲存過程中，袋內的溫度逐漸冷卻下降，熱空氣內水蒸汽冷凝成水珠，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，隨后，處于顆粒內部的的熱量逐漸向外擴散，又使這些潮濕粘結的顆粒變干而結成團塊，隨著儲存溫濕條件的變化結塊問題將會逐漸加重。因此運輸條件也是結塊的重要因素，如南北溫濕度差大、海運、河運濕度較高。所以為了降低結塊程度，在包裝的選擇方式上要相應變化，盡量選用防水密封的包裝。

賴氨酸硫酸鹽運輸到倉庫進行保存時是否結塊還決定于它的周圍環境。倉庫首先是要干燥，相對濕度應在60%以下。要密切注意外界空氣溫濕度的變化。當外界空氣的溫濕度低于倉內時宜加強通風，散發熱氣；而當外界空氣溫濕度高時，要防止其侵入倉內。要注意倉頂和墻壁的隔熱，減少日曬升溫的影響；碼垛要離墻，垛包之間要留通風道，垛包底部最好要用托盤墊底；倉庫周圍要保持衛生清潔和干燥等，這些措施一定程度上都能降低結塊程度。

5 總結

通過以上論述，賴氨酸硫酸鹽結塊最重要的因素是產品本身的特性造成的，成品中殘糖量、水分、溫度等多種因素都會影響賴氨酸硫酸鹽結塊程度，但結塊的基本過程和原理則是相同的，如何減少水汽和冷風濕度是解決結塊嚴重問題的關鍵，可以通過生產工藝、設備選型、生產環境控制、包裝選擇等方面來改善賴氨酸硫酸鹽的結塊情況。