专利名称：利用软骨素生产中的废水作为发酵氮源制作培养液的方法
技术领域：
本发明涉及废水资源的综合利用领域，具体的说是一种利用软骨素生产过程中的 废水制作发酵培养液的综合利用方法。
背景技术：
微生物发酵生产中常用的发酵氮源有牛肉膏、蛋白胨、酵母粉等。牛肉膏、酵母粉、 蛋白胨等含有丰富的氨基酸和核苷酸，而且含有较多微生物生长需要的维生素和其它生长 因子，是用于发酵的高质氮源，但是价格较高，发酵培养基成本较大。所以选择一种成本低 廉，营养丰富的氮源以降低生产成本、提高发酵培养基质量成为发酵领域有待解决的问题之一。目前，软骨素生产主要采用酶解醇提的方法，即将软骨在酶的作用下加盐水解，然 后提取结晶。在生产过程中会产生大量的含氮废水，根据生产工艺的不同，氨基酸含量可以 达到2% -12%。由于废水中主要是有机物，COD值严重超标，普通的活性污泥法较难处理， 污水极易腐败变质，变臭，污染水体，破坏环境。目前对于该废水的处理方法是直接进入污 水处理环节，不仅加大了污水处理装置的负荷，也造成了资源的浪费。该废水内除含有大量 的复合氨基酸，还含有大量的生长因子和微量元素。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种利用软骨素生产中的废水作为发酵氮源制 作培养液的方法。本发明是通过以下方式实现的。利用软骨素生产中的废水作为发酵氮源制作培养液的方法，其特征是采用以下步 骤(1)软骨采用酶解醇提的方法制备软骨素后，乙醇回收，得氨基酸含量为 2_12wt%的废水；(2)将步骤(1)中的废水与MgS04、KH2P04、水混合溶解，高温灭菌，加入一定比例的 已灭菌碳源，混合均勻，调节PH到6-8，得到培养液。所述利用软骨素生产中的废水作为发酵氮源制作培养液的方法，其特征在于所 述碳源为蔗糖或可溶淀粉。所述利用软骨素生产中的废水作为发酵氮源制作培养液的方法，其特征在于所 述培养液中废水固形物含量为10 30g/L，MgS04含量为6 10g/L，KH2P04含量为4 5g/ L，碳源含量为50 70g/L。本发明所述的氨基酸含量为氨基酸和多肽的总含量。本发明有益效果是由于在软骨蒸煮酶解过程中大分子物质降解，在发酵液中的 溶解度加大，微生物吸收利用的速度和效率提高，所以是种高质量的发酵原料。利用软骨素 生产过程中产生的废水作为发酵生产的氮源，有效利用废水中含有的氨基酸、微量元素和生长因子，减小污水处理负荷，为发酵生产提供优质氮源、减少了发酵液成本。本发明将软 骨素生产废水处理和发酵生产相结合，解决了对环境水体的严重污染，也避免了资源的极 大浪费，更可以用较低成本获取优质的发酵氮源，实现发酵生产的低成本，具有很强的竞争 优势。以山东某软骨素生产企业为例，其以各种动物软骨为原料，日处理原料约25吨，产生 废液约35吨，固形物含量为18wt%，相当于6. 3吨的牛肉膏，可以配制培养基315吨，满足 大规模的生物发酵生产的氮源需求；如废液完全利用，可以减少高COD值废水35吨，减轻污 水处理装置负荷，生态与经济效益显著。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。实施例11、新鲜羊软骨100kg加水50kg蒸煮，加入复合动物蛋白酶酶解，得到酶解液 120kg，酶解液通过树脂吸附软骨素，产生废水110kg，废水固形物含量18wt%，氮含量 1. 25wt %，氨基酸含量约为7. 8wt %，将废水过滤。2、按废水固形物19. 8g/L、蔗糖70g/L、MgS04 6g/L、KH2P04 5g/L的含量配制发酵 培养液。110kg废水中加水800kg、MgS04 8kg、KH2P04 5kg，充分溶解，混合均勻，121°C灭菌 20min,加入灭菌的蔗糖70kg，加无菌水至1000L，调节培养基pH为6. 8，即得到发酵培养液。将步骤2中的培养液加入发酵罐进行透明质酸的发酵，37°C、pH6. 8培养30小时， 获得成熟培养液。所获得培养液中透明质酸含量达到4. 5g/L，与同等条件下以牛肉膏为主 要氮源的培养液发酵产量相当。实施例21、新鲜鲨鱼软骨150kg加水75kg蒸煮酶解，酶解液通过加酒精沉淀软骨素后，蒸 馏酒精后产生废水120kg，固形物含量为22wt%。2、按废水固形物30g/L、可溶淀粉50g/L、MgS04 10g/L、KH2P04 4g/L配制发酵培养 液，向120kg 废水中加水 500kg、MgS04 8 . 8kg、KH2P04 3. 52kg，充分溶解，混合均勻， 121°C灭菌20min，加入灭菌的可溶性淀粉44kg，加无菌水至880L，调节培养液pH为6. 8，得
到发酵培养液。将步骤2中的发酵培养液加入发酵罐进行透明质酸的发酵，控制温度37°C、搅拌 转速220r/min、通气量1. 2vvm, NaOH调节pH为6. 8，培养28小时，获得成熟培养液。上述 步骤所获得培养液中透明质酸含量达到4. 8g/L。
权利要求
一种利用软骨素生产中的废水作为发酵氮源制作培养液的方法，其特征是采用以下步骤(1)软骨采用酶解醇提的方法制备软骨素后，乙醇回收，得氨基酸含量为2 12wt％的废水；(2)将步骤(1)中的废水与MgSO4、KH2PO4、水混合溶解，高温灭菌，加入一定比例的已灭菌碳源，混合均匀，调节pH到6 8，得到培养液。
2.根据权利要求1中所述利用软骨素生产中的废水作为发酵氮源制作培养液的方法， 其特征在于所述碳源为蔗糖或可溶淀粉。
3.根据权利要求1中所述利用软骨素生产中的废水作为发酵氮源制作培养液的方法， 其特征在于所述培养液中废水固形物含量为10 30g/L，MgS04含量为6 10g/L，KH2P04 含量为4 5g/L，碳源含量为50 70g/L。
全文摘要
本发明涉及废水利用领域，具体的说是利用软骨素生产过程中的废水制作发酵培养液的综合利用方法，采用以下步骤软骨采用酶解醇提的方法制备软骨素后，乙醇回收，得氨基酸含量为2-12wt％的废水；将废水与MgSO4、KH2PO4、水混合溶解，高温灭菌，加入一定比例的已灭菌碳源，混合均匀，调节pH到6-8，得到培养液。所述碳源为蔗糖或可溶淀粉，培养液中废水固形物含量为10～30g/L，MgSO4含量为6～10g/L，KH2PO4含量为4～5g/L，碳源含量为50～70g/L。本发明有益效果是有效利用了废水中含有的氨基酸、微量元素和生长因子，减小污水处理负荷，为发酵生产提供优质氮源、减少了发酵液成本。
文档编号C05F7/00GK101891505SQ20101022006
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者许累峰 申请人:许累峰