一种生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺的制作方法

文档序号:12457401阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于,包括如下步骤:

(1)原料制备:取玉米经过除杂、粉碎、调浆、喷射液化步骤制得玉米浆液,经过滤分离后,得到液化糖液和玉米淀粉渣;

(2)预糖化:将制得的液化糖液加入发酵罐内,加入糖化酶进行预糖化处理,得到发酵料液;

(3)边糖化边发酵:预糖化结束后,向发酵料液中加入酵母膏,并接种入乳酸菌液及糖化酶进行同步糖化发酵,同时检测乳酸的产量;

(4)将所得发酵料液过滤,并将所得固体菌体渣以复合介质进行预处理,经预处理后的菌体渣经过滤分离获得可溶营养物质和不可溶杂质;同时将过滤分离后得到的可溶营养物质循环至发酵罐中进行下一循环的发酵之用;

所述复合介质包括硫酸铵、乙二胺四乙酸二钠盐、十二烷基磺酸钠以及柠檬酸钠;

(5)取乳酸浓缩液加入硫酸进行酸解处理,并经过滤及固液分离去除硫酸钙渣固体;将剩余的酸解液加入萃取剂混匀进行乳酸产物萃取,并将含萃取剂和酸解液的混合物进行离心处理,将制得的乳酸产物与萃取剂从其他杂质中分离;随后加入反萃取剂将萃取剂与乳酸产物分离,收集乳酸产物经精制处理,得到乳酸成品;

(6)取所述步骤(1)中分离的玉米淀粉渣,接入嗜热性乳杆菌进行固态发酵,并将发酵所得的玉米淀粉蛋白浆液进行转筒干燥,经粉碎,制得蛋白饲料。

2.根据权利要求1所述的生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于,所述复合介质中,所述硫酸铵、乙二胺四乙酸二钠盐、十二烷基磺酸钠以及柠檬酸钠的质量比为1-5:1-3:1-4:1-3。

3.根据权利要求2所述的生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于,所述复合介质的用量占所述菌体渣质量的10-20wt%;向菌体渣和复合介质的混合物中加入水,将菌体渣和复合介质制成水溶液混匀,菌体渣和复合介质在水溶液中的总质量浓度为10-50wt%。

4.根据权利要求3所述的生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于,所述步骤(5)中,所述萃取剂包括松香甘油酯与聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚,所述聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚与松香甘油酯的质量比为2-4:1。

5.根据权利要求4所述的生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于,所述萃取剂的加入量与所述酸解液体积比为1-1.2:1,并于25-30℃完成萃取。

6.根据权利要求5所述的生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于,所述反萃取剂为90-100℃的热水,所述反萃取剂的加入量与所述萃取剂体积比为1:1-2。

7.根据权利要求4-6任一项所述的生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于,所述步骤(5)中,还包括将反萃取处理后分离出的萃取剂循环用于乳酸产物萃取的步骤。

8.根据权利要求1-6任一项所述的生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于,所述步骤(1)中,所述过滤分离步骤为采用板框压滤机进行过滤,控制板框进料压力为0.4-0.45Mp,控制板框压紧压力为18-20Mpa。

9.根据权利要求1-6任一项所述的生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于,所述步骤(6)中,所述嗜热性乳杆菌的接种量为10%,所述固态发酵步骤的温度为30-35℃发酵45-48h,所述转筒干燥步骤的温度为90℃。

10.根据权利要求1-6任一项所述的生物质循环发酵生产乳酸的综合利用工艺,其特征在于:

所述步骤(2)中,所述预糖化步骤中,所述糖化酶的加入量为按照液化糖液中每克总糖加入400-600U/g计,并控制发酵液于50-70℃、pH4.5±0.1条件下进行预糖化处理;

所述步骤(3)中,所述边糖化边发酵步骤具体包括:预糖化结束后,向发酵料液中加入酵母膏,并向发酵料液中加入氨水溶液调节发酵料液的pH为6.0±0.1,待发酵料液的温度达到50±2℃时添加占发酵料液总体积6%-12%的乳酸菌液,待乳酸菌液的OD620值达到9.5-12时,向发酵罐内通入无菌空气,并保持该温度下继续发酵;待发酵料液的OD620值达到10时,调节发酵料液pH为5.5±0.1,并继续按照液化糖液中每克总糖加入糖化酶50-100U/g加入糖化酶进行同步糖化发酵。

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