專利名稱:一種處理螺旋霉素菌渣的生物學方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明提供了一種處理螺旋霉素菌渣的生物學方法,涉及到微生物學、生物工程學和發(fā) 酵工程學領(lǐng)域。
背景技術(shù):
螺旋霉素菌渣是螺旋霉素生產(chǎn)菌液體發(fā)酵生產(chǎn)的廢棄物,其成分包括菌體、未利用完的 培養(yǎng)基、培養(yǎng)基降解物、生產(chǎn)菌次級代謝物,以及在產(chǎn)品提取過程中添加的無機鹽(如絮凝 劑、助濾劑)等。螺旋霉素菌渣中含有豐富的營養(yǎng)成分,粗蛋白含量較高,是一種可利用度 較高的有機資源。但是螺旋霉素菌渣成分的復雜性限制了對其的處理再利用。除營養(yǎng)成分外, 菌渣中還含有抗生素殘留和螺旋霉素生產(chǎn)菌產(chǎn)生的多種次級代謝物。如果將菌渣直接作為飼 料蛋白源使用,這些物質(zhì)進入動物體內(nèi)后就可能引起抗生素在動物體內(nèi)的積累,進而威脅人 類健康,安全性存在著很大問題。菌渣中雖有較高的粗蛋白,但這些蛋白的可吸收性不好, 同時菌渣中含有多種無機鹽,灰分過高,將菌渣直接作為微生物培養(yǎng)基氮源使用的效果也很 差。
伴隨著螺旋霉素工業(yè)的發(fā)展,螺旋霉素菌渣也呈現(xiàn)出分布廣,資源量大的特點。這些大 量未經(jīng)處理的菌渣已經(jīng)給環(huán)境帶來了嚴重污染,當前如何有效處理菌渣污染仍是一個急需解 決的問題。治理螺旋霉素菌渣污染并進行再利用,對保護環(huán)境,節(jié)約資源,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟都 具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于消除螺旋霉素菌渣中的毒性因素,提高螺旋霉素菌渣的蛋白質(zhì)量,將 螺旋霉素菌渣轉(zhuǎn)化為安全性高、性能優(yōu)良的蛋白源,處理后的產(chǎn)品可以作為微生物培養(yǎng)基氮 源或飼料蛋白源使用,從而從根本上解決螺旋霉素菌渣的污染問題,并達到資源化利用的目 的。
本發(fā)明所提供的技術(shù)方案,是使用復合微生物發(fā)酵劑及復合酶制劑(兩者合稱為發(fā)酵因 子),以螺旋霉素菌渣為主要原料,并添加其他輔料共同構(gòu)成發(fā)酵底物進行固態(tài)發(fā)酵,再對發(fā) 酵產(chǎn)物進行高溫干燥滅活,即得產(chǎn)品。
本發(fā)明中的發(fā)酵底物,由螺旋霉素菌渣和其他輔料構(gòu)成。其中螺旋霉素菌渣可以為干渣 或濕渣(含水量0-75%),輔料可以是工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品,包括但不限于酒糟、粕類、麩皮等中的 一種或多種。螺旋霉素菌渣所占比例(干基)為50-90%,輔料的比例(干基)為10-50%,
本發(fā)明中的復合微生物發(fā)酵劑,包含酵母菌、地衣芽孢桿菌和黑曲霉,其中酵母菌占 30-50%,地衣芽孢桿菌10-40%,黑曲霉30-50%,優(yōu)選為酵母菌占40-50%,地衣芽孢桿菌20-30%, 黑曲霉40-60%。
本發(fā)明中的復合酶制劑,包含蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、葡聚糖酶,其中蛋白酶 占30-40%,纖維素酶20-30%,半纖維素酶20-30%,葡聚糖酶20-30%,優(yōu)為蛋白酶占30%,纖維 素酶30%,半纖維素酶20%,葡聚糖酶20%。
本發(fā)明中復合微生物發(fā)酵劑與復合酶制劑的添加比例=1-2 : 1。
本發(fā)明中發(fā)酵因子與發(fā)酵底物的添加比例(按照干基量計算),發(fā)酵因子發(fā)酵底物
=1-2 : 100,優(yōu)選為1.5 : 100。
本發(fā)明中發(fā)酵底物的起始含水量為45-65%,優(yōu)選為50-55%。發(fā)酵底物的堆高高度不得高 于1.2m,優(yōu)選為0.9-1. lm。發(fā)酵溫度為45-55°C,優(yōu)選為50-53。C。當發(fā)酵溫度高于55。C時,
3應進行通風處理。發(fā)酵時間為48-60h,優(yōu)選為54-58h。發(fā)酵底物的干燥滅活溫度應大于8(TC, 干燥時間為12-20rain,優(yōu)選為15-18min。
螺旋霉素菌渣經(jīng)處理后,產(chǎn)品粗蛋白質(zhì)含量>35%,灰分含量《12°/。,水分含量《10%,性 能安全可靠。使用此產(chǎn)品部分或全部替代的傳統(tǒng)氮源用于大環(huán)內(nèi)酯抗生素發(fā)酵中,發(fā)酵效價 提高10-30%,成本降低10-35%
具體實施例方式
通過下面給出的具體實施例可以進一步清楚地了解本發(fā)明,但它們不是對本發(fā)明的限定。 實施例l:
取干螺旋霉素菌渣(含水量10。/。)54kg,濕啤酒糟(含水量70%) 120kg,麩皮10kg,使發(fā)酵 料水分為50%左右,然后接入0.75kg復合微生物發(fā)酵劑(酵母菌40%,地衣芽孢桿菌20%,黑曲 霉40%)和O. 75kg的復合酶制劑(蛋白酶30%,纖維素酶30%,半纖維素酶20°/。,葡聚糖酶20%), 混合均勻。發(fā)酵底物堆高為lm。發(fā)酵溫度控制在50-55'C,當發(fā)酵底物溫度高于55'C時進行翻 堆通風降溫處理。發(fā)酵時間55h,經(jīng)8(TC干燥滅活15min,再粉碎、包裝可得104kg產(chǎn)品。
實施例2:
取濕螺旋霉素菌渣(含水量70%) 150kg,干啤酒糟(含水量10%) 40kg,麩皮10kg,使發(fā) 酵底物含水量為55%左右,然后接入1.3kg復合微生物發(fā)酵劑(酵母菌35%,地衣芽孢桿菌30%, 黑曲霉35%)和0. 7kg的復合酶制劑(蛋白酶30y。,纖維素酶30%,半纖維素酶20%,葡聚糖酶20%), 混合均勻。發(fā)酵底物堆高為0.9m。發(fā)酵溫度控制在50-55°C,當發(fā)酵底物溫度高于55'C時進行 翻堆通風降溫處理。發(fā)酵時間60h,經(jīng)8(TC干燥滅活15min,再粉碎、包裝可得100kg產(chǎn)品。
實施例3:
取干螺旋霉素菌渣(含水量10%) 65kg,干啤酒糟(含水量10%) 35kg,麩皮10kg,接入 0. 5kg復合微生物發(fā)酵劑(酵母菌40%,地衣芽孢桿菌20%,黑曲霉40%)和0.5kg的復合酶制劑 (蛋白酶30%,纖維素酶30%,半纖維素酶20%,葡聚糖酶20%),再緩慢加入95kg水,使發(fā)酵底 物含水量為54%左右,混合均勻。發(fā)酵底物堆高為lm。發(fā)酵溫度控制在50-55。C,當發(fā)酵底物 溫度高于55。C時進行翻堆通風降溫處理。發(fā)酵時間58h,經(jīng)8(TC干燥滅活15min,再粉碎、包 裝可得100kg產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種處理螺旋霉素菌渣的生物學方法,其特征在于使用復合微生物發(fā)酵劑及復合酶制劑,以螺旋霉素菌渣為主要原料,并添加其他輔料共同構(gòu)成發(fā)酵底物進行固態(tài)發(fā)酵,再對發(fā)酵產(chǎn)物進行高溫干燥滅活即得產(chǎn)品。產(chǎn)品可用作微生物培養(yǎng)基氮源或飼料蛋白源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法,其特征在于螺旋霉素菌渣可以是濕菌渣,也可以是經(jīng)過干燥處理后的干菌渣,含水量為0-75%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法,其特征在于發(fā)酵底物中螺旋霉素菌渣的比例(干基)為50-90%,輔料的比例(干基)為10-50%;輔料可以是工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品,包括但不限于酒糟、粕類、麩皮等中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法,其特征在于所用的復合微生物發(fā)酵劑包含酵母菌、地衣芽孢桿菌和黑曲霉,其中酵母菌占30-50%,地衣芽孢桿菌10-40%,黑曲霉30-50%,優(yōu)選為酵母菌40-50%,地衣芽孢桿菌20-30%,黑曲霉40-60%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法,其特征在于復合酶制劑,包含蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、葡聚糖酶,其中蛋白酶占30-40%,纖維素酶20-30%,半纖維素酶20-30%,葡聚糖酶20-30%,優(yōu)為蛋白酶30%,纖維素酶30%,半纖維素酶20%,葡聚糖酶20%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法,其特征在于發(fā)酵因子(復合微生物發(fā)酵劑和復合酶制劑)與發(fā)酵底物的添加比例(按照干基計算),發(fā)酵因子發(fā)酵底物干基量=1-2 : 100,優(yōu)選為1.5 :100。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于發(fā)酵底物的含水量為45-65%,優(yōu)選為50-55%;發(fā)酵溫度為45-55°C,優(yōu)選為50-53°C;發(fā)酵時間為49-60h,優(yōu)選為54-58h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于在發(fā)酵完成后,發(fā)酵底物的干燥滅活溫度應大于80°C,干燥時間為12-20min,優(yōu)選為15-18min。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于使用螺旋霉素菌渣及輔料(包括但不限于酒糟、粕類、麩皮)作為發(fā)酵底物,控制發(fā)酵底物起始含水量為45-65%,接入復合微生物發(fā)酵劑(酵母菌30-50%,地衣芽孢桿菌10-40%,黑曲霉30-50%)和復合酶制劑(蛋白酶30-40%,纖維素酶20-30%,半纖維素酶20-30%,葡聚糖酶20-30%),進行固態(tài)發(fā)酵。發(fā)酵底物堆高為0. 9-1. 2m。發(fā)酵溫度控制在45-55°C,當發(fā)酵底物溫度高于55"時進行翻堆通風降溫處理。發(fā)酵時間48-60h,經(jīng)80。C以上干燥滅活12-20min,再粉碎包裝即得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種處理螺旋霉素菌渣的生物學方法,通過使用復合微生物發(fā)酵劑及復合酶制劑,以螺旋霉素菌渣為主要原料,并添加其他輔料共同構(gòu)成發(fā)酵底物進行固態(tài)發(fā)酵,再對發(fā)酵產(chǎn)物進行高溫干燥滅活即得產(chǎn)品,所得產(chǎn)品可用作微生物培養(yǎng)基氮源或飼料蛋白源。此方法具有工藝簡單、操作容易、處理時間短,處理效率高的特點;處理后產(chǎn)品安全可靠,性能優(yōu)良。從而解決了螺旋霉素菌渣的污染問題,并實現(xiàn)了資源再利用。
文檔編號C12P1/00GK101624605SQ20081004832
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者浦勁松, 杰 胡 申請人:武漢爍森生態(tài)科技有限公司