一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺制造技术

本发明专利技术涉及聚谷氨酸生产工艺技术领域，特别涉及一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺。本发明专利技术的目的就是将龙口粉丝加工工艺废水再次利用起来，利用纳豆枯草芽孢杆菌发酵废水生产聚谷氨酸，既减轻了污水处理的难度，又对资源进行再次利用，同时降低了聚谷氨酸的生产成本，间接扩大其应用的领域和范围。

A Fermentation Process for Producing Polyglutamic Acid from Wastewater from Vermicelli Processing

【技术实现步骤摘要】
一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺
本专利技术涉及聚谷氨酸生产工艺
，特别涉及一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺。
技术介绍
现有技术下，γ—聚谷氨酸(γ—PGA)是一种具有水溶性、可生物降解性、无毒、以微生物发酵法制得的生物高分子，是一种有粘性的阴离子自然聚合物，分子量从5万到2百万道尔顿不等。γ—聚谷氨酸具有超强亲水性与保水能力，可以平衡土壤酸碱值，可结合有毒重金属，对Pb+2、Cu+2、Cd+2、Cr+3、Al+3、As+4等有极佳的螯合效果，可促进增产。当前限制聚谷氨酸在农业上大规模推广应用的因素主要是其价格较高。国内外的同类农用液态聚谷氨酸产品(含量3.0％以上)销售价10000元/吨以上、生产成本5000元/吨以上。目前除了在设施农业、部分经济作物上有部分应用外，普通大田作物的应用难以大规模推广。粉丝生产过程中会产生大量的工艺废水，国内某地每年产生的粉丝废水高达600万吨以上。这些废水中富含丰富的蛋白质和水溶性多糖，固体悬浮物较多。目前企业针对此类废水都是直接进入污水处理环节，但此类废水治理难度大、投入成本高，限制了粉丝的年产量，间接制约着粉丝行业的进一步发展。传统粉丝加工过程中，会排放出大量工艺废水。直接处理这些工艺废水，难度大，耗资高，同时造成了资源的严重浪费。而传统的聚谷氨酸生产工艺，发酵条件较为严苛，难以大规模扩大生产；同时由于其生产成本过高，产品价格超过了农民的实际购买力，导致市场应用范围难以扩大，其在营养作物和土壤修复等方面的作用也不能很好的发挥。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺，其针对粉丝生产废水处理难和聚谷氨酸生产成本高这两大现状，利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺，将粉丝生产后的工艺废水利用起来，通过废水发酵生产聚谷氨酸。本专利技术所采用的技术方案如下：一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺，包括以下步骤：A、工艺废水提取浓缩：将淀粉生产过程中的废水导出，使用浓缩设备将其浓缩，浓缩至固含量2％—5％，蛋白含量0.5％—2％，总糖含量1.5％—3％；B、发酵液配置；将浓缩后的工艺废水顺序泵入一级种子罐、二级种子罐和发酵罐中作为基础发酵液，并在一级种子罐、二级种子罐添加葡萄糖，磷酸二氢钾和硫酸铵，在发酵罐中添加葡萄糖，磷酸二氢钾，硫酸铵，谷氨酸或谷氨酸钠，并使用氢氧化钠调节发酵液ph；C、发酵液灭菌和冷却：进行发酵液灭菌处理，灭菌温度120℃—130℃，灭菌时间20—40min，灭菌后将发酵液冷却至37℃—39℃；D、接种：将含有纳豆芽孢杆菌的菌液注入一级种子罐中；E、増菌和发酵：増菌条件为一级种子罐温度37℃—39℃，通气量1：0.3—1：0.6，搅拌速度50—60rmp/min，培养时间4—6h；二级种子罐温度37℃—39℃，通气量1：0.3—1：0.6，搅拌速度50—60rmp/min，培养时间8—10h；发酵条件为发酵罐温度37℃—39℃，通气量1：0.3—1：0.6，搅拌速度50—60rmp/min，培养时间18—24h；F、生产聚谷氨酸：将得到的发酵液加入无水乙醇，震动后将聚谷氨酸团取出，过滤，烘干，得到聚谷氨酸。一级种子罐和二级种子罐中的基础发酵液中分别添加葡萄糖1％—3％，磷酸二氢钾0.2％—1％，硫酸铵2％—5％，发酵罐中的基础发酵液中添加葡萄糖1％—3％，磷酸二氢钾0.2％—1％，硫酸铵2％—5％，谷氨酸或谷氨酸钠4％—6％，再使用氢氧化钠调节发酵液ph至6.8—7.8。步骤F包括产量分析的步骤：取发酵液50ml于500ml锥形瓶中，加入150ml无水乙醇，震动30—80s，将锥形瓶中的聚谷氨酸团倾倒出来，置于200目滤布上，烘干，称重，计算聚谷氨酸产量。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术的目的就是将龙口粉丝加工工艺废水再次利用起来，利用纳豆枯草芽孢杆菌发酵废水生产聚谷氨酸，即减轻了污水处理的难度，又对资源进行再次利用，同时降低了聚谷氨酸的生产成本，间接扩大其应用的领域和范围。本专利技术针对粉丝生产废水处理难和聚谷氨酸生产成本高这两大现状，将龙口粉丝生产后的工艺废水利用起来，通过废水发酵生产聚谷氨酸，将其应用于液态有机肥的生产当中，同时解决了两大行业的瓶颈问题，具有十分广阔的市场前景。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式作进一步地详细描述。实施例1将豌豆淀粉生产过程中的废水导出，浓缩至固含量2.4％，蛋白含量0.75％，总糖含量1.59％；将浓缩后的工艺废水泵入一级种子罐、二级种子罐和发酵罐中作为基础发酵液，一级种子罐和二级种子罐的发酵液全配方为基础发酵液中添加葡萄糖1％，磷酸二氢钾0.4％，硫酸铵2％，发酵罐中的发酵液配方为基础发酵液中添加葡萄糖1％，磷酸二氢钾0.4％，硫酸铵2％，谷氨酸或谷氨酸钠4％，使用氢氧化钠调节发酵液ph至6.8；进行发酵液灭菌处理，灭菌温度125℃，灭菌时间20min，灭菌后将发酵液冷却至37.2℃；将含有纳豆芽孢杆菌的菌液注入一级种子罐中进行増菌培养；増菌条件为一级种子罐温度37.3℃，通气量1：0.3，搅拌速度55rmp/min，培养时间5h；二级种子罐温度37.9℃，通气量1：0.4，搅拌速度58rmp/min，培养时间8h；发酵条件为发酵罐温度37℃，通气量1：0.6，搅拌速度60rmp/min，培养时间18h；待发酵结束后，取发酵液50ml于500ml锥形瓶中，加入150ml无水乙醇，震动30s，将锥形瓶中的聚谷氨酸团倾倒出来，置于200目滤布上，烘干，称重，计算聚谷氨酸产量为4.2％。实施例2将豌豆淀粉生产过程中的废水导出，浓缩至固含量3.4％，蛋白含量0.88％，总糖含量1.89％；将浓缩后的工艺废水泵入一级种子罐、二级种子罐和发酵罐中作为基础发酵液，一级种子罐和二级种子罐的发酵液全配方为基础发酵液中添加葡萄糖2％，磷酸二氢钾0.8％，硫酸铵2％，发酵罐中的发酵液配方为基础发酵液中添加葡萄糖2％，磷酸二氢钾0.8％，硫酸铵2％，谷氨酸或谷氨酸钠4％，使用氢氧化钠调节发酵液ph至6.8；进行发酵液灭菌处理，灭菌温度125℃，灭菌时间30min，灭菌后将发酵液冷却至37℃；将含有纳豆芽孢杆菌的菌液注入一级种子罐中进行増菌培养；増菌条件为一级种子罐温度37℃，通气量1：0.3，搅拌速度50rmp/min，培养时间4h；二级种子罐温度37.5℃，通气量1：0.5，搅拌速度55rmp/min，培养时间8h；发酵条件为发酵罐温度37.5℃，通气量1：0.6，搅拌速度60rmp/min，培养时间19h；待发酵结束后，取发酵液50ml于500ml锥形瓶中，加入150ml无水乙醇，震动60s，将锥形瓶中的聚谷氨酸团倾倒出来，置于200目滤布上，烘干，称重，计算聚谷氨酸产量为4.8％。实施例3将豌豆淀粉生产过程中的废水导出，浓缩至固含量3.5％，蛋白含量0.89％，总糖含量1.92％；将浓缩后的工艺废水泵入一级种子罐、二级种子罐和发酵罐中作为基础发酵液，一级种子罐和二级种子罐的发酵液全配方为基础发酵液中添加葡萄糖2％，磷酸二氢钾0.6％，硫酸铵2.8％，发酵罐中的发酵液配方为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺，包括以下步骤：A、工艺废水提取浓缩：将淀粉生产过程中的废水导出，使用浓缩设备将其浓缩，浓缩至固含量2％—5％，蛋白含量0.5％—2％，总糖含量1.5％—3％；B、发酵液配置；将浓缩后的工艺废水顺序泵入一级种子罐、二级种子罐和发酵罐中作为基础发酵液，并在一级种子罐、二级种子罐添加葡萄糖，磷酸二氢钾和硫酸铵，在发酵罐中添加葡萄糖，磷酸二氢钾，硫酸铵，谷氨酸或谷氨酸钠，并使用氢氧化钠调节发酵液ph；C、发酵液灭菌和冷却：进行发酵液灭菌处理，灭菌温度120℃—130℃，灭菌时间20—40min，灭菌后将发酵液冷却至37℃—39℃；D、接种：将含有纳豆芽孢杆菌的菌液注入一级种子罐中；E、増菌和发酵：増菌条件为一级种子罐温度37℃—39℃，通气量1：0.3—1：0.6，搅拌速度50—60rmp/min，培养时间4—6h；二级种子罐温度37℃—39℃，通气量1：0.3—1：0.6，搅拌速度50—60rmp/min，培养时间8—10h；发酵条件为发酵罐温度37℃—39℃，通气量1：0.3—1：0.6，搅拌速度50—60rmp/min，培养时间18—24h；F、生产聚谷氨酸：将得到的发酵液加入无水乙醇，震动后将聚谷氨酸团取出，过滤，烘干，得到聚谷氨酸。...

【技术特征摘要】
1.一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺，包括以下步骤：A、工艺废水提取浓缩：将淀粉生产过程中的废水导出，使用浓缩设备将其浓缩，浓缩至固含量2％—5％，蛋白含量0.5％—2％，总糖含量1.5％—3％；B、发酵液配置；将浓缩后的工艺废水顺序泵入一级种子罐、二级种子罐和发酵罐中作为基础发酵液，并在一级种子罐、二级种子罐添加葡萄糖，磷酸二氢钾和硫酸铵，在发酵罐中添加葡萄糖，磷酸二氢钾，硫酸铵，谷氨酸或谷氨酸钠，并使用氢氧化钠调节发酵液ph；C、发酵液灭菌和冷却：进行发酵液灭菌处理，灭菌温度120℃—130℃，灭菌时间20—40min，灭菌后将发酵液冷却至37℃—39℃；D、接种：将含有纳豆芽孢杆菌的菌液注入一级种子罐中；E、増菌和发酵：増菌条件为一级种子罐温度37℃—39℃，通气量1：0.3—1：0.6，搅拌速度50—60rmp/min，培养时间4—6h；二级种子罐温度37℃—39℃，通气量1：0.3—1：0.6，搅拌速度50—60rmp/min，培养时间8—10h；发酵条件为发酵罐温度37℃—39℃，通气量1：0.3—1：0.6，搅拌速度50—60rmp/min，培养时间18—24h；F、生产聚谷氨酸：将得到的发酵液加入无水乙醇，震动后将聚谷氨酸团取出，过滤，烘干，得到聚谷氨酸。2.根据权利要求1所述的一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺，其特征在于，所述的一级种子罐和二级种子罐中的基础发酵液中分别添加葡萄糖1％—3％，磷酸二氢钾0.2％—1％，硫酸铵2％—5％，发酵罐中的基础发酵液中添加葡萄糖1％—3％，磷酸二氢钾0.2％—1％，硫酸铵2％—5％，谷氨酸或谷氨酸钠4％—6％，再使用氢氧化钠调节发酵液ph至6.8—7.8。3.根据权利要求1所述的一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺，其特征在于，所述步骤F包括产量分析的步骤：取发酵液50ml于500ml锥形瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，林菊，曹菊毅，赵建文，赵延，
申请(专利权)人：烟台东方蛋白科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37