一种利用酱香型白酒废水生产单细胞蛋白的方法及其产品与应用与流程

本发明涉及发酵工程及水环境资源化利用领域，具体涉及一种利用酱香型白酒废水产单细胞蛋白的方法及其产品与应用。

背景技术：

1、酱香型白酒酿造过程中排放的废弃物主要包括锅底水、窖底水以及酒糟渗滤液，均属于高浓度有机废水，含有高浓度的cod(化学需氧量)，bod(生化耗氧量)，醇类、酸类、多酚物质等，如果直接排放，将会对环境造成严重的危害，因此酿酒废水的处理技术成为当下研究的热点。而处理这类废水的主要方法包括：物理处理法(如催化法、电解法)、化学方法(如中和法、氧化还原法)和生物处理法(如生物接触氧化法和uasb处理工艺法)。但这些方法多是以环保达标为主要目的，将废水中的有机污染转化成二氧化碳排放到了大气中，并未能充分实现有机物质的资源利用。而且由于其废水污染物浓度高、成分复杂，导致该种废水的处理成本和时间都较高，耗时耗力。如何高质、高量的解决酱酒生产过程中高浓度废弃物的排放问题，已经成为制约酱酒生产行业发展的重要壁垒。

2、窖底水是酱香型白酒发酵过程中渗于窖池底部的液体，该废水成分复杂，除了醇、醛、酸、酯外，还有丰富的糖类、蛋白等以及大量长期驯化的微生物等。若直接当作废弃物排放，不仅造成资源的极大浪费，也对环境产生污染。锅底水是经过多次蒸馏后留在锅底带有料醅的淋浆、酒尾、残糟等的混合水浆。同时，酱香型白酒废水中粗蛋白干基质量分数为2％～3％，远低于酒糟饲料中粗蛋白(不少于15％)，不宜直接用于生产饲料。如现有技术cn-201410337144.6公开了一种白酒糟单细胞蛋白的加工工艺，但该工艺采用糖化酶对酒糟进行处理，不仅成本较高，而且由于是固态发酵，其工艺控制也较为困难，需要添加的营养物质也较多；专利cn201610371892.5公开了一种利用黄酒槽和米浆水的工艺，该工艺需要将菌种活化灭菌，并将发酵液在121℃条件下高压灭菌，这必然会导致成本的大大提高。因此，如何以酱香型白酒废水为原料，低成本高效生产出蛋白含量高的产品，是提升废水经济价值的重要途径。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种利用酱香型白酒废水生产单细胞蛋白的方法及其产品与应用。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明的第一目的是提供一种利用酱香型白酒废水生产单细胞蛋白的方法，包括以下具体步骤：

4、步骤s1，制备液态发酵原料：将酱香型白酒废水水过滤除杂，然后用蒸馏水按照一定比例稀释，接着添加一定量的尿素和磷酸二氢钾，混合均匀，即得；所述酱香型白酒废水中的cod≥150000mg/l、氨氮≥1000mg/l和粗蛋白质≤3％；

5、步骤s2，将制备的酵母种子液接种至步骤s1制备的液态发酵原料中，混匀后，进行有氧发酵，得发酵物；

6、步骤s3，将步骤s2得到的发酵物进行静置后离心，弃上清液，烘干，即得单细胞蛋白产品。

7、进一步的，步骤s1中，所述酱香型白酒废水的体积为所述的液态发酵原料体积的5～30％。

8、进一步的，步骤s1中，所述尿素的添加量为6-10wt‰，所述磷酸二氢钾的添加量为1-2wt‰。

9、进一步的，步骤s2中，所述种子液的制备过程为称取1～4g干酵母粉于100ml三角瓶中，以1g∶(6-9)ml比例加入蒸馏水，1～3％葡萄糖，封口，于35～40℃恒温水浴振荡器活化30～60min，即为活化好的酵母种子液。

10、进一步的，步骤s3中，所述的酵母种子液的接种量为1-3％。

11、进一步的，所述发酵物中酵母菌含量达到60-70亿cfu/ml。

12、进一步的，所述的有氧发酵采用微孔曝气，微孔曝气的通气量为0.8-1.2m3/min/m3，有氧发酵的时间为48-72h。

13、进一步的，步骤s4中，所述的静置时间为30-60min，所述的离心转速为3000-4000rpm，离心时间10-20min，所述的烘干温度为60-75℃，烘干时间为12-24h。

14、本发明的第二目的是提供一种上述的利用酱香型白酒废水生产单细胞蛋白的方法所制备得到的单细胞蛋白产品。

15、本发明的第三目的是提供上述的单细胞蛋白产品在动物饲料中的应用，将所述单细胞蛋白产品添加到基础饲料中，作为动物的饲料进行饲喂。

16、与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

17、(1)本发明提供的利用酱香型白酒废水生产单细胞蛋白的方法，直接以酱香型白酒生产过程中产生的废水为底物，加入一定量的营养物质与水混合后，进行开放式液态好氧发酵，产生酵母单细胞蛋白。采用该方法，发酵物中酵母菌含量可以达到60-70亿cfu/ml；生产得到的单细胞蛋白产品中粗蛋白含量不低于40％，废水中的cod去除率高达85％以上，氨氮去除率高达70％以上，即降低了废水中污染物质的含量，解决了酿酒企业废水污染的问题，又实现了废弃物的资源化利用，符合绿色生产工艺。

18、(2)采用好氧培养的方式，在不用灭菌、不调节废水ph值的条件下进行培养，该方法工艺相对简单、易于控制，且仅采用曝气的方式，省去了灭菌等步骤，从而较大限度的降低了生产能耗成本。

19、(3)将废水中的有机碳作为原料，利用酵母菌好氧增殖的特性，将其好氧培养转化为了单细胞蛋白，而实现了废水中营养物质的资源化利用，避免了浪费。

20、(4)该方法从资源化利用的角度出发，以酱香型废水为底物，进行好氧发酵培养，其目的在于利用废水中存在的酯类、酸类等有机物质，合成生物蛋白，从而达到资源化利用开发以及绿色生产相结合的目的，不仅降低了生产过程中副产物的排放量，减轻了对环境的污染，也实现了废弃物资源化利用，产生了相当的经济效益和社会效益。

技术特征：

1.一种利用酱香型白酒废水生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，所述的方法包括以下具体步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述酱香型白酒废水的体积为所述的液态发酵原料体积的5～20％。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述尿素的添加量的为6-10wt‰，所述磷酸二氢钾的添加量的质量百分比为1-2wt‰。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述种子液的制备过程为称取1～4g干酵母粉于100ml三角瓶中，以1g∶(6-9)ml比例加入蒸馏水，1～3％葡萄糖，封口，于35～40℃恒温水浴振荡器活化30～60min，即为活化好的酵母种子液，所述干酵母粉为蔚蓝生物酿酒酵母w、丹宝利酿酒酵母d或安琪酵母酿酒酵母。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的酵母种子液的接种量为1-3％。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述发酵物中酵母菌含量达到60-70亿cfu/ml。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有氧发酵采用微孔曝气，微孔曝气的通气量为0.8-1.2m3/min/m3，有氧发酵的时间为48-72h。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述的静置时间为30-60min，所述的离心转速为3000-4000rpm，离心时间10-20min，所述的烘干温度为60-75℃，烘干时间为12-24h。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的利用酱香型白酒废水生产单细胞蛋白的方法所制备得到的单细胞蛋白产品。

10.一种如权利要求9所述的单细胞蛋白产品在动物饲料中的应用，其特征在于，将所述单细胞蛋白产品添加到基础饲料中，作为动物的饲料进行饲喂。

技术总结
本发明提供了一种利用酱香型白酒废水生产单细胞蛋白的方法及其产品与应用。该方法以酱香型白酒酿造生产中的废水作为原料，采用有氧发酵培养酵母，获得所述单细胞蛋白。采用该方法，发酵物中酵母菌含量可以达到60‑70亿cfu/ml；生产得到的单细胞蛋白产品中粗蛋白含量不低于40％，废水中的COD去除率至少高达85％，氨氮去除率可达70％，不仅降低了废水中污染物质的含量，解决了酿酒企业废水污染的问题，又实现了废弃物的资源化利用，符合绿色生产工艺。该方法工艺相对简单、易于控制，降低了生产能耗成本，生产得到的单细胞蛋白产品可以作为饲料添加剂添加至普通饲料中达到提升饲料营养价值的目的。

技术研发人员：王子豪,季光明,胡芳,程润喜,邹瑶,张未来
受保护的技术使用者：路德环境科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15