專利名稱：一種處理螺旋霉素菌渣的生物學(xué)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種處理螺旋霉素菌渣的生物學(xué)方法，涉及到微生物學(xué)、生物工程學(xué)和發(fā) 酵工程學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
螺旋霉素菌渣是螺旋霉素生產(chǎn)菌液體發(fā)酵生產(chǎn)的廢棄物，其成分包括菌體、未利用完的 培養(yǎng)基、培養(yǎng)基降解物、生產(chǎn)菌次級代謝物，以及在產(chǎn)品提取過程中添加的無機(jī)鹽(如絮凝 劑、助濾劑)等。螺旋霉素菌渣中含有豐富的營養(yǎng)成分，粗蛋白含量較高，是一種可利用度 較高的有機(jī)資源。但是螺旋霉素菌渣成分的復(fù)雜性限制了對其的處理再利用。除營養(yǎng)成分外， 菌渣中還含有抗生素殘留和螺旋霉素生產(chǎn)菌產(chǎn)生的多種次級代謝物。如果將菌渣直接作為飼 料蛋白源使用，這些物質(zhì)進(jìn)入動物體內(nèi)后就可能引起抗生素在動物體內(nèi)的積累，進(jìn)而威脅人 類健康，安全性存在著很大問題。菌渣中雖有較高的粗蛋白，但這些蛋白的可吸收性不好， 同時菌渣中含有多種無機(jī)鹽，灰分過高，將菌渣直接作為微生物培養(yǎng)基氮源使用的效果也很 差。
伴隨著螺旋霉素工業(yè)的發(fā)展，螺旋霉素菌渣也呈現(xiàn)出分布廣，資源量大的特點(diǎn)。這些大 量未經(jīng)處理的菌渣已經(jīng)給環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染，當(dāng)前如何有效處理菌渣污染仍是一個急需解 決的問題。治理螺旋霉素菌渣污染并進(jìn)行再利用，對保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)都 具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于消除螺旋霉素菌渣中的毒性因素，提高螺旋霉素菌渣的蛋白質(zhì)量，將 螺旋霉素菌渣轉(zhuǎn)化為安全性高、性能優(yōu)良的蛋白源，處理后的產(chǎn)品可以作為微生物培養(yǎng)基氮 源或飼料蛋白源使用，從而從根本上解決螺旋霉素菌渣的污染問題，并達(dá)到資源化利用的目 的。
本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，是使用復(fù)合微生物發(fā)酵劑及復(fù)合酶制劑(兩者合稱為發(fā)酵因 子)，以螺旋霉素菌渣為主要原料，并添加其他輔料共同構(gòu)成發(fā)酵底物進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，再對發(fā) 酵產(chǎn)物進(jìn)行高溫干燥滅活，即得產(chǎn)品。
本發(fā)明中的發(fā)酵底物，由螺旋霉素菌渣和其他輔料構(gòu)成。其中螺旋霉素菌渣可以為干渣 或濕渣(含水量0-75%)，輔料可以是工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，包括但不限于酒糟、粕類、麩皮等中的 一種或多種。螺旋霉素菌渣所占比例(干基)為50-90%，輔料的比例(干基)為10-50%,
本發(fā)明中的復(fù)合微生物發(fā)酵劑，包含酵母菌、地衣芽孢桿菌和黑曲霉，其中酵母菌占 30-50%，地衣芽孢桿菌10-40%，黑曲霉30-50%，優(yōu)選為酵母菌占40-50%，地衣芽孢桿菌20-30%, 黑曲霉40-60%。
本發(fā)明中的復(fù)合酶制劑，包含蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、葡聚糖酶，其中蛋白酶 占30-40%，纖維素酶20-30%，半纖維素酶20-30%，葡聚糖酶20-30%，優(yōu)為蛋白酶占30%，纖維 素酶30%，半纖維素酶20%，葡聚糖酶20%。
本發(fā)明中復(fù)合微生物發(fā)酵劑與復(fù)合酶制劑的添加比例=1-2 : 1。
本發(fā)明中發(fā)酵因子與發(fā)酵底物的添加比例(按照干基量計(jì)算)，發(fā)酵因子發(fā)酵底物
=1-2 : 100，優(yōu)選為1.5 : 100。
本發(fā)明中發(fā)酵底物的起始含水量為45-65%，優(yōu)選為50-55%。發(fā)酵底物的堆高高度不得高 于1.2m，優(yōu)選為0.9-1. lm。發(fā)酵溫度為45-55°C，優(yōu)選為50-53。C。當(dāng)發(fā)酵溫度高于55。C時，
3應(yīng)進(jìn)行通風(fēng)處理。發(fā)酵時間為48-60h，優(yōu)選為54-58h。發(fā)酵底物的干燥滅活溫度應(yīng)大于8(TC， 干燥時間為12-20rain，優(yōu)選為15-18min。
螺旋霉素菌渣經(jīng)處理后，產(chǎn)品粗蛋白質(zhì)含量>35%，灰分含量《12°/。，水分含量《10%，性 能安全可靠。使用此產(chǎn)品部分或全部替代的傳統(tǒng)氮源用于大環(huán)內(nèi)酯抗生素發(fā)酵中，發(fā)酵效價 提高10-30%，成本降低10-35%
具體實(shí)施例方式
通過下面給出的具體實(shí)施例可以進(jìn)一步清楚地了解本發(fā)明，但它們不是對本發(fā)明的限定。 實(shí)施例l:
取干螺旋霉素菌渣(含水量10。/。)54kg，濕啤酒糟(含水量70%) 120kg，麩皮10kg，使發(fā)酵 料水分為50%左右，然后接入0.75kg復(fù)合微生物發(fā)酵劑(酵母菌40%，地衣芽孢桿菌20%，黑曲 霉40%)和O. 75kg的復(fù)合酶制劑(蛋白酶30%，纖維素酶30%，半纖維素酶20°/。，葡聚糖酶20%)， 混合均勻。發(fā)酵底物堆高為lm。發(fā)酵溫度控制在50-55'C，當(dāng)發(fā)酵底物溫度高于55'C時進(jìn)行翻 堆通風(fēng)降溫處理。發(fā)酵時間55h，經(jīng)8(TC干燥滅活15min，再粉碎、包裝可得104kg產(chǎn)品。
實(shí)施例2:
取濕螺旋霉素菌渣(含水量70%) 150kg，干啤酒糟(含水量10%) 40kg，麩皮10kg，使發(fā) 酵底物含水量為55%左右，然后接入1.3kg復(fù)合微生物發(fā)酵劑(酵母菌35%，地衣芽孢桿菌30%， 黑曲霉35%)和0. 7kg的復(fù)合酶制劑(蛋白酶30y。，纖維素酶30%，半纖維素酶20%，葡聚糖酶20%)， 混合均勻。發(fā)酵底物堆高為0.9m。發(fā)酵溫度控制在50-55°C，當(dāng)發(fā)酵底物溫度高于55'C時進(jìn)行 翻堆通風(fēng)降溫處理。發(fā)酵時間60h,經(jīng)8(TC干燥滅活15min，再粉碎、包裝可得100kg產(chǎn)品。
實(shí)施例3:
取干螺旋霉素菌渣(含水量10%) 65kg,干啤酒糟(含水量10%) 35kg，麩皮10kg，接入 0. 5kg復(fù)合微生物發(fā)酵劑(酵母菌40%，地衣芽孢桿菌20%，黑曲霉40%)和0.5kg的復(fù)合酶制劑 (蛋白酶30%，纖維素酶30%，半纖維素酶20%，葡聚糖酶20%)，再緩慢加入95kg水，使發(fā)酵底 物含水量為54%左右，混合均勻。發(fā)酵底物堆高為lm。發(fā)酵溫度控制在50-55。C，當(dāng)發(fā)酵底物 溫度高于55。C時進(jìn)行翻堆通風(fēng)降溫處理。發(fā)酵時間58h，經(jīng)8(TC干燥滅活15min，再粉碎、包 裝可得100kg產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種處理螺旋霉素菌渣的生物學(xué)方法，其特征在于使用復(fù)合微生物發(fā)酵劑及復(fù)合酶制劑，以螺旋霉素菌渣為主要原料，并添加其他輔料共同構(gòu)成發(fā)酵底物進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，再對發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行高溫干燥滅活即得產(chǎn)品。產(chǎn)品可用作微生物培養(yǎng)基氮源或飼料蛋白源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于螺旋霉素菌渣可以是濕菌渣，也可以是經(jīng)過干燥處理后的干菌渣，含水量為0-75%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于發(fā)酵底物中螺旋霉素菌渣的比例(干基)為50-90%,輔料的比例(干基)為10-50%;輔料可以是工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，包括但不限于酒糟、粕類、麩皮等中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于所用的復(fù)合微生物發(fā)酵劑包含酵母菌、地衣芽孢桿菌和黑曲霉，其中酵母菌占30-50%，地衣芽孢桿菌10-40%，黑曲霉30-50%，優(yōu)選為酵母菌40-50%，地衣芽孢桿菌20-30%，黑曲霉40-60%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于復(fù)合酶制劑，包含蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、葡聚糖酶，其中蛋白酶占30-40%，纖維素酶20-30%,半纖維素酶20-30%，葡聚糖酶20-30%，優(yōu)為蛋白酶30%，纖維素酶30%，半纖維素酶20%，葡聚糖酶20%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于發(fā)酵因子(復(fù)合微生物發(fā)酵劑和復(fù)合酶制劑)與發(fā)酵底物的添加比例(按照干基計(jì)算)，發(fā)酵因子發(fā)酵底物干基量=1-2 : 100,優(yōu)選為1.5 :100。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于發(fā)酵底物的含水量為45-65%，優(yōu)選為50-55%;發(fā)酵溫度為45-55°C，優(yōu)選為50-53°C;發(fā)酵時間為49-60h，優(yōu)選為54-58h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在發(fā)酵完成后，發(fā)酵底物的干燥滅活溫度應(yīng)大于80°C，干燥時間為12-20min，優(yōu)選為15-18min。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于使用螺旋霉素菌渣及輔料(包括但不限于酒糟、粕類、麩皮)作為發(fā)酵底物，控制發(fā)酵底物起始含水量為45-65%，接入復(fù)合微生物發(fā)酵劑(酵母菌30-50%，地衣芽孢桿菌10-40%，黑曲霉30-50%)和復(fù)合酶制劑(蛋白酶30-40%，纖維素酶20-30%,半纖維素酶20-30%，葡聚糖酶20-30%)，進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵。發(fā)酵底物堆高為0. 9-1. 2m。發(fā)酵溫度控制在45-55°C，當(dāng)發(fā)酵底物溫度高于55"時進(jìn)行翻堆通風(fēng)降溫處理。發(fā)酵時間48-60h,經(jīng)80。C以上干燥滅活12-20min，再粉碎包裝即得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種處理螺旋霉素菌渣的生物學(xué)方法，通過使用復(fù)合微生物發(fā)酵劑及復(fù)合酶制劑，以螺旋霉素菌渣為主要原料，并添加其他輔料共同構(gòu)成發(fā)酵底物進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，再對發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行高溫干燥滅活即得產(chǎn)品，所得產(chǎn)品可用作微生物培養(yǎng)基氮源或飼料蛋白源。此方法具有工藝簡單、操作容易、處理時間短，處理效率高的特點(diǎn)；處理后產(chǎn)品安全可靠，性能優(yōu)良。從而解決了螺旋霉素菌渣的污染問題，并實(shí)現(xiàn)了資源再利用。
文檔編號C12P1/00GK101624605SQ20081004832
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者浦勁松, 杰 胡 申請人:武漢爍森生態(tài)科技有限公司