大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂中的应用制造技术

本发明专利技术公开一种大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂中的应用。本发明专利技术首次提出大豆乳清废水可以用于制备活性乳酸菌，得到的乳酸菌活性高，可达到1.0×10

【技术实现步骤摘要】
大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂中的应用
本专利技术涉及废水利用
更具体地，涉及一种大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂中的应用。
技术介绍
大豆乳清废水属高浓度有机废水，主要特征为有机物含量高，化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)均超过10000mg/L，固体悬浮物(SS)、总氮(TN)、总磷(TP)均较高。这些有机物在水体中或溶解、或悬浮，浊度也很高。据统计，每生产1吨大豆分离蛋白，大约排放35-40m3的大豆乳清废水，目前中国大豆乳清蛋白产量在100-150万吨，其产生的大豆乳清废水排放量将超过3500万m3，造成的水污染代价相当巨大。目前，大豆乳清废水只作为“废水”处理，资源白白浪费，而且造成环境污染的同时又给企业带来成本增加。大豆乳清废水中除含有低分子水溶性蛋白质、蔗糖、无机盐外，还含有大豆低聚糖、膳食纤维、异黄酮等对人体有特殊保健功能的高附加值物质。如果将这些生理活性物质回收同时合理利用大豆乳清废水，则可以达到变废为宝的目的，既解决大豆乳清废水污染的问题，又可以获得可观的经济效益。现有技术中，涉及大豆乳清废水处理的专利情况如下：现有专利涉及利用大豆乳清废水发酵培养酵母并获得单细胞蛋白，而非活的益生菌，如专利“用大豆乳清废水生产单细胞蛋白的复配酵母的制备方法”(CN200710144595.8)，涉及用大豆乳清废水生产扣囊复膜孢酵母、解脂假丝酵母解脂变种、产朊假丝酵母、热带假丝酵母、白地霉。现有专利多涉及大豆乳清废水中某一种成分的利用和开发，对于大量的污染废水处理无益。如专利“一种具有保肝和抗氧化作用的大豆乳清多肽的制备方法”(CN201210241261.3)，“一种从大豆乳清废水中制备高纯度大豆低聚糖的方法”(CN201210192793.2)，“一种从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮和大豆皂甙的方法”(CN03156377.5)；只分离提取了大豆乳清废水中少量成分(多肽、低聚糖、异黄酮、皂甙)，对高浓度COD和BOD的废水并无显著减少。现有技术和专利多侧重于污水处理方式的改进及新技术的应用，成本大、收益小，很难进入工业化利用。如专利“一种膜分离工艺回收利用大豆乳清废水的方法”(CN201210522447.6)，膜材料投入、运行成本高，回收效率较低，废水仍要继续处理以降低COD。因此，如何高效的处理大豆乳清废水有待进一步解决和完善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂中的新应用。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术提供了一种大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂中的应用。进一步，所述乳酸菌包括但不限于嗜热链球菌、屎肠球菌、粪肠球菌、乳酸肠球菌、两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、徳氏乳杆菌乳酸亚种(乳酸乳杆菌)、徳氏乳杆菌保加利亚亚种(保加利亚乳杆菌)、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、布氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、发酵乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、副干酪乳杆菌、乳酸片球菌或戊糖片球菌。进一步，所述大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂的应用，包括以下步骤：1)制备乳酸菌菌种；2)将乳酸菌菌种接种于含有大豆乳清废水的培养基中发酵培养，收集发酵液，干燥，得到高活性乳酸菌菌剂。进一步，所述高活性乳酸菌菌剂中乳酸菌的活性为1.0×1010CFU/g～3.0×1010CFU/g。在本专利技术优选的实施方式中，所述干燥为冷冻干燥或喷雾干燥；其中，所述冷冻干燥条件为真空度0.1mbar～5mbar，温度-55℃～-80℃，时间10h～24h；所述喷雾干燥条件为进风温度为100℃～280℃，出风温度为60℃～180℃。在本专利技术具体的实施方式中，所述含有大豆乳清废水的培养基，包含以下质量比的各组分：0.1％～1％的无机盐，余量为大豆乳清废水；所述培养基的pH为5.5-8.5。其中，所述无机盐包括但不限于柠檬酸氢二铵、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、碳酸钙中一种或多种。在本专利技术优选的实施方式中，所述培养基还包含0.01％～0.5％的生长因子；其中，所述生长因子包括但不限于维生素B12、维生素C、色氨酸、苏氨酸、甾醇中一种或多种。在本专利技术优选的实施方式中，所述大豆乳清废水为常压或负压浓缩1-20倍后的大豆乳清废水，所述浓缩条件为：温度为45℃～100℃，压力为0Mpa～2.0Mpa。本专利技术利用大豆乳清废水制备得到乳酸菌菌剂中乳酸菌的活性达到了1.0×1010CFU/g～3.0×1010CFU/g，经分析还包含有其他功能成分，如15％～25％(w/w)的蛋白质，5％～15％(w/w)的低聚糖，3％～6％(w/w)的可溶性膳食纤维。通过动物实验表明，通过喂食利用大豆乳清废水发酵得到的乳酸菌菌剂，动物的免疫力显著提高。本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术首次提出大豆乳清废水可以用于制备活性乳酸菌，且利用大豆乳清废水培养得到了高活性的乳酸菌，其活性可达到1.0×1010CFU/g～3.0×1010CFU/g。2、本专利技术处理过程兼顾污染废水处理与活性成分开发，所得废水COD在1000mg/L以下，处理成本大为降低；原有废水中还原糖、部分低聚糖、无机盐等经过生物转化，得到更高附加值的发酵产品如可溶性膳食纤维、低聚糖等益生元。3、本专利技术利用大豆乳清废水生产高活性乳酸菌工艺简单，通用性强，运行成本低，收益高。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。本专利技术用大豆乳清废水制备乳酸菌菌剂，适用于下列乳酸菌菌种，具体见表1。表1乳酸菌菌种实施例1大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂的应用大豆乳清废水在制备高活性植物乳杆菌(CGMCC1.2437)菌剂的应用，包括以下步骤：1)制备植物乳杆菌菌种a.将植物乳杆菌在MRS培养基平板上，于37℃有氧条件下培养16h；b.刮取步骤a中菌苔，用无菌生理盐水清洗、溶解并摇匀，并按1％的接种量接入摇瓶中扩大培养，于37℃厌氧条件下培养6h，成为一级种子；c.将步骤b所得的一级种子液按1％接种量接入种子罐中扩大培养，于37℃厌氧条件下培养6h，成为二级种子；2)制备含大豆乳清废水的培养基：d.将大豆乳清废水浓缩(温度45℃，压力0Mpa)1倍，置于发酵罐中，加入0.1％的磷酸氢二钾，调整pH至5.5，于85℃条件下湿热灭菌20min；3)发酵：e.将二级种子液按1％接种量接入发酵罐中发酵培养，于37℃有氧条件下培养36h，收集发酵液；f.将步骤e中发酵液，经过冷冻干燥，所述冷冻干燥条件为真空度0.1mbar，温度-55℃，时间10h，即得高活性植物乳杆菌，经检测其活菌数为2.3×1010CFU/g。实施例2大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂的应用大豆乳清废水在制备高活性长双歧杆菌(CGMCC1.5014)菌剂的应用，包括以下步骤：1)制备长双歧杆菌菌种a.将长双歧杆菌菌株在LB培养基平板上，于38℃厌氧条件下培养24h；b.刮取步骤a中菌苔，用无菌生理盐水清洗、溶解并摇匀，并按5％的接种量接入摇瓶中扩大培养，于38℃厌氧条件下培养14h，成为一级种子；c.将步骤b本文档来自技高网...

【技术保护点】
大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂中的应用。

【技术特征摘要】
1.大豆乳清废水在制备高活性乳酸菌菌剂中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述乳酸菌为嗜热链球菌、屎肠球菌、粪肠球菌、乳酸肠球菌、两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、徳氏乳杆菌乳酸亚种、徳氏乳杆菌保加利亚亚种、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、布氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、发酵乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、副干酪乳杆菌、乳酸片球菌或戊糖片球菌。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：1)制备乳酸菌菌种；2)将乳酸菌菌种接种于含有大豆乳清废水的培养基中发酵培养，收集发酵液，干燥，得到高活性乳酸菌菌剂。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述高活性乳酸菌菌剂中乳酸菌的活性为1.0×1010CFU/g～3.0×101...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟，李晓敏，刘玉春，庄绪会，张晓琳，
申请(专利权)人：国家粮食局科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11