一种工业破壁处理酵母菌泥方法与流程

本发明属于酵母菌泥处理，具体涉及一种工业破壁处理酵母菌泥方法。

背景技术：

1、酵母是发酵工业常用菌种，具有产量大、工艺简单稳定等有点，但也有菌体量大的特点；对于不需要酵母的发酵工艺，其菌体(菌泥)为废弃物，需要处理。

2、酵母细胞壁的厚度为0.1～0.3μm，重量占细胞干重的18％～30％，主要由d-葡聚糖和d-甘露聚糖两类多糖组成，含有少量的蛋白质、脂肪、矿物质，大约等量的葡聚糖和甘露聚糖占细胞壁干重的85％，当细胞衰老后，细胞壁重量会增加一倍，外层为甘露聚糖，约占细胞壁干重的40％～45％，中间层是一层蛋白质分子，约占细胞壁干重的10％，其中有些是以与细胞壁相结合的酶的形式存在，内层为葡聚糖。

3、由于细胞壁特殊结构，使得酵母细胞强度极高；常规情况下，破裂酵母菌细胞壁需要超高压(100mpa以上)至少三分钟的处理，或者通过添加强酸及有机溶剂，这些方法对设备有着相当高的要求，并且成本非常高，且添加的破壁试剂会造成二次污染加大处理难度。

4、现有技术中，大部分工厂采用直接掩埋或者高温焚烧来处理酵母菌泥，而这种方式会污染害环境，为此，我们提出了一种工业破壁处理酵母菌泥方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种工业破壁处理酵母菌泥方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业破壁处理酵母菌泥方法，包括以下步骤：

3、s1、混合搅拌：将酵母菌泥加入存放有水的发酵罐中，控制酵母菌泥与水的质量比为1:1-5，进行温控调速搅拌处理1.5-3h；

4、s2、升温搅拌：通过在发酵罐中添加石灰，控制其混合液ph≥6.5，然后依次向发酵罐中添加酶活为15-50u/l的β-甘露聚糖酶、50-200u/l的中性纤维素酶和40-100u/l的植酸酶，进行搅拌处理5h；

5、s3、降温搅拌：降低步骤s2中发酵罐内温度，向发酵罐中加入核酸酶，进行保温搅拌处理3h；

6、s4：保温：向步骤s3中发酵罐内加入酶活为10-200u/l的中性蛋白酶，保温处理4h；

7、s5、分离：将步骤s4中产物转移至离心机中，控制其分离系数≥500，将发酵罐中产物进行离心处理≥5min，分别得到上清液和沉淀物。

8、方案中需要说明的是，所述步骤s1中发酵罐内混合液温度控制为48-60℃，搅拌转速设为120-160rpm。

9、进一步值得说明的是，所述步骤s2中中性纤维素酶替换成葡聚糖酶，葡聚糖酶的酶活≥80u/l。

10、更进一步需要说明的是，所述步骤s3中发酵罐内降温至37℃，所述核酸酶的添加量为1-1.3mg/g。

11、作为一种优选的实施方式，所述步骤s5中将所得的上清液加入20-30％淀粉，进行喷雾干燥，喷塔温度控制85-90℃，离心频率300hz。

12、作为一种优选的实施方式，所述步骤s5中所得的沉淀物加入10％淀粉，进行挤出制粒，控制挤出粒径40-60目，干燥温度60-80℃。

13、与现有技术相比，本发明提供的一种工业破壁处理酵母菌泥方法，至少包括如下有益效果：

14、(1)通过采用破壁法，针对性添加对应降解酵母细胞壁各种成分的酶，从而降解酵母细胞壁，使内容物可以释放，处置方法高效，此外，对酵母菌泥进行破壁处理的反应条件不高，一般生产用的发酵罐即可满足，且反应条件非常温和，没有太多的热能运营成本，由于酶的添加量非常少，增加的成本也非常低，并且由于酶的专一性及高效性，也减少了外源物质的添加量，降低了反应条件，大大降低处置成本，其处置方式符合环保生产理念。

15、(2)经分离处理的最终产物为发酵原料酵母粉的类似物，可作为优质氮源碳源使用，对于发酵工厂，实现了原料的循环利用，即降低了废料排放，又降低了后续发酵成本。

技术特征：

1.一种工业破壁处理酵母菌泥方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种工业破壁处理酵母菌泥方法，其特征在于，所述步骤s1中发酵罐内混合液温度控制为48-60℃，搅拌转速设为120-160rpm。

3.根据权利要求1所述的一种工业破壁处理酵母菌泥方法，其特征在于，所述步骤s2中中性纤维素酶替换成葡聚糖酶，葡聚糖酶的酶活≥80u/l。

4.根据权利要求1所述的一种工业破壁处理酵母菌泥方法，其特征在于，所述步骤s3中发酵罐内降温至37℃，所述核酸酶的添加量为1-1.3mg/g。

5.根据权利要求1所述的一种工业破壁处理酵母菌泥方法，其特征在于，所述步骤s5中将所得的上清液加入20-30％淀粉，进行喷雾干燥，喷塔温度控制85-90℃，离心频率300hz。

6.根据权利要求1所述的一种工业破壁处理酵母菌泥方法，其特征在于，所述步骤s5中所得的沉淀物加入10％淀粉，进行挤出制粒，控制挤出粒径40-60目，干燥温度60-80℃。

技术总结
本发明公开了一种工业破壁处理酵母菌泥方法，属于酵母菌泥处理技术领域，针对了对酵母菌泥进行处置效果差、成本高以及不符合环保理念的问题，包括以下步骤：混合搅拌、升温搅拌、降温搅拌、保温和分离；本发明通过采用破壁法，针对性添加对应降解酵母细胞壁各种成分的酶，从而降解酵母细胞壁，使内容物可以释放，处置方法高效，此外，对酵母菌泥进行破壁处理的反应条件不高，一般生产用的发酵罐即可满足，且反应条件非常温和，没有太多的热能运营成本，由于酶的添加量非常少，增加的成本也非常低，并且由于酶的专一性及高效性，也减少了外源物质的添加量，降低了反应条件，大大降低处置成本，其处置方式符合环保生产理念。

技术研发人员：秦雷,肖其磊,黄学涛,袁琦,夏炜铠
受保护的技术使用者：湖北广济药业生物技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25