专利名称：基于生物技术的白酒糟综合利用方法
技术领域：
本发明涉及一种基于生物技术的白酒糟综合利用方法。
背景技术：
白酒糟是白酒生产发酵产生的废渣，目前仅作为家畜的饲料使用，利用率及附加值较低，而且会占用场地，夏季会产生异味，污染环境。我国是一个酿酒大国，酒糟资源十分丰富，但是酒糟的利用率却很低，限制白酒糟 资源充分利用的制约因素有两个一是鲜糟酸度大(PH约为3. 8)，水分高60% -65%，易腐败变质，不利于保存和运输。二是由于白酒在制酒过程中加入了大量的稻壳，经测定，在风干物中稻壳的重量占30%左右，体积占50%左右，粗纤维含量高达17. 8%以上，作为饲料消化率低、适口性差，难于吸收利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变废为宝，工艺简单、易操作的基于生物技术的白酒糟综合利用方法。本发明的技术解决方案是一种基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是包括下列步骤(I)以白酒糟为原料，经过糟渣分离，基本培养基培养，再依次进行一级水解、二级水解、同步连续糖化发酵，阴离子树脂吸附、减压浓缩、脱水、干燥得到丁二酸；(2)以步骤(I)生产丁二酸后产生的糟渣为原料，加入辅助碳源，调节pH为5. 3 5. 9，接种白地霉液体菌种进行固态好氧发酵培养，然后进行分离、干燥、粉碎而得到菌体蛋白饲料。步骤(I)中基本培养基的配料如下=K2HPO4.3H201. 0-10. Og/L,CaCl2L 0-10. Og/L、NaH2PO4. 2Η201· 0-10. Og/L, NaAcO. 1-5. Og/L、MgCl2. 6Η201· 0-10. 0g/L，培养基 pH2_9。一级水解的酶用α -淀粉酶，其添加量为10_50U/g干酒糟，酶解温度70_90°C，作用时间0. 5-2. Oh。二级水解采用下列组分的复合纤维素酶纤维素二糖酶I lou/g干酒糟、木聚糖酶10 50U/g干酒糟、FPU纤维素酶I 20U/g干酒糟；二级水解温度45 65°C，ρΗ4· 0-6. 5，水解时间为0. 5 8h。步骤(I)中同步连续糖化发酵接入的菌株为琥珀酸放线杆菌，温度35_45°C，培养时间24-72小时。步骤(I)中阴离子树脂吸附是将白酒糟发酵结束后的发酵液，用板框压滤得到发酵清液，调节PH为1-4，加入w/v发酵清液计0.2% -3.0%活性炭进行脱色，用阴离子交换树脂脱盐。步骤(2)中加入辅助碳源是在脱水分离后的糟渣中添加相当于干糟渣重量12%-17%的麦麸作为补充碳源；所述调pH是用1-2%的石灰粉调节糟渣的pH至5. 3-5.9，同时添加相当于干糟渣重量I % -I. 5%的尿素作为氮源，调节培养料的水分至含水率60% -70%。
步骤(2)所述接种白地霉液体菌种进行固态好氧发酵培养，是接种白地霉液体菌种，接种量为相当于干糟渣重量6 % -10 %，发酵温度保持在29-33 °C，发酵24-36小时。步骤(2)所述分离、干燥、粉碎，是将发酵后的菌体蛋白饲料用板框压滤的方式进行分离，滤渣进行气流干燥，物料温度60 65°C，再将干燥后的菌体蛋白饲料进行粉碎并过40目筛，包装后即得成品。本发明利用工业废弃物白酒糟为原料发酵生产丁二酸，用酒糟替代葡萄糖作为碳源，且发酵培养基中不需外加氮源，既缓解了化学合成丁二酸的石化资源紧张问题，又防止酒糟污染环境，提升了酒糟的使用价值。本发明生产出丁二酸纯度>99.5%，可广泛应用于调味剂、酸度剂中。本发明生产的菌体蛋白饲料粗蛋白含量在35%以上，氨基酸含量在23%以上。不仅可以开发新的饲料蛋白源，促进饲养业的发展，而且还可解决白酒厂家酒糟处理的窘境。故该联产工艺及方法具有很好的推广价值。下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式实施例I :一种基于生物技术的白酒糟综合利用方法，包括下列步骤(I)以白酒糟为原料，经过糟渣分离，基本培养基培养24小时，再依次进行一级水解、二级水解、同步连续糖化发酵，阴离子树脂吸附、减压浓缩、脱水、干燥得到丁二酸；(2)以步骤(I)生产丁二酸后产生的糟渣为原料，加入辅助碳源，调节pH为5. 3
5.9(例5. 3,5. 6,5. 9)，接种白地霉液体菌种进行固态好氧发酵培养，然后进行分离、干燥、粉碎而得到菌体蛋白饲料。步骤(I)中基本培养基的配料如下=K2HPO4.3H201. 0-10. Og/L (例 lg/L、5g/L、IOg/L)、CaCl2L 0-10. 0g/L(例 lg/L、5g/L、10g/L)、NaH2PO4. 2Η201· 0-10. 0g/L(例 lg/L、5g/L、lOg/L)、NaAcO. 1-5. Og/L (例 0. lg/L、3g/L、5g/L)、MgCl2. 6H201. 0-10. Og/L (例 lg/L、5g/L、lOg/L)，培养基 pH2-9 (例 2、5、9)。一级水解的酶用α -淀粉酶，其添加量为10_50U/g干酒糟(例10U/g干酒糟、30U/g干酒糟、50U/g干酒糟)，酶解温度70-90 V (例70 V、80°C、90°C )，作用时间O. 5-2. Oh (例
0.5小时、I小时、2小时)。二级水解采用下列组分的复合纤维素酶纤维素二糖酶I 10U/g干酒糟(例IU/g干酒糟、5U/g干酒糟、10U/g干酒糟)、木聚糖酶10 50U/g干酒糟(例10U/g干酒糟、25U/g干酒糟、50U/g干酒糟)、FPU纤维素酶I 20U/g干酒糟(例lU/g干酒糟、10U/g干酒糟、20U/g 干酒糟)；二级水解温度 45 65°C (例 45°C、55°C、65°C )，ρΗ4· 0-6. 5 (例 4、
5、6. 5)，水解时间为0. 5 8h (例0. 5小时、4小时、8小时)。步骤(I)中同步连续糖化发酵接入的菌株为琥珀酸放线杆菌，温度35_45°C (例35°C、40°C、45°C )，培养时间24-72小时(例24小时、48小时、72小时)。步骤(I)中阴离子树脂吸附是将白酒糟发酵结束后的发酵液，用板框压滤得到发酵清液，调节pH为1-4 (例I、3、4)，加入w/v发酵清液计0. 2 % -3. O % (例0. 2 %、2 %、3 % )活性炭进行脱色，用阴离子交换树脂脱盐。步骤(2)中加入辅助碳源是在脱水分离后的糟渣中添加相当于干糟渣重量12% -17% (例12^^15^^17% )的麦麸作为补充碳源；所述调pH是用1_2%的石灰粉调节糟渣的pH至5. 3-5. 9(例5. 3、5. 6、5. 9)，同时添加相当于干糟渣重量1% -I. 5%的尿素作为氮源，调节培养料的水分至含水率60% -70%。步骤(2)所述接种白地霉液体菌种进行固态好氧发酵培养，是接种白地霉液体菌种，接种量为相当于干糟渣重量6% -10% (例)，发酵温度保持在29-33°C，发酵24-36小时。步骤(2)所述分离、干燥、粉碎，是将发酵后的菌体蛋白饲料用板框压滤的方式进行分离，滤渣进行气流干燥，物料温度60 65°C，再将干燥后的菌体蛋白饲料进行粉碎并过40目筛，包装后即得成品。实施例2:取IOOkg白酒糟，先进行糟渣分离，取糟渣经过板框压滤机压滤，烘干，粉碎后待用。培养基料配制Κ2ΗΡ04· 3Η205. Og/L、CaCl23. Og/L, NaH2PO4. 2H205. Og/L, NaAc 2. Og/L,MgCl2. 6H203. Og/L,培养基pH5. 5。将温度调节至80°C用α -淀粉酶水解，然后将温度降至55°C，pH调为5. 5，加入复合纤维素酶(以每克干酒糟渣计)纤维素二糖酶15U、木聚糖酶25U、FPU纤维素酶25U。经两级预水解后的发酵培养基，冷却到35°C，接入琥珀酸放线杆菌，在充满CO2的环境中，震荡培养36小时，并用碳酸盐调节维持发酵液pH6. O。酒糟发酵结束后的发酵液，用板框压滤得到发酵清液，调节PH为2. 4，加入w/v发酵清液计1.0%活性炭进行脱色，用阴离子交换树脂脱盐，然后经过减压浓缩，脱水，干燥后即得丁二酸成品。取IOOkg白酒糟生产丁二酸产生的废渣，在其中中添加约15%的麦麸作为补充碳源，再用I %的石灰粉调节糟渣的PH至5. 5，同时添加5%的尿素作为氮源，调节培养料的水分至含水率65%，加入12%的白地霉进行固态好氧发酵36小时，发酵后的菌体蛋白饲料用板框压滤的方式进行分离，将滤渣进行气流干燥，物料温度不超过65°C，菌体饲料蛋白水分 小于12%，将干燥后的菌体蛋白饲料进行粉碎并过40目筛即得成品。
权利要求
1.一种基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是包括下列步骤 (1)以白酒糟为原料，经过糟渣分离，基本培养基培养，再依次进行一级水解、二级水解、同步连续糖化发酵，阴离子树脂吸附、减压浓缩、脱水、干燥得到丁二酸； (2)以步骤(I)生产丁二酸后产生的糟渣为原料，加入辅助碳源，调节pH为5.3 5. 9，接种白地霉液体菌种进行固态好氧发酵培养，然后进行分离、干燥、粉碎而得到菌体蛋白饲料。
2.根据权利要求I所述的基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是步骤(I)中基本培养基的配料如下K2HPO4. 3Η201· 0-10. Og/L、CaCl2L 0-10. Og/L、NaH2PO4. 2Η201· 0-10. Og/L, NaAcO. 1-5. Og/L、MgCl2. 6Η201· 0-10. 0g/L，培养基 pH2_9。
3.根据权利要求I或2所述的基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是一级水解的酶用α-淀粉酶，其添加量为10_50U/g干酒糟，酶解温度70_90°C，作用时间O.5-2. Oh0
4.根据权利要求I或2所述的基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是二级水解采用下列组分的复合纤维素酶纤维素二糖酶I 10U/g干酒糟、木聚糖酶10 50U/g干酒糟、FPU纤维素酶I 20U/g干酒糟；二级水解温度45 65°C，pH4. 0-6. 5，水解时间为0. 5 8h。
5.根据权利要求I或2所述的基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是步骤(I)中同步连续糖化发酵接入的菌株为琥珀酸放线杆菌，温度35-45°C，培养时间24-72小时。
6.根据权利要求I或2所述的基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是步骤(1)中阴离子树脂吸附是将白酒糟发酵结束后的发酵液，用板框压滤得到发酵清液，调节pH为1-4，加入w/v发酵清液计0.2% -3.0%活性炭进行脱色，用阴离子交换树脂脱盐。
7.根据权利要求I或2所述的基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是步骤(2)中加入辅助碳源是在脱水分离后的糟渣中添加相当于干糟渣重量12%-17%的麦麸作为补充碳源；所述调PH是用1-2%的石灰粉调节糟渣的pH至5. 3-5. 9，同时添加相当于干糟渣重量1% -I. 5%的尿素作为氮源，调节培养料的水分至含水率60% -70%。
8.根据权利要求I或2所述的基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是步骤(2)所述接种白地霉液体菌种进行固态好氧发酵培养，是接种白地霉液体菌种，接种量为相当于干糟渣重量6% -10%，发酵温度保持在29-33°C，发酵24-36小时。
9.根据权利要求I或2所述的基于生物技术的白酒糟综合利用方法，其特征是步骤(2)所述分离、干燥、粉碎，是将发酵后的菌体蛋白饲料用板框压滤的方式进行分离，滤渣进行气流干燥，物料温度60 65°C，再将干燥后的菌体蛋白饲料进行粉碎并过40目筛，包装后即得成品。
全文摘要
本发明公开了一种基于生物技术的白酒糟综合利用方法，以白酒糟为原料，经过糟渣分离，基本培养基培养，再依次进行一级水解、二级水解、同步连续糖化发酵，阴离子树脂吸附、减压浓缩、脱水、干燥得到丁二酸；以步骤(1)生产丁二酸后产生的糟渣为原料，加入辅助碳源，调节pH为5.3~5.9，接种白地霉液体菌种进行固态好氧发酵培养，然后进行分离、干燥、粉碎而得到菌体蛋白饲料。本发明利用工业废弃物白酒糟为原料发酵生产丁二酸，用酒糟替代葡萄糖作为碳源，且发酵培养基中不需外加氮源，既缓解了化学合成丁二酸的石化资源紧张问题，又防止酒糟污染环境，提升了酒糟的使用价值。
文档编号A23K1/06GK102643872SQ20121009842
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者万建华, 曹轩承, 曹镜明 申请人:江苏谷硅新材料股份有限公司