本發(fā)明屬于氨基酸生產
技術領域：
，涉及氨基酸發(fā)酵廢棄菌體的處理工藝，具體涉及蘇氨酸發(fā)酵廢棄菌體蛋白的處理工藝。
背景技術：
：阜豐集團主要致力于生物發(fā)酵產品的生產、經營和研發(fā)，是全球第一大味精和谷氨酸生產商、全球第三大黃原膠生產商，還是蘇氨酸、亮氨酸以及組氨酸等氨基酸的主要生產企業(yè)。發(fā)酵生產氨基酸會產生大量的廢棄菌體，目前菌體大部分制備成飼料添加劑，能夠取得一定的經濟效益，但是屬于中低端產品，也有少部分廠家將菌體應用到肥料制備中。申請人之前的發(fā)明專利技術“一種蘇氨酸菌體蛋白利用方法”將菌體蛋白加工成蛋白飼料，取得了一定的經濟效益，但是工業(yè)附加值相對較低，還沒有完全發(fā)掘出其應用潛力；申請人之前的專利技術“利用氨基酸發(fā)酵廢棄菌體制備液態(tài)有機肥的工藝”制備了有機肥，其在具備肥料生產能力的企業(yè)中可以實施，但是并不適合所有的生產企業(yè)。通過測定菌體蛋白的營養(yǎng)成分組成發(fā)現，氨基酸發(fā)酵菌體蛋白含有豐富的蛋白質核酸、糖類及維生素等多種營養(yǎng)物質，因此除了可以用作飼料外，還可以將氨基酸發(fā)酵菌體蛋白作為原料開發(fā)出其他具有更高附加值的產品，例如水解蛋白粉、核糖核酸等。寡肽是由2-12個氨基酸組合而成的低分子量生物活性肽，分子量小于1000，具有許多生物活性和功能，如降血壓，降血糖，抗氧化，抗腫瘤，提高免疫力等，已被廣泛應用于醫(yī)藥、功能食品、化妝品等多個領域。目前蛋白水解制備寡肽主要有酶法水解和酸法水解，二者各有利弊，酶法水解相對溫和，雜質少純度高，成本相對較高；酸法水解相對成本較低，但是水解液顏色較深，雜質難以脫除，產品純度較低。如何將廢棄菌體制備成寡肽是我們解決的技術問題。技術實現要素：為了克服現有技術的不足，本發(fā)明提供了氨基酸發(fā)酵廢棄菌體的處理工藝，該處理工藝能夠制備出純度較高的肽產品以及飼料產品，避免了菌體原料的浪費。本發(fā)明是通過如下方案來實現的：氨基酸發(fā)酵廢棄菌體的處理工藝，其包括如下步驟：步驟1）烘干、粉碎，步驟2）鹽處理、超聲波處理，步驟3）水解，步驟4）吸附、離心，步驟5）過濾，步驟6）蒸發(fā)和干燥，步驟7）制備飼料。具體地，所述處理工藝包括如下步驟：步驟1）烘干、粉碎：將氨基酸發(fā)酵廢棄菌體置于80℃烘干，然后粉碎機粉碎成菌體粉末；步驟2）鹽處理、超聲波處理：往菌體粉末中加入5wt%的氯化鈉水溶液，并用硫酸調ph為2，采用20khz的超聲波進行處理，處理時間為20-30min；步驟3）水解：將步驟2）所得物料置于反應釜中，控制反應釜中壓強為0.8-1mpa，溫度為100-120℃，保溫保壓8min，再降壓至常壓，維持溫度為100-120℃，繼續(xù)添加硫酸，調整ph為1，水解時間為2-4h，得到水解液，自然冷卻至室溫，然后500rpm離心3min，收集上層液和沉淀；步驟4）吸附、離心：往上層液體中添加吸附劑，添加量0.1-0.2wt%，200rpm攪拌處理為60min，再靜置30min，然后1000rpm離心3min，收集上清液；步驟5）過濾：將步驟4）所得上清液通過截留分子量為10000da的微濾膜，收集濾過液和截留物1，將濾過液通過截留分子量為1000da的超濾膜，收集透過液和截留物2；步驟6）蒸發(fā)和干燥：將透過液置于旋轉蒸發(fā)儀中，60-70℃蒸發(fā)，最后冷凍干燥，即得寡肽；步驟7）制備飼料：將步驟3）所得沉淀、截留物1以及截留物2合并得到物料a；將玉米粉和魚骨粉按照2:1的質量比混合，得到物料b；將物料a、物料b、氨水以及純凈水按照10:20:1:20的質量比混合均勻，置于密閉環(huán)境下氨化72小時；調整氨化后的混合物的ph為6.5-7，造粒機造粒，烘干，包裝即得。進一步地，所述吸附劑按照如下工藝制備而得：將淀粉醚、殼聚糖以及沸石粉按照1:1:3的質量比投入到攪拌器中，500rpm攪拌3min，得到混合物料，再與聚苯乙烯微球按照1:1的質量比添加到造粒機中，接著加入占聚苯乙烯微球質量20%的濃度為7wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為2mm的球狀物；將球狀物置于70℃的烘箱中干燥30min，再投入到燒結爐中進行燒結，燒結溫度700℃，保溫30min，取出，自然冷卻至室溫，得到吸附劑。本發(fā)明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下：本發(fā)明為了節(jié)約成本，避免采用酶處理，并且制備出純度較高的肽產品；本發(fā)明采用氯化鈉溶液可以改變菌體細胞的滲透壓使其膨脹，輔助超聲波處理，有助于菌體細胞壁破碎；本發(fā)明通過提高溫度和壓強，可增加分子擴散的速度，使得細胞壁的受壓膨脹變薄，加快細胞壁的破裂；本發(fā)明利用吸附劑采用大孔徑顆粒，比表面積大，可以有效地去除色素、糖類物質、金屬離子以及纖維素等，而且粒徑較大，強度高，不會破裂，比較容易從液體中脫除，保證了在蛋白中無殘留，還可以經過煅燒再生，重復利用；本發(fā)明通過膜過濾處理，有效地提高了純度，并且收集廢棄物用于制備飼料，避免了浪費，提高了工業(yè)附加值；本發(fā)明采用提取廢棄物制備了飼料，避免廢料隨意丟棄造成的環(huán)境污染，一舉兩得；本發(fā)明工藝制備的寡肽純度可達90%以上，制備工藝簡單，成本低，可規(guī)?；a，可被廣泛應用于醫(yī)藥、功能食品、化妝品等多個領域，提高了收益。具體實施方式為了使本
技術領域：
的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請具體實施例，對本發(fā)明進行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例1氨基酸發(fā)酵廢棄菌體的處理工藝，其包括如下步驟：步驟1）烘干、粉碎：將氨基酸發(fā)酵廢棄菌體置于80℃烘干，然后粉碎機粉碎成菌體粉末；步驟2）鹽處理、超聲波處理：往菌體粉末中加入同等質量的濃度為5wt%的氯化鈉水溶液，并用硫酸調ph為2，采用20khz的超聲波進行處理，處理時間為20min；步驟3）水解：將步驟2）所得物料置于反應釜中，控制反應釜中壓強為0.8mpa，溫度為100℃，保溫保壓8min，再降壓至常壓，維持溫度為100℃，繼續(xù)添加硫酸，調整ph為1，水解時間為4h，得到水解液，自然冷卻至室溫，然后500rpm離心3min，收集上層液和沉淀；步驟4）吸附、離心：往上層液體中添加吸附劑，添加量0.2wt%，200rpm攪拌處理為60min，再靜置30min，然后1000rpm離心3min，收集上清液；步驟5）過濾：將步驟4）所得上清液通過截留分子量為10000da的微濾膜，收集濾過液和截留物1，將濾過液通過截留分子量為1000da的超濾膜，收集透過液和截留物2；步驟6）蒸發(fā)和干燥：將透過液置于旋轉蒸發(fā)儀中，70℃蒸發(fā)，最后冷凍干燥，即得寡肽；步驟7）制備飼料：將上述沉淀、截留物1以及截留物2合并得到物料a；將玉米粉和魚骨粉按照2:1的質量比混合，得到物料b；將物料a、物料b、氨水以及純凈水按照10:20:1:20的質量比混合均勻，置于密閉環(huán)境下氨化72小時；調整氨化后的混合物的ph為6.5，造粒機造粒，烘干，包裝即得。所述吸附劑按照如下工藝制備而得：將淀粉醚、殼聚糖以及沸石粉按照1:1:3的質量比投入到攪拌器中，500rpm攪拌3min，得到混合物料，再與聚苯乙烯微球按照1:1的質量比添加到造粒機中，接著加入占聚苯乙烯微球質量20%的濃度為7wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為2mm的球狀物；將球狀物置于70℃的烘箱中干燥30min，再投入到燒結爐中進行燒結，燒結溫度700℃，保溫30min，取出，自然冷卻至室溫，得到吸附劑。實施例2氨基酸發(fā)酵廢棄菌體的處理工藝，其包括如下步驟：步驟1）烘干、粉碎：將氨基酸發(fā)酵廢棄菌體置于80℃烘干，然后粉碎機粉碎成菌體粉末；步驟2）鹽處理、超聲波處理：往菌體粉末中加入同等質量的濃度為5wt%的氯化鈉水溶液，并用硫酸調ph為2，采用20khz的超聲波進行處理，處理時間為30min；步驟3）水解：將步驟2）所得物料置于反應釜中，控制反應釜中壓強為1mpa，溫度為120℃，保溫保壓8min，再降壓至常壓，維持溫度為120℃，繼續(xù)添加硫酸，調整ph為1，水解時間為2h，得到水解液，自然冷卻至室溫，然后500rpm離心3min，收集上層液和沉淀；步驟4）吸附、離心：往上層液體中添加吸附劑，添加量0.1wt%，200rpm攪拌處理為60min，再靜置30min，然后1000rpm離心3min，收集上清液；步驟5）過濾：將步驟4）所得上清液通過截留分子量為10000da的微濾膜，收集濾過液和截留物1，將濾過液通過截留分子量為1000da的超濾膜，收集透過液和截留物2；步驟6）蒸發(fā)和干燥：將透過液置于旋轉蒸發(fā)儀中，60℃蒸發(fā)，最后冷凍干燥，即得寡肽；步驟7）制備飼料：將上述沉淀、截留物1以及截留物2合并得到物料a；將玉米粉和魚骨粉按照2:1的質量比混合，得到物料b；將物料a、物料b、氨水以及純凈水按照10:20:1:20的質量比混合均勻，置于密閉環(huán)境下氨化72小時；調整氨化后的混合物的ph為6.5-7，造粒機造粒，烘干，包裝即得。所述吸附劑按照如下工藝制備而得：將淀粉醚、殼聚糖以及沸石粉按照1:1:3的質量比投入到攪拌器中，500rpm攪拌3min，得到混合物料，再與聚苯乙烯微球按照1:1的質量比添加到造粒機中，接著加入占聚苯乙烯微球質量20%的濃度為7wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為2mm的球狀物；將球狀物置于70℃的烘箱中干燥30min，再投入到燒結爐中進行燒結，燒結溫度700℃，保溫30min，取出，自然冷卻至室溫，得到吸附劑。實施例3以發(fā)酵制備蘇氨酸用的黃色短桿菌為例，各組分含量為（以干重計量）；粗蛋白71-73%，核酸6.2-6.8%，粗脂肪12-14%；余量其他。水解后所得水解液的水解度檢測：采用本發(fā)明實施例1為實驗組；對照組1采用本領域的常規(guī)酶解方法：酸性蛋白酶與-葡聚糖酶的添加比例為2：1，總加酶量為2%，ph值為4.0，水解溫度50℃，底物濃度15%，水解時間12h；對照組2采用酸水解方法:用6mol/l鹽酸調至ph1，在110℃水解20h。采用采用凱氏定氮法測定總氮；采用甲醛滴定法測定氨基酸態(tài)氮；蛋白水解度的計算：酶解的水解度%=（（水解后的氨基酸態(tài)氮-水解前的氨基酸態(tài)氮）/總氮）%。具體結果見表1：表1組別實驗組對照組1對照組2水解度%92.948.460.7實施例4各因素對菌體細胞壁破碎率的影響：實驗組：實施例1；對照組1：采用溶菌酶處理：酶解ph8，酶解溫度52℃，酶解時間6h，酶用量2.0mg/g；對照組2：不采用氯化鈉處理，其余同實施例1；對照組3：不采用高壓處理，其余同實施例1；對照組:4：不采用超聲波處理，其余同實施例1。各組別的菌體破碎率如表2：表2組別實驗組對照組1對照組2對照組3對照組4破碎率%97.175.881.490.687.5實施例5本發(fā)明吸附劑對肽純度的影響：選擇實施例1制備的吸附劑作為實驗組，活性炭為對照組；操作流程參照實施例1；檢測方法：超濾透過液在波長為400nm處測定其吸光值，按下列公式計算脫色率；同時超濾透過液在波長為280nm處測定其吸光值，按下列公式計算氨基酸損失率。脫色率%=（（脫色前-脫色后）/脫色后）%；氨基酸損失率%=（（脫色前-脫色后）/脫色后）%。具體結果見表3：表3組別脫色率%氨基酸損失率%寡肽純度%實驗組99.11.6591.7對照組93.43.0878.2實施例6本發(fā)明實施例1制備的飼料測試：選取60天欄的仔豬100頭，均為雄性，分為兩個組別，每組50頭，其中實驗組用本實施例1制備的飼料，對照組用通威中大豬飼料；其他飼養(yǎng)條件兩個組完全相同。飼養(yǎng)8周之后檢測日增重以及頭均消耗料等指標，具體參見表4。表4指標實驗組對照組日增重（kg）0.7330.741頭均日消耗料（kg）1.741.76料重比2.252.37結論：本發(fā)明制備的飼料飼養(yǎng)效果較好，日增重以及料重比和市場常用豬飼料差距不大，可以作為常用飼料替代品。以上列舉的僅是本發(fā)明的最佳具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發(fā)明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁12