赖氨酸硫酸盐结块问题探析

王鹏飞，栾建美

无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)

赖氨酸硫酸盐主要是以淀粉乳(玉米、小麦、大米等)液糖化生产成的葡萄糖为碳源，通过生物发酵的方法产出赖氨酸发酵液，发酵液经过浓缩、调配、造粒干燥、冷却生产成赖氨酸硫酸盐产品。随着国内发酵技术水平的不断提高，赖氨酸的产酸水平达到了世界先进水平，根据产酸水平的不同，目前市面上主要以65%和70%赖氨酸硫酸盐产品居多。赖氨酸在国内的生产技术比较成熟，但是在生产过程中还存在不少问题亟待解决，例如不少赖氨酸厂家遭遇的赖氨酸硫酸盐结块现象：轻微的结成小团块，稍为打击即散开；严重时形成坚硬的大块，类似石块，用大锤也难打散。经过多年赖氨酸工程的设计和生产实践经验，现从以下几个方面分析其产生原因，希望能有效缓解和避免赖氨酸硫酸盐生产过程中的结块问题。

1 生产工艺的影响

赖氨酸硫酸盐是以葡萄糖为碳源，通过发酵的方法生产出赖氨酸发酵液，发酵液然后通过浓缩、调配、喷干造粒、冷却等工序生产而成的产品。理论上，赖氨酸在发酵过程中，产酸达到最大化的同时葡萄糖消耗完毕，这是理想化状态。而实际生产中往往会有一部分残糖没有发酵，存在于发酵液中，残糖与赖氨酸混在一起，使物料变得具有黏性，直接影响赖氨酸硫酸盐成品的结块程度。因此生产中尽可能降低残糖的含量，最好把残糖控制在0.5 g/dL以内。

为了保证生产过程中赖氨酸含量在一个合理的范围，使其符合国家或者行业标准，同时也为了减低生产成本，尽可能提高产酸水平，往往需要在发酵液中添加一些填充物，如菌丝体、淀粉乳或者价格低廉的玉米浆等，填充物的成分和多少也会影响赖氨酸盐酸盐结块的程度。如玉米浆填充物，它的主要成分是可溶性糖和蛋白质，如果添加过多，会加重赖氨酸硫酸盐的结块程度，因此在调配过程中要根据情况选择适当的填充物和添加量。

赖氨酸硫酸盐在喷浆造粒过程中因选择的设备供货商不同，工艺也会有差异。主要体现在冷却后的输送，有的冷却床出料直接进入成品仓，有的冷却床出料通过风机输送到成品仓，冷却床出料直接去成品仓，成品仓物料会迅速的进行包装，导致赖氨酸硫酸盐颗粒表面水汽还没有来得及释放就进入包装袋中，这样也会造成结块。所以建议选用出料后通过风送进入成品仓的工艺设备。

2 赖氨酸硫酸盐水分控制的影响

按照国家标准，赖氨酸硫酸盐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，所以大部分工厂都在保证达到国家标准的情况下尽量高控 。但是水分对于结块的影响又有一个最佳的值。通过实际生产经验表明，当水分含量控制在2.5%～3.0%时，结块程度最轻。关于赖氨酸硫酸盐的水分含量又受到多种复杂的内外因素的影响。

(1)赖氨酸盐酸盐造粒干燥主要靠泵将料液打进入喷枪内和压缩空气混合进行喷雾，雾滴与流化床内沸腾的粉料混合包裹，形成颗粒，所以造粒颗粒的大小和均匀度会影响干燥后成品水分的高低。

(2)干燥机的效能和工作条件、停留时间、返料量等也是决定干燥 (冷却〉机出口处的赖氨酸硫酸盐颗粒温度和水分的因素。

3 冷却床冷风的湿度的影响

冷却床进风湿度受到地域环境和季节的影响而不同，国内赖氨酸硫酸盐产区主要集中在东北、山东、华北等地，东北地区气候干燥，相对湿度偏低，在同样冷却方式下结块程度偏低。华北地区相对湿度偏高，特别是夏天结块严重。通过对国内多个项目建设经验和一些企业对冷风除湿系统的改造进行对比，当进风绝对含湿量控制在≤5 g/kg干空气是比较理想的，可以大大降低结块程度。由于赖氨酸硫酸盐颗粒极易吸水的特性，使得周围很多颗粒为了争夺水分子而相互聚集在一起，再经过压实，自然结成块状。如果进风湿度较大，在冷却过程中水分不能及时的被冷空气带走就已经接近饱和，赖氨酸硫酸盐颗粒而是快速的进入到包装袋内，随着环境的变化则会出现整袋板结的现象。所以说进风湿度是影响赖氨酸硫酸盐结块的主要因素。

4 储存运输周围环境的影响

如果赖氨酸硫酸盐颗粒在温度较高的情况下就被送入包装袋进行密封，储存过程中，袋内的温度逐渐冷却下降，热空气内水蒸汽冷凝成水珠，在赖氨酸硫酸盐颗粒外表面形成一层液膜，使附近的颗粒变湿和粘结，随后，处于颗粒内部的的热量逐渐向外扩散，又使这些潮湿粘结的颗粒变干而结成团块，随着储存温湿条件的变化结块问题将会逐渐加重。因此运输条件也是结块的重要因素，如南北温湿度差大、海运、河运湿度较高。所以为了降低结块程度，在包装的选择方式上要相应变化，尽量选用防水密封的包装。

赖氨酸硫酸盐运输到仓库进行保存时是否结块还决定于它的周围环境。仓库首先是要干燥，相对湿度应在60%以下。要密切注意外界空气温湿度的变化。当外界空气的温湿度低于仓内时宜加强通风，散发热气；而当外界空气温湿度高时，要防止其侵入仓内。要注意仓顶和墙壁的隔热，减少日晒升温的影响；码垛要离墙，垛包之间要留通风道，垛包底部最好要用托盘垫底；仓库周围要保持卫生清洁和干燥等，这些措施一定程度上都能降低结块程度。

5 总结

通过以上论述，赖氨酸硫酸盐结块最重要的因素是产品本身的特性造成的，成品中残糖量、水分、温度等多种因素都会影响赖氨酸硫酸盐结块程度，但结块的基本过程和原理则是相同的，如何减少水汽和冷风湿度是解决结块严重问题的关键，可以通过生产工艺、设备选型、生产环境控制、包装选择等方面来改善赖氨酸硫酸盐的结块情况。