本發(fā)明屬于蘇氨酸母液處理
技術領域：
，具體涉及一種蘇氨酸母液回收利用方法。
背景技術：
：蘇氨酸，學名2-氨基-3-羥基丁酸。蘇氨酸是一種必需的氨基酸，蘇氨酸主要用于醫(yī)藥、化學試劑、食品強化劑、飼料添加劑等方面。特別是飼料添加劑方面的用量增長快速，它常添加到未成年仔豬和家禽的飼料中，是豬飼料的第二限制氨基酸和家禽飼料的第三限制氨基酸。在配合飼料中加入l-蘇氨酸，具有如下的特點：①可以調整飼料的氨基酸平衡，促進禽畜生長；②可改善肉質；③可改善氨基酸消化率低的飼料的營養(yǎng)價值；④可降低飼料原料成本；因此在歐盟國家（主要是德國、比利時、丹麥等）和美洲國家，已廣泛地應用于飼料行業(yè)。通常所說的蘇氨酸母液是指發(fā)酵液提取蘇氨酸后排放的母液。母液中含有的大量菌體蛋白、殘余氨基酸、多糖、核酸以及維生素等營養(yǎng)物質，同時也含有較高濃度的cod以及氨態(tài)氮。如果將其進行直接排放，會嚴重污染環(huán)境。如何處理和利用氨基酸廢液一直是國內氨基酸生產廠家關注的熱點。申請人之前的專利技術大多采用廢水處理系統(tǒng)對其進行凈化處理；加熱濃縮工藝可以獲得飼料產品，同時去除污染物，但是成本較高，耗時費力，資源回收與廢水處理相脫節(jié)，且有高溫蒸發(fā)濃縮后有機物容易變質等缺點；也有研究表明，可以利用氨基酸工業(yè)廢水生產飼用菌體蛋白，例如中國專利技術“利用高含鹽氨基酸廢水發(fā)酵生產飼用漢遜德巴利酵母的方法”公開了一種回收利用氨基酸廢水進行發(fā)酵生產菌體蛋白的方法，該方法利用廢水制備了培養(yǎng)基，培養(yǎng)基組分為，高含鹽氨基酸污水：125g/l-330g/l，碳源：30-100g/l，磷酸二氫鉀（kh2po4）：5-15g/l，酵母粉：0-10g/l，硫酸鎂（mgso4）：3-9g/l，碳酸鈣（caco3）：0.75-2g/l，硫酸亞鐵（feso4）：1.5-4g/l，培養(yǎng)基ph為3.5-7.5，該方法有效處理了廢水，并且制備了菌體蛋白；但是該方法也存在一些缺陷：培養(yǎng)基原料成本較高、廢水使用量有限等缺陷。為了降低企業(yè)成本，同時提高廢液處理量，需要對上述工藝進行改進。技術實現要素：為了克服現有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種蘇氨酸母液回收利用方法。本發(fā)明是采用如下技術方案實現的：一種蘇氨酸母液回收利用方法，其包括如下步驟：步驟1）離心，步驟2）菌株馴化，步驟3）藻馴化，步驟4）制備發(fā)酵培養(yǎng)基，步驟5）發(fā)酵處理。進一步地，所述方法包括如下步驟：步驟1）離心：利用高速碟片分離機將蘇氨酸母液中的菌體分離，回收菌體沉淀，并收集上層廢液；步驟2）菌株馴化：將枯草芽孢桿菌種子液和地衣芽孢桿菌種子液按照3:1的體積比混合，然后按照6%的體積比接種量轉到馴化培養(yǎng)基a中，32℃培養(yǎng)12h，得到馴化菌液；步驟3）藻馴化：將斜生柵藻藻液按照8%的體積比接種量轉到馴化培養(yǎng)基b中，30℃培養(yǎng)24h，得到馴化藻液：步驟4）制備發(fā)酵培養(yǎng)基：將玉米秸稈粉和麥麩投入到步驟1）所得廢液中，300rpm攪拌60min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基；所述玉米秸稈粉、麥麩與步驟1）所得廢液的比例為50-70g：20-30g：1l；步驟5）發(fā)酵處理：將馴化菌液和馴化藻液同時投入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制在30-32℃，發(fā)酵培養(yǎng)72小時，收集菌體和藻體；所述馴化菌液、馴化藻液以及發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為2-3:1-2:20-30；作為步驟1）的一個替代方案，利用高速碟片分離機將蘇氨酸母液中的菌體分離，回收菌體沉淀，并收集上層廢液，因為上層廢液中還含有一些蘇氨酸，本發(fā)明還可以對其進行進一步地分離純化，具體地，經四效蒸發(fā)器進行濃縮，獲得濃縮液；再經模擬移動床色譜進行分離，操作溫度55-60℃，獲得含有較高濃度蘇氨酸的分離液，結晶得到蘇氨酸，上述過程收集的廢棄液體用于下一步驟；優(yōu)選地，所述高速碟片機分離菌體的轉速為4000-5000rpm。優(yōu)選地，所枯草芽孢桿菌種子液的濃度為1×108個/ml；所述地衣芽孢桿菌種子液的濃度為1×108個/ml。優(yōu)選地，所述馴化培養(yǎng)基a的組分為，以配置1l為例：葡萄糖90g，酵母粉30g，mgso412g，k2hpo45g，kh2po45g，feso41g，caco31g，余量為步驟1）所得廢液。優(yōu)選地，所述斜生柵藻藻液的濃度為1×105個/ml。優(yōu)選地，所述馴化培養(yǎng)基b的組分為，以配置1l為例：糖蜜50g，玉米漿50g，蔗糖20g，mnso45g，k2hpo45g，kh2po45g，feso43g，caco31g，余量為步驟1）所得廢液。優(yōu)選地，所述枯草芽孢桿菌為atcc6633；所述地衣芽孢桿菌atcc為14580；所述斜生柵藻為cgmccno.8015。本發(fā)明研究的出發(fā)點以及取得的有益效果主要包括以下幾個方面：申請人在研究中發(fā)現，單獨利用酵母、芽孢桿菌以及乳桿菌等單一菌株發(fā)酵所產生的酶不能完全滿足原料對酶的需求量，利用外加飼用酶對原料進行協(xié)同發(fā)酵在一定程度上能夠彌補單獨利用微生物進行發(fā)酵的不足，但是該方法需要消耗大量的酶制劑，增加了企業(yè)負擔；混合菌種發(fā)酵中，很難找到適合共生協(xié)同功能的菌種，而且菌種數目過多時容易造成雜菌污染，發(fā)酵工藝過程較難控制，因此一般菌種組合數目相對較少會減少污染的可能性。研究表明，芽孢桿菌的淀粉酶、纖維素酶和蛋白酶活力較高，能降解原料中的纖維素、多糖、蛋白質，使之變成易于菌體利用的低分子糖類、肽類及氨基酸，故對原料的利用率高，粗蛋白含量也相對較高。本發(fā)明的母液有多重用途，可用來制備馴化培養(yǎng)基a、馴化培養(yǎng)基b以及發(fā)酵培養(yǎng)基。本發(fā)明采用枯草芽孢桿菌-地衣芽孢桿菌混合發(fā)酵，纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶以及中性蛋白酶較采用單一菌株發(fā)酵的酶活力大大提高，明顯優(yōu)于單一菌株發(fā)酵水平，說明兩種菌株可以發(fā)揮協(xié)同作用，改善產酶水平，有助于提高母液中廢棄物和秸稈的降解；本發(fā)明采用斜生柵藻與菌株共生培養(yǎng)，可協(xié)同芽孢桿菌增殖，其作用主要為在光合作用下提供產生的氧氣或代謝產物，以增加培養(yǎng)基中的含氧量或營養(yǎng)分成，促使有菌株的活性或繁殖率提高，從而產生較多的酶蛋白，提高廢液利用效率；本發(fā)明菌株和藻類首先經過馴化培養(yǎng)，能夠更快速適應發(fā)酵廢液，有效利用發(fā)酵廢液中的養(yǎng)料，在獲得菌體蛋白的同時凈化了水質，減輕污水處理裝置負荷，生態(tài)與經濟效益顯著。具體實施方式為了使本
技術領域：
的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請具體實施例，對本申請的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明所述的菌種屬于已知菌株，均可以從atcc等商業(yè)途徑購買得到。本發(fā)明的各菌種的斜面培養(yǎng)、搖瓶種子培養(yǎng)和發(fā)酵罐培養(yǎng)為本領域的常規(guī)培養(yǎng)方式，不是本發(fā)明創(chuàng)新點，此處不詳述。本發(fā)明所用的原料或試劑除特別說明之外，均市售可得。實施例1一種蘇氨酸母液回收利用方法，其包括如下步驟：步驟1）利用高速碟片分離機將蘇氨酸母液中的菌體分離，高速碟片機分離菌體的轉速為4000rpm，回收菌體沉淀，并收集上層廢液；步驟2）將枯草芽孢桿菌種子液（1×108個/ml）和地衣芽孢桿菌種子液（1×108個/ml）按照3:1的體積比混合，然后按照6%的體積比接種量轉到馴化培養(yǎng)基a中，32℃培養(yǎng)12h，得到馴化菌液；所述馴化培養(yǎng)基a的組分為，以配置1l為例：葡萄糖90g，酵母粉30g，mgso412g，k2hpo45g，kh2po45g，feso41g，caco31g，余量為步驟1）所得廢液；步驟3）將斜生柵藻藻液（1×105個/ml）按照8%的體積比接種量轉到馴化培養(yǎng)基b中，30℃培養(yǎng)24h，得到馴化藻液：所述馴化培養(yǎng)基b的組分為，以配置1l為例：糖蜜50g，玉米漿50g，蔗糖20g，mnso45g，k2hpo45g，kh2po45g，feso43g，caco31g，余量為步驟1）所得廢液；步驟4）將玉米秸稈粉和麥麩投入到步驟1）所得廢液中，300rpm攪拌60min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基；所述玉米秸稈粉、麥麩與步驟1）所得廢液的比例為50-70g：20-30g：1l；步驟5）將馴化菌液和馴化藻液同時投入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制在30-32℃，發(fā)酵培養(yǎng)72小時，收集菌體和藻體；所述馴化菌液、馴化藻液以及發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為3:2:30。所述枯草芽孢桿菌為atcc6633；所述地衣芽孢桿菌atcc為14580；所述斜生柵藻為cgmccno.8015。實施例2一種蘇氨酸母液回收利用方法，其包括如下步驟：步驟1）利用高速碟片分離機將蘇氨酸母液中的菌體分離，高速碟片機分離菌體的轉速為5000rpm，回收菌體沉淀，并收集上層廢液；步驟2）將枯草芽孢桿菌種子液（1×108個/ml）和地衣芽孢桿菌種子液（1×108個/ml）按照3:1的體積比混合，然后按照6%的體積比接種量轉到馴化培養(yǎng)基a中，32℃培養(yǎng)12h，得到馴化菌液；所述馴化培養(yǎng)基a的組分為，以配置1l為例：葡萄糖90g，酵母粉30g，mgso412g，k2hpo45g，kh2po45g，feso41g，caco31g，余量為步驟1）所得廢液；步驟3）將斜生柵藻藻液（1×105個/ml）按照8%的體積比接種量轉到馴化培養(yǎng)基b中，30℃培養(yǎng)24h，得到馴化藻液：所述馴化培養(yǎng)基b的組分為，以配置1l為例：糖蜜50g，玉米漿50g，蔗糖20g，mnso45g，k2hpo45g，kh2po45g，feso43g，caco31g，余量為步驟1）所得廢液；步驟4）將玉米秸稈粉和麥麩投入到步驟1）所得廢液中，300rpm攪拌60min，得到發(fā)酵培養(yǎng)基；所述玉米秸稈粉、麥麩與步驟1）所得廢液的比例為50-70g：20-30g：1l；步驟5）將馴化菌液和馴化藻液同時投入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，控制在30-32℃，發(fā)酵培養(yǎng)72小時，收集菌體和藻體；所述馴化菌液、馴化藻液以及發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為2:1:20。所述枯草芽孢桿菌為atcc6633；所述地衣芽孢桿菌atcc為14580；所述斜生柵藻為cgmccno.8015。實施例3本發(fā)明采用的蘇氨酸母液是從發(fā)酵液中提取蘇氨酸之后的殘液，各主要組分含量為：糖類20-30g/l、脂肪類物質5-8g/l、粗蛋白30-50g/l、cod2000-3000mg/l、氨氮300-500mg/l以及ss100-200mg/l。以實施例1為例，分析發(fā)酵液中各組分為：cod為38mg/l、氨氮為12mg/l以及ss為16mg/l；菌體含量較高，同時液體中的污染物水平大大降低。實施例4各微生物種類之間協(xié)同效果檢測：1、枯草芽孢桿菌-地衣芽孢桿菌混合發(fā)酵對產酶影響，以采用枯草芽孢桿菌單一發(fā)酵為對照組，主要檢測了發(fā)酵液中枯草芽孢桿菌中的纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶以及中性蛋白酶酶活力，具體數據見表1：表1組別纖維素酶u/ml淀粉酶u/ml脂肪酶u/ml中性蛋白酶u/ml實施例1組123.6370.8219.5474.1對照組79.4230.2167.6301.9結論：可見，本發(fā)明選擇的芽孢桿菌之間具備較好的協(xié)同作用，提高了纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶以及中性蛋白酶酶活力，有助于母液中廢棄物以及農作物纖維素的降解。2、斜生柵藻與菌株共生培養(yǎng)對微生物產量、纖維素酶活以及廢液中各污染物水平的影響。以實施例2為例，對照組為只采用菌株進行發(fā)酵處理，具體結果見表2：表2組別微生物產量g/lcod去除率%氨氮去除率%ss去除率%纖維素酶u/ml實施例2組132.898.796.489.2130.7對照組81.681.576.980.1112.3結論：本發(fā)明采用斜生柵藻與菌株共生培養(yǎng)，可協(xié)同芽孢桿菌增殖，可能是因為斜生柵藻在光合作用下提供產生的氧氣或代謝產物，以增加培養(yǎng)基中的含氧量或營養(yǎng)分成，促使有菌株的活性或繁殖率提高，從而產生較多的酶蛋白，提高廢液中各類污染物的降解。盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。當前第1頁12