一种利用盐渍蔬菜废水生产乳酸菌剂和细菌素的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及乳酸菌剂和细菌素的制备方法，特别是设及一种利用盐溃蔬菜废水生 产乳酸菌剂和细菌素的方法。
【背景技术】
[0002] 泡菜古称殖，是指为了长时间存放而经过发酵的蔬菜。一般来说，只要是纤维丰富 的蔬菜或水果，都可W制成泡菜，比如卷屯、菜、大白菜、红萝K白萝K大蒜、青葱、小黄瓜、 洋葱、高丽菜等。蔬菜在经过胳溃及调味之后，有种特殊的风味，很多人会将其当作一种常 见的配菜食用。泡菜的主要生产过程如下：将收取的新鲜蔬菜（萝K酱胳菜、窝算等）首先 进行清洗（会产生部分废水），清洗干净后送入盐溃池浸溃（会产生部分废水，即盐溃水）， 大约浸溃10~2化后送入切菜机，根据不同的要求将蔬菜切成块状或丝状，然后送入脱水 车间脱水（会产生部分废水，即脱盐水），脱水后的各种蔬菜揽拌并加入各种调料，分装入 袋，然后抽真空封口，清洗外包装（会产生部分含盐废水），即可装箱入库。
[0003] 使用低浓度的盐水，或用少量食盐来胳溃各种鲜嫩的蔬菜，再经乳酸菌发酵，制成 一种带酸味的胳制品即泡菜，只要乳酸含量达到一定的浓度，并使产品隔绝空气，就可W达 到久贬的目的。每加工1吨酱胳菜产品可产生1. 5~2吨盐溃蔬菜废水，按照我国酱胳菜 500万吨/年计算，我国盐溃蔬菜废水排放量达到1000万吨/年。盐溃蔬菜废水中含有大量 的食盐、有机酸、糖类、蛋白质、氨基酸、果胶、细菌素等成分。由于泡菜废水的高污染（COD、 B0D、S巧和高含盐量，在处理工艺上是不能采用生物降解，也不能采用絮凝沉淀等一般的物 化处理工艺。目前大部分情况下企业直接将盐溃蔬菜废水先加水稀释，再经过污水处理系 统处理后排放。该种处理方法不仅造成了资源的浪费，而且稀释处理法也大大加大了企业 污水处理的成本。更重要的是，我国环保法相关条款明确禁止稀释排放等可能干扰检测数 据的做法。因此，实现盐溃蔬菜废水的回收利用迫在眉睫。
[0004] 申请号为CN200810046482. 9的中国专利申请公开了一种盐溃泡菜盐水回收技 术，该技术将盐水浓缩后结晶，回收食盐和植物氨基酸。但是该方法存在能耗较高、产品附 加值不高的问题。此外，胳溃水中许多其他类成分如糖类、蛋白质、果胶、细菌素等功能成分 并未得到充分利用，而该类成分的排放进入污水处理系统，加大了废水处理难度，同时也是 高附加值资源的浪费。
[0005] 申请号为CN201010279240. 1的中国专利申请公开了一种盐溃蔬菜浓缩液的制备 方法，将盐溃蔬菜废水经过浓缩后制备出浓缩液，再将浓缩液用于发酵制品中，有效利用了 盐溃蔬菜废水中的营养成分。但是该方法仍存在产品附加值不高的缺陷，且重复利用的盐 溃蔬菜浓缩液物质成分复杂，质量不稳定，其后续应用有很大的局限。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种利用盐溃蔬菜废水生产乳酸菌 剂和细菌素的方法，该方法可实现蔬菜盐溃发酵废水的综合利用，可生产出高附加值的细 菌素、乳酸菌剂产品。
[0007] 本发明的目的通过W下技术方案来实现；一种利用盐溃蔬菜废水生产乳酸菌剂和 细菌素的方法，它包括W下步骤：
[000引S1.将发酵成熟的盐溃蔬菜废水收集于调节沉淀池中，沉淀24~4她，然后经所述 调节沉淀池底的过滤网进行粗过滤，所述滤网网孔为20~40目，经活性炭除臭后得到盐 溃发酵细胞悬浮液，所述盐溃蔬菜废水的盐度为1~9%，W葡萄糖计的还原糖为0. 01~ 10%，40(K)巧m离屯、9~llmin后水溶液中W蛋白质计的总氮含量为0. 01~10%，非盐可 溶性固形物含量为0.01~10%，感官要求无腐臭、无异味、无黑变、和无霉花浮膜；
[0009] S2.将所述发酵细胞悬浮液置于离屯、机中离屯、1~5min，其转速为4000~ 8000巧m，得到澄清液；
[0010] S3.将葡萄糖、酵母抽提物和碳酸巧加入到步骤S2得到的澄清液中进行调配，所 得调配液于100~150°c下杀菌10~30min，所述酵母抽提物包括酵母粉和酵母膏，所述 调配液W葡萄糖计的还原糖质量分数为1. 0~3. 0%，W蛋白质计的总氮含量为0. 5~ 3.0% ；
[0011]S4.将步骤S3杀菌后的调配液按照1~5%的接种量接种植物乳杆菌进行发酵， 发酵过程中采用碳酸巧或熟石灰调节发酵液抑至5. 0~7. 0,控制温度为25~35°C，当发 酵液中乳酸菌细胞浓度ODe。。值达到1.0~2.0时保持平衡2~4d;
[0012]S5.将步骤S4平衡后的发酵液置于离屯、机中离屯、1~5min，其转速为20000~ 40000rpm，收集沉淀得到乳酸菌细胞，分离的上清液备用；
[0013]S6.向所述乳酸菌细胞中添加5~10%的海藻糖，混合均匀后冻干，得到乳酸菌 剂；
[0014]S7.将步骤S5分离得到的上清液采用质量浓度为40~60%的饱和硫酸锭溶液进 行沉淀，将沉淀物经超滤膜过滤，收集滤液并进行冷冻干燥得到乳酸菌细菌素。
[0015] 本发明具有W下有益效果：
[0016] (1)本发明针对盐溃蔬菜废水中的不同成分生产乳酸菌剂和细菌素，采用微生物 技术进行转化并实现回收利用，减少了盐溃蔬菜废水的排放量及处理难度，在环境保护方 面具有重要价值；
[0017] (2)本发明实现了蔬菜盐溃发酵废水的综合利用，生产出高附加值的细菌素、乳酸 菌剂产品，实现了低能耗和高附加值，具有重要的经济价值；
[0018] (3)本发明得到的乳酸菌细菌素对大肠埃希氏菌、肠沙口氏菌、金黄色葡萄球菌、 单增李斯特氏菌具有显著的抑制作用，应用前景广阔；
[0019] (4)酸性环境下，本发明细菌素抑菌效果能得到进一步加强；
[0020] (5)本发明操作简单、方便，成本低，适用于工业化大规模生产。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明制备的细菌素与Nisin对金黄色葡萄球菌抑菌效果对照图；
[0022] 图2是本发明的工艺流程图；
[002引 图1中，A为本发明制备的细菌素（100mg/ml)，B为Nisin(100mg/ml)，r为牛津杯 尺寸巧mm)，R为抑菌圈直径。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实施例及附图对本发明做进一步的描述，本发明的整体生产工艺如图2 所示，但本发明的保护范围不局限于图2W及W下所述。
[0025] 实施例1;一种利用盐溃蔬菜废水生产乳酸菌剂和细菌素的方法，它包括W下步 骤：
[0026]S1.将发酵成熟的盐溃蔬菜废水收集于调节沉淀池中，沉淀2化，然后经调节沉淀 池底过滤网进行粗过滤，所述滤网网孔为20目，去除盐溃蔬菜废水原液中的菜叶、菜渣、沙 石等不溶性杂质，经活性炭除臭后得到盐溃发酵细胞悬浮液，所述盐溃蔬菜废水的盐度为 1%，W葡萄糖计的还原糖为0. 〇1%，400化pm离屯、9min后水溶液中W蛋白质计的总氮含 量为3%，非盐可溶性固形物含量为0. 01%，感官要求无腐臭、无异味、无黑变、和无霉花浮 膜；
[0027]S2.将盐溃发酵细胞悬浮液采用400化pm离屯、力的离屯、机离屯、2min，去除不溶性 杂质，得到澄清液；
[002引 S3.将葡萄糖、酵母抽提物和碳酸巧加入到步骤S2得到的澄清液中进行调配，所 得调配液于l00°C下杀菌lOmin，所述调配液中还原糖1. 0% (W葡萄糖计）和总氮含量（W蛋白质计）2.2% ;
[0029] S4.将步骤S3杀菌后的调配液按照1%的接种量接种植物乳杆菌进行发酵，发酵 过程中采用碳酸巧或熟石灰调节发酵液pH至6.0,控制温度为25°C，当发酵液中乳酸菌细 胞浓度ODe。。值达到1.0时保持平衡2d，整个发酵过程结束，乳酸菌细胞得率为1.21% ;
[0030] S5.将步骤S4得到的发酵液采用2000化pm离屯、力的离屯、机离屯、2min，分离得到 乳酸菌细胞，分离的上清液备用；
[0031] S6.向步骤S5得到的乳酸菌细胞中添加5%的海藻糖，混合均匀后冻干，得到乳酸 菌剂；
[0032]S7.将步骤S5中分离得到的上清液采用质量浓度为40 %的饱和硫酸锭溶液进行 沉淀，将沉淀物经超滤膜过滤处理，收集滤液并进行冷冻干燥得到乳酸菌细菌素。
[0033] 实施例2;-种利用盐溃蔬菜废水生产乳酸菌剂和细菌素的方法，它包括W下步 骤：
[0034]S1.将发酵成熟的盐溃蔬菜废水收集于调节沉淀池中，沉淀30h，然后经调节沉淀 池底过滤网进行粗过滤，所述滤网网孔为25目，去除盐溃蔬菜废水原液中的菜叶、菜渣、沙 石等不溶性杂质，经活性炭除臭后得到盐溃发酵细胞悬浮液，所述盐溃蔬菜废水的盐度为 3%，W葡萄糖计的还原糖为3%，400化pm离屯、lOmin后水溶液中W蛋白质计的总氮含量为 0. 01 %，非盐可溶性固形物含量为3%，感官要求无腐臭、无异味、无黑变、和无霉花浮膜；
[0035]S2.将盐溃发酵细胞悬浮液采用50(K)巧m离屯、力的离屯、机离屯、Imin，去除不溶性 杂质，得到澄清液；
[0036]S3.将葡萄糖、酵母抽提物和碳酸巧加入到步骤S2得到的澄清液中进行调配，所 得调配液于11(TC下杀菌15min，所述调配液中还原糖2. 2% (W葡萄糖计）和总氮含量（W 蛋白质计）1.1% ;
[0037]S4.将步骤S3杀菌后的调配液按照2%的接种量接种植物乳杆菌进行发酵，发 酵过程中采用碳酸巧或熟石灰调节发酵液抑至7. 0,控制温度为30°C，当发酵液中乳酸 菌细胞浓度ODe。。值达到1. 25并且保持平衡2. 5山整个发酵过程结束，乳酸菌细胞得率为 1. 37% ;
[00測 S5.将步骤S4得到的发酵液采用25000rpm离屯、力的离屯、机离屯、3min，分离得到 乳酸菌细胞，分离的上清液备用；
[0039] S6.向步骤S5得到的乳酸菌细胞中添加7. 5%的海藻糖，混合均匀后冻干，得到乳 酸菌剂；
[0040] S7.将步骤S5中分离得到的上清液采用质量浓度为60%的饱和硫酸锭溶液进行 沉淀，将沉淀物经超滤膜过滤处理，收集滤液并进行冷冻干燥得到乳酸菌细菌素。
[004U 实施例3 ;-种利用盐溃蔬菜废水生产乳酸菌剂和细菌素的方法，它包括W下步 骤：
[0042] S1.将发酵成熟的盐溃蔬菜废水收集于调节沉淀池中，沉淀36h，然后经调节沉淀 池底过滤网进行粗过滤，所述滤网网孔为30目，去除盐溃蔬菜废水原液中的菜叶、菜渣、沙 石等不溶性杂质，经活性炭除臭后得到盐溃发酵细胞悬浮液，所述盐溃蔬菜废水的盐度为 5%，W葡萄糖计的还原糖为5%，400化pm离屯、llmin后水溶液中W蛋白质计的总氮含量为 7%，非盐可溶性固形物含量为5%，感官要求无腐臭、无异味、无黑变、和无霉花浮膜；
[004引 S2.将盐溃发酵细胞悬浮液采用600化pm离屯、力的离屯、机离屯、3min，去除不溶性 杂质，得到澄清液；
[0044] S3.将葡萄糖、酵母抽提物和碳酸巧加入到步骤S2得到的澄清液中进行调配，所 得调配液于125°C下杀菌2