一种利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法，属于生物化工技术领域。本发明专利技术依次通过对异VC钠发酵废液调酸度、复配、二次发酵、酶解、均质、浓缩制得生物复合液体肥。本发明专利技术利用异VC钠发酵废液为原料，解决了异VC钠发酵废液的环境问题。所得的生物复合液体肥，不会导致土地板结等，解决了现有化学肥料对土地造成危害的问题。而且，本发明专利技术所得的生物复合液体肥既富含氮、磷、钾等植物生长所需的大量元素，也含有钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硒及氯等微量元素；肥效非常好。

【技术实现步骤摘要】
一种利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法
本专利技术涉及生物化工
，特别涉及一种利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法。
技术介绍
异VC钠为白色或微黄色针状晶体，无臭，味略咸，在空气中较稳定，遇到光色渐变暗，在水中易溶，在甲醇，己醇中微溶解。在氯仿或乙醚中不溶。PH值介于7-8之间。异VC钠的氧化速度较为缓慢，热稳定性较维生素C高，而且安全无毒，在人体内不影响维生素C的吸收，生产成本低。异VC钠可以应用到食品中作为抗氧化剂、防腐剂、保鲜剂；异VC钠可以应用到医药中作为维生素C的增补剂；异VC钠还可以应用到化妆品中用于防皱、抗衰老、美白等。异VC钠是一种很有发展前途的可代谢抗氧剂，其防腐抗氧效果大大超过维生素C，但价格不到其的二分之一。发达国家70年代末开始规模生产，如美国辉瑞制药于80年代初期达到年生产能力5000吨。我国于80年代初，由山西微生物研究所最早开始研制异VC钠，接着安徽微生物所也从事了这方面的研究，生产工艺研究取得了许多成果。90年代初期形成小规模生产，最多时我国有生产厂家20多个，但是年产量都在300吨以下。由于工艺技术落后，生产成本高，到2000年大都转产。郑州托洋生物工程有限公司(原郑州生物化工厂)于1993年与有关科研院所合作生产异VC钠，经过多次工艺改进，规模己由最初的年产300吨，到如今的生产龙头老大年产能力己达到20000吨，居世界首位，并占有了该产品60%以上的国际市场份额和80%以上的国内市场份额，是全球专业的食品添加剂异VC钠的生产基地。目前国内外异VC钠的生产方法有莱氏法和两步发酵法，国内普遍采用两步发酵法，即生物发酵与化学合成相结合的工艺。其主要过程是淀粉用酶水解生产葡萄糖，然后利用葡萄糖母液同粉状碳酸钙混合，在酶制剂的作用下深层发酵制成2酮基葡萄糖酸钙。将2酮基葡萄糖酸钙置于甲醇溶液中，在酸的催化作用下与甲醇进行酯化反应合成2酮基葡萄糖酸甲酯。再用氢氧化钠甲醇溶液处理2酮基葡萄糖酸甲酯制得异VC钠粗品，然后对粗品进行洗涤、脱色、重结晶制得成品。在异VC钠生产过程中，产生大量废水（见表1）。表1异VC钠生产过程中各工段废水排放情况异VC钠生产废水的处理利用一直是异VC钠行业环境保护的一大课题，废水中含有大量的蛋白质、菌丝体、2酮基葡萄糖酸、异VC钠、糖类等，直接舍弃不仅造成了发酵产品的大量浪费，而且对环境也带来了很大的污染。我国是农业大国，随着我国农业的发展，化肥特别是氮肥用量大幅度增加，有机肥和生物复合肥用的量却无明显增长，化肥的过度使用导致土壤酸化、板结，供肥能力降低，施肥效益逐年下降。为了改善农田生态环境，发展可持续农业、绿色农业，同时也为了改善农产品质量，提高农产品附加值，增加农民收，生物肥料的发展势在必行。而利用农副产品加工过程中产生的副产物生产高质量的生物肥料，既解决了废弃物对环境的污染问题，又能使资源得到有效利用。利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥料，能有效利用异VC钠发酵废液中的丰富的蛋白质和其他大量的有机物、无机物等，使植物得到更充足的营养，同时生物液体肥料的使用，可以避免化肥使用过程中造成的土地酸化、板结等现象。既符合发展绿色农业、循环经济的要求，有能增加单位面积土地的经济效益，具有重要的社会意义和广阔的市场前景。目前利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法的还未见道。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法。本专利技术解决了大量异VC钠发酵废液污染环境的问题，同时解决了大量化学肥料的使用导致土地肥力下降的问题。本专利技术的技术方案为：一种利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法，包括以下步骤：1）酸度调节调节异VC钠发酵废液的pH值至6.5~7.5；2）复配在步骤1）处理完的基液中加入碳酸氢铵、钼酸铵、磷酸氢二钾、玉米浆，混匀；3）二次发酵向步骤2）处理完的基液中接入复合微生物菌剂，进行分阶段发酵；所述复合微生物菌剂包含芽孢杆菌、链霉菌、酵母菌中的至少两种；4）酶解在45~52℃下，按照异VC钠发酵废液的重量计，添加0.2%~0.5%的风味蛋白酶，酶解1~2小时；然后调节酶解液的pH值至6.8~7.2，并在温度52~57℃下，按照2500~3500U/g加入木瓜蛋白酶，恒温酶解4~6小时；5）均质将酶解液在70~85℃、15~25MPa条件下高压均质，获得生物复合液体肥匀浆。作为优选方案，还包括步骤6）：浓缩；具体的，将生物复合液体肥匀浆浓缩至原体积的40~55%，得到生物复合液体肥。进一步地：步骤6）中在温度50~65℃下减压浓缩。作为优选方案，步骤1）中，采用4~8mol/L的氢氧化钠溶液调节异VC钠发酵废液的pH值。由于异VC钠发酵废液里混有少许废酸，pH大约为5.0左右，故将异VC钠发酵废液的酸度加以适度调节，用氢氧化钠调pH至6.5-7.5左右。作为优选方案，步骤2）中，加入1%~2%的碳酸氢铵、0.05%~0.1%的钼酸铵、1%~2%的磷酸氢二钾、0.05%~0.08%的玉米浆。作为优选方案，步骤3）中，所述复合微生物菌剂包含多粘芽孢杆菌、链霉菌和酵母菌。作为优选方案，所述分阶段发酵，第一阶段发酵温度为23~26℃，发酵时间为12~16h；第二阶段发酵温度为28~32℃，发酵时间为18~24h；第三阶段发酵温度为35~38℃，发酵时间为22~28h。由于不同的菌种的最佳发酵条件不同，因此分阶段发酵。作为优选方案，步骤4）中，在50℃下，按照异VC钠发酵废液的重量计，添加0.2%~0.3%的风味蛋白酶，酶解1~2小时；然后调节酶解液的pH值至7.0，并在温度55℃下，按照3000U/g加入木瓜蛋白酶，恒温酶解4~6小时。作为优选方案，步骤5）中均质2~5次。作为优选方案，步骤5）中，在温度75℃、压力20MPa条件下均质。异VC钠发酵废液成分复杂，包含蛋白质、酸、碳水化合物、有机物等，其蛋白质含量尤其丰富。经初步检测异VC钠发酵废液中粗蛋白含量高达5.28%，因此可以直接利用异VC钠发酵废液作为生产生物复合液体肥的原料，采用酶手段，将异VC钠发酵废液中的蛋白质分解转化为更容易被植物吸收利用的氨基酸，而其他具有促进植物生长作用的组分依然保留，再针对性的添加其他营养成分复配，从而得到一种高效生物复合液体肥料。本专利技术所得的生物复合液体肥既富含氮、磷、钾等植物生长所需的大量元素，也含有钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硒及氯等微量元素。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术利用异VC钠发酵废液为原料，解决了异VC钠发酵废液的环境问题。2、本专利技术所得的生物复合液体肥，不会导致土地板结等，解决了现有化学肥料对土地造成危害的问题。3、本专利技术所得的生物复合液体肥既富含氮、磷、钾等植物生长所需的大量元素，也含有钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硒及氯等微量元素；肥效非常好。具体实施方式实施例1：一种利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法，包括以下步骤：1）酸度调节采用6mol/L的氢氧化钠溶液调节异VC钠发酵废液的pH值至7.0；2）复配在步骤1）处理完的基液中加入1.5%的碳酸氢铵、0.05%的钼酸铵、1.5%的磷酸氢二钾、0.06%的玉米浆，混匀；3）二次发酵向步骤2）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）酸度调节调节异VC钠发酵废液的pH值至6.5~7.5；2）复配在步骤1）处理完的基液中加入碳酸氢铵、钼酸铵、磷酸氢二钾、玉米浆，混匀；3）二次发酵向步骤2）处理完的基液中接入复合微生物菌剂，进行分阶段发酵；所述复合微生物菌剂包含芽孢杆菌、链霉菌、酵母菌中的至少两种；4）酶解在45~52℃下，按照异VC钠发酵废液的重量计，添加0.2%~0.5%的风味蛋白酶，酶解1~2小时；然后调节酶解液的pH值至6.8~7.2，并在温度52~57℃下，按照2500~3500U/g加入木瓜蛋白酶，恒温酶解4~6小时；5）均质将酶解液在70~85℃、15~25MPa条件下高压均质，获得生物复合液体肥匀浆。

【技术特征摘要】
1.一种利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）酸度调节调节异VC钠发酵废液的pH值至6.5~7.5；2）复配在步骤1）处理完的基液中加入碳酸氢铵、钼酸铵、磷酸氢二钾、玉米浆，混匀；3）二次发酵向步骤2）处理完的基液中接入复合微生物菌剂，进行分阶段发酵；所述复合微生物菌剂包含芽孢杆菌、链霉菌、酵母菌中的至少两种；4）酶解在45~52℃下，按照异VC钠发酵废液的重量计，添加0.2%~0.5%的风味蛋白酶，酶解1~2小时；然后调节酶解液的pH值至6.8~7.2，并在温度52~57℃下，按照2500~3500U/g加入木瓜蛋白酶，恒温酶解4~6小时；5）均质将酶解液在70~85℃、15~25MPa条件下高压均质，获得生物复合液体肥匀浆。2.如权利要求1所述利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法，其特征在于，还包括步骤6）：浓缩；具体的，将生物复合液体肥匀浆浓缩至原体积的40~55%，得到生物复合液体肥。3.如权利要求2所述利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法，其特征在于：步骤6）中在温度50~65℃下减压浓缩。4.如权利要求1或2所述利用异VC钠发酵废液生产生物复合液体肥的方法，其特征在于：步骤1）中，采用4~8mol/L的氢氧化钠溶液调节异VC钠发酵废液的pH值。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐慧，李文婧，刘建军，田延军，张俊娇，徐贞，黄婧，贺强之，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，山东省食品发酵工业研究设计院，
类型：发明
国别省市：山东,37