利用食品饮料生产废水培养的单细胞蛋白复合酶制剂制备酵母自溶物的方法及所制酵母产品与流程

文档序号:11837121阅读:来源:国知局

技术特征:

1.利用食品饮料生产废水培养的单细胞蛋白复合酶制剂制备酵母自溶物的方法,其特征在于:以单细胞复合酶制剂与酵母按干物质质量(2:8)~(8:2)的比例进行混合自溶然后干燥、灭菌,自溶分为低温段及高温段,低温段在45~60℃保持20~60分钟,高温段在75~95℃保持30~120分钟,

所述单细胞复合酶制剂是食品饮料生产废水通过以下步骤所获得:

(1)对食品饮料生产废水进行预处理,除渣除油并调pH至5~9,预处理后的食品饮料生产废水的BOD浓度在100-5000mg/L之间,所述食品饮料生产废水包括淀粉、或食糖、或饮料、或罐头、或肉类、或水产、或酿酒、或米面制品、或乳制品、或大豆制品、或发酵调味品的生产阶段用水,所述生产阶段用水包括食品饮料原料浸泡、发芽、粉碎、压榨、浸提、稀释、浓缩、蒸煮烹炸过程中产生的清洗废水,或糖化、发酵、除渣、分离、提纯过程中产生的过滤废水,或包装过程中跑冒滴漏的成品及清洗产生的废水;

(2)对预处理后的食品饮料生产废水进行营养物质调节,使补充氮、磷后废水中的BOD:总氮:总磷=100:(5-20):(0.5-2);

(3)以环保行业惯用的好氧活性菌群作为单细胞复合酶制剂的生产菌体,所述复合酶制剂的生产菌体包括从毛单胞菌属、微球菌属、棒状杆菌属、芽孢杆菌属中的一种,将复合酶制剂的生产菌体接种到曝气培养池,经步骤(2)营养物质调节后的废水泵入曝气培养池,与接种菌体充分混合,菌体在曝气培养池繁殖培养,全程曝气增氧保证曝气培养池溶解氧在2~4mg/L,温度限于10~40℃,pH限于6.5~8.5,菌体繁殖培养后获得单细胞复合酶制剂,单细胞复合酶制剂以絮状体和微生物膜形态沉淀下来以菌泥状态存在;

(4)菌泥收集获得单细胞复合酶制剂。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:当食品饮料生产废水为酿酒废水时,单细胞复合酶制剂的生产设备包括依工序设置的过滤设备、调节池、PH调节罐、初沉池、曝气池、二沉池、具曝气功能的储存罐,生产步骤依次包括:

(1)酿酒废水预处理:以离心机、板框过滤机及格栅机作为过滤设备,含硅藻土的废水经离心机离心,含酵母的废水经板框机过滤,与其它酿造废水共同经格栅机过滤,过滤后的废水集中在调节池内,然后泵入pH调节罐,调节pH至7;

(2)调节好pH的废水通过管道输送到初沉池,沉淀后的废渣从初沉池底部排出,上清液从初沉池表层溢流口流出,在初沉池溢流出口分别安装COD、总氮、总磷在线检测设备,按照BOD:总氮:总磷=100:8:1,其中BOD=COD*0.55,计算出总氮、总磷的补充量,

以尿素和磷酸二氢钾作为氮源和磷源的补充来源,配置成固定浓度的水溶液添加到废水中;

以硫酸锌和硫酸锰作为微量元素的补充添加,添加浓度按废水中2mg/L Zn2+和1mg/L Mn2+的浓度需求进行添加;

(3)酿酒废水的微生物培养方法选择连续培养法,菌体繁殖培养方式选择完全混合式,酿酒废水从初沉池经管道输送至曝气池,

菌泥和酿酒废水在曝气池充分混合,在曝气池繁殖培养过程中全程曝气增氧保证培养池溶解氧在2~4mg/L之间,pH在7.5~8.5之间,曝气池为开放式培养环境,菌体以絮状的形式混合在曝气池中,菌体混合液从曝气池末端溢流,菌体混合液通过管道输送进入二沉池,在二沉池依靠重力作用,絮状菌体沉淀下来,形成菌泥并从二沉池底部排出,一部分进入具曝气功能的储存罐用来生产单细胞复合酶制剂,另一部分作为回流菌泥输送回曝气池,

(4)储存罐中的菌泥经沉淀、浓缩加工成单细胞复合酶制剂产品。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:进入具曝气功能的储存罐的用于单细胞复合酶制剂生产的菌泥量根据曝气池温度决定,当曝气池温度在10~20℃时,用于单细胞复合酶制剂生产的菌泥量占曝气池总菌泥量的1/13~1/15;当曝气池温度在20~30℃时,用于单细胞复合酶制剂生产的菌泥量占曝气池总菌泥量的1/11~1/13;当曝气池温度在30~40℃时,用于单细胞复合酶制剂生产的菌泥量占曝气池总菌泥量的1/8~1/11。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:当食品饮料生产废水为氨基酸生产废水时,单细胞复合酶制剂的生产设备包括依工序设置的过滤设备、调节池、初沉池、集水井、SBR曝气培养池、具曝气功能的储存罐,生产步骤依次包括:

(1)氨基酸生产废水预处理:以格栅机作为过滤设备,废水泵送至格栅机过滤以去除废水中大颗粒的悬浮、漂浮物,格栅栅距选3mm,过滤后的废水经管道输送至调节池,pH调节到6-8之间,调节池废水泵入初沉池,沉淀废渣收集去除,上清液在沉淀池末端溢流被输送至集水井;

(2)集水井含有一个用于搅拌的潜水泵,取集水井水样检测TOC、总氮、总磷,按照TOC:总氮:总磷=100:12:1.5,计算出总氮、总磷的补充量,以硝酸铵和过磷酸钙为氮源和磷源的补充来源,一次性添加到集水井中;

(3)氨基酸生产废水的微生物培养方法选择序批式培养法的SBR工艺,菌体繁殖培养方式选择完全混合式,集水井中的废水经稀释水的稀释后进入SBR曝气培养池,在SBR曝气培养池中依时间顺序完成进水、曝气、沉淀、排水、排菌泥全过程,在进水阶段持续曝气,曝气保证DO在0.8~1.2mg/L;在曝气阶段氨基酸生产废水和菌泥完全混合,菌体以絮状的形式混合在SBR曝气培养池中,该阶段全程曝气增氧保证SBR曝气培养池溶解氧在1~2mg/L之间,pH在7.5~8.5之间,SBR曝气培养池为开放式培养环境,培养温度限于10~40℃;停止曝气后,絮状菌体沉淀下来,形成菌泥;排水和排泥阶段同时进行,排泥指菌泥从SBR曝气培养池底部排出,用于单细胞复合酶制剂生产,留部分菌泥作为接种菌泥留在SBR曝气池作为接种液备用;

(4)从SBR曝气培养池排出的用于生产单细胞复合酶制剂的菌泥收集在具曝气功能的储存罐内,储存罐在收集阶段的曝气保证菌泥的溶解氧>2mg/L,收集完成后停止储存罐的曝气和搅拌,菌泥经沉淀、浓缩制得单细胞复合酶制剂。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:从SBR曝气培养池排出的用于单细胞复合酶制剂生产的菌泥量根据SBR曝气培养池温度决定,当SBR曝气培养池温度在10~20℃时,用于单细胞复合酶制剂生产的菌泥量占SBR曝气培养池总菌泥量的1/11~1/12;当SBR曝气培养池温度在20~30℃时,用于单细胞复合酶制剂生产的菌泥量占SBR曝气培养池总菌泥量的1/9~1/10;当SBR曝气培养池温

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:单细胞复合酶制剂的参数如下:

干基蛋白40.0%~60.0%;

干基总氨基酸35.0%~55.0%;

干基无机氮0~5.0%;

干基总核苷酸2.0%~6.0%;

总核苷酸/总氨基酸比值0.07~0.12;

总核苷酸/蛋白0.05~0.10;

溶菌酶活力150-500U/g干基;

核酸酶500-4000U/g干基;

蛋白酶1000-10000U/g干基。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:单细胞复合酶制剂与酵母的混合比例为(3:7)~(7:3),优选特定单细胞复合酶制剂与酵母的质量含量比例为1:1。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述酵母包括啤酒酵母、面包酵母、糖蜜酵母中的一种或两种以上的混合,且酵母未经过核酸提取工艺,优选的是未经干燥的啤酒酵母浓缩液和酵母泥,所述啤酒酵母的干物质蛋白含量为40%~55%。

9.由权利要求1~8任一所述的方法所制得的酵母产品。

10.根据权利要求9所述的酵母产品,其特征在于:酵母产品中的水分质量含量为5.0%-10.0%、游离核苷酸质量含量为1.40%-3.00%、游离碱基质量含量为0-0.20%、蛋白质量含量为40.0%-60.0%,其中蛋白中的小肽质量含量为15.00%~40.00%、蛋白中的游离氨基酸质量含量为2.0%-8.0%。

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