本發(fā)明屬于淀粉糖生產和微生物發(fā)酵領域，尤其涉及一種糖渣的利用方法。
背景技術：
：在葡萄糖生產過程中，淀粉乳經過高溫液化酶及糖化酶處理后生成葡萄糖，由于淀粉中少量的蛋白和脂肪仍然是不溶性成分，在料液中呈懸浮狀態(tài)，因此需要利用過濾設備將其去除，過濾后得到的固體稱為“糖渣”或“糖糟”。目前，葡萄糖生產企業(yè)大多采用真空轉鼓過濾機移除蛋白和脂肪，原因在于該設備自動化程度高，處理量大，可以連續(xù)作業(yè)，節(jié)省大量的人力，從而提高生產效率。但是，這種設備在運行時，由于需要在過濾表面預涂一層硅藻土作為助濾劑，因此利用該設備移除出來的糖渣中除了含有豐富的蛋白和脂肪，還含有大量的硅藻土，使其失去了作為飼料的價值。鑒于技術問題和成本問題，目前尚無有效方法將硅藻土從糖渣中分離出來，只能以非常低廉的價格作為土壤肥料出售，造成了嚴重的資源浪費，而且糖渣在漚肥過程中產生難聞的氣味，也帶來了一定的環(huán)境問題。所以對糖渣的有效利用成了葡萄糖生產企業(yè)乃至淀粉行業(yè)噬待解決的問題。技術實現要素：本發(fā)明提供了一種糖渣的利用方法，能夠將含有助濾劑的糖渣變廢為寶，在實現資源化有效利用的前提下，提高絲狀微生物的發(fā)酵產率，并降低成本。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種糖渣的利用方法，所述糖渣為真空轉鼓過濾機上移除的糖渣，所述糖渣中含有助濾劑，將含有助濾劑的糖渣直接加入到絲狀微生物的發(fā)酵培養(yǎng)基中以生產目標產品。作為優(yōu)選技術方案，包括如下步驟：將糖渣加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中；對所述發(fā)酵培養(yǎng)基進行高溫滅菌，待滅菌完畢、發(fā)酵培養(yǎng)基降至預設發(fā)酵溫度后，接入絲狀微生物的培養(yǎng)液作為種子，然后按照絲狀微生物的發(fā)酵條件進行發(fā)酵；待發(fā)酵結束后，對含有發(fā)酵菌體和助濾劑的發(fā)酵液進行板框過濾；對過濾后的濾液進行提取與精制，得到目標產品。作為優(yōu)選技術方案，按干基計算，所述糖渣的添加量為5-40g/l，優(yōu)選15-30g/l。作為優(yōu)選技術方案，所述助濾劑為硅藻土和珍珠巖中的一種。作為優(yōu)選技術方案，所述助濾劑的含量不低于所述糖渣干基總量的20％。作為優(yōu)選技術方案，所述絲狀微生物的發(fā)酵過程為好氧發(fā)酵。作為優(yōu)選技術方案，所述絲狀微生物為放線菌和霉菌中的至少一種。與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：1、本發(fā)明所提供的利用方法能夠將現有的含有助濾劑的糖渣變廢為寶，改變了其目前只能作為土壤肥料的用途，實現了資源化利用。2、本發(fā)明所提供的利用方法在將含有助濾劑的糖渣添加到絲狀微生物發(fā)酵培養(yǎng)基中，不僅使糖渣中的營養(yǎng)得到了有效利用，還可提高目標產品的發(fā)酵產率。3、糖渣中所含的助濾劑被二次利用，可節(jié)省新鮮助濾劑的用量，降低了生產成本，具有很好的經濟效益、環(huán)境效益和社會效益。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例1所提供的400倍顯微鏡下觀察到的灰褐鏈霉菌s.griseofuscus的菌體形態(tài)，其中(a)為培養(yǎng)基中不加糖渣時；(b)為培養(yǎng)基中加入糖渣20g/l時；圖2為本發(fā)明實施例2所提供的400倍顯微鏡下觀察到的灰褐鏈霉菌s.griseofuscus的菌體形態(tài)，其中(a)為培養(yǎng)基中加入糖渣5g/l時；(b)為培養(yǎng)基中加入糖渣40g/l時；圖3為本發(fā)明實施例3所提供的400倍顯微鏡下觀察到的黑曲霉aspergillusniger的菌體形態(tài)，其中(a)為培養(yǎng)基中不加糖渣時；(b)為培養(yǎng)基中加入糖渣30g/l時。具體實施方式下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例提供了一種糖渣的利用方法，所述糖渣為真空轉鼓過濾機上移除的糖渣，所述糖渣中含有助濾劑，將含有助濾劑的糖渣直接加入到絲狀微生物的發(fā)酵培養(yǎng)基中以生產目標產品。在上述實施例中，相較于一般的糖渣而言，本實施例中所要處理的糖渣并非普通糖渣，而是其中混有助濾劑的糖渣，其中，該助濾劑為葡萄糖生產過程中在移除淀粉中的蛋白和脂肪時所必須加入的，由于其含量較大，使得最終混有助濾劑的糖渣失去了再利用的價值。而本實施例所提供的方法則克服了上述問題，將含有助濾劑的糖渣直接加入到絲狀微生物的發(fā)酵培養(yǎng)基中生產目標產品，不僅可充分利用糖渣中的營養(yǎng)成分，還可使助濾劑得到有效利用，從而使得糖渣變廢為寶，具有較高的經濟價值。具體的，在一優(yōu)選實施例中，包括如下步驟：s1：將糖渣加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中；s2：對所述發(fā)酵培養(yǎng)基進行高溫滅菌，待滅菌完畢、發(fā)酵培養(yǎng)基降至預設發(fā)酵溫度后，接入絲狀微生物的培養(yǎng)液作為種子，然后按照絲狀微生物的發(fā)酵條件進行發(fā)酵；在本步驟中，在絲狀微生物的發(fā)酵過程中，糖渣中的葡萄糖和脂肪可以作為微生物發(fā)酵的輔助碳源，蛋白質可以作為微生物發(fā)酵的輔助氮源；糖渣中的助濾劑能夠碰撞微生物的菌體，不僅可使菌球變小甚至變成菌絲，而且微生物在生長增殖時會包裹在助濾劑的外部，增強了微生物菌體內部的傳氧傳質能力，從而可提高微生物的生長和發(fā)酵產率。可以理解的是，由于本實施例所提供的方法對于絲狀微生物的發(fā)酵培養(yǎng)具有普適性，因此，不對發(fā)酵培養(yǎng)基以及發(fā)酵培養(yǎng)過程做具體限定，本領域技術人員在使用上述方法時，可根據選定的具體微生物選用其相應的培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)過程即可。s3：待發(fā)酵結束后，對含有發(fā)酵菌體和助濾劑的發(fā)酵液進行板框過濾；在本步驟中，發(fā)酵液在進行板框過濾除菌時，殘留的助濾劑還能夠進一步起到助濾劑的作用，從而大幅減少了新鮮助濾劑的用量，節(jié)約經濟成本。s4：對過濾后的濾液進行提取與精制，得到目標產品。由上述實施例可知，含有助濾劑的糖渣在用于絲狀微生物的發(fā)酵培養(yǎng)過程中，不僅使糖渣中的營養(yǎng)成分得到了有效利用，而且助濾劑在發(fā)酵過程中，尤其是步驟2和步驟3中也參與發(fā)酵反應發(fā)揮了重要作用，不僅可提高微生物的生長和發(fā)酵產率，而且還可減少新鮮助濾劑的加入量，降低了生產成本。在一優(yōu)選實施例中，按干基計算，所述糖渣的添加量為5-40g/l，優(yōu)選15-30g/l。為了保證糖渣在絲狀微生物的發(fā)酵培養(yǎng)過程可充分作用，本實施例中具體限定了按干基計算后的糖渣的添加量。需要說明的是，將糖渣的添加量限定在5-40g/l范圍內，這主要是考慮到糖渣在添加量較小時，例如5g/l，其雖對菌絲球的直徑有減小作用、對微生物的代謝活力和發(fā)酵液的濾速有提高作用，但是作用幅度均較??；而在糖渣的添加量較大時，例如40g/l，其雖也會提高微生物的代謝活力和發(fā)酵液的濾速，但是作用效果呈下降趨勢，因此將5-40g/l作為糖渣添加的合理用量范圍。在一更優(yōu)選實施例中，結合試驗可知，糖渣的添加量在15-30g/l范圍內時最為適宜，不僅可有效減小菌絲球的直徑，還可有效提高微生物的代謝活力和發(fā)酵液的濾速?？梢岳斫獾氖牵瑢τ谒尤氲奶窃牧窟€可以為上述范圍內的任一值，例如10、20、25、35g/l，本實施例中并不做具體限定，本領域技術人員可根據實際情況進行合理調整。在一優(yōu)選實施例中，所述助濾劑為硅藻土和珍珠巖中的一種。在移除淀粉中的蛋白和脂肪的過程中，可加入的助濾劑有多種選擇，例如硅藻土、珍珠巖等，這些助濾劑均可適用于上述所提供的方法中，尤其是硅藻土，相較于珍珠巖，其價格低廉，更普遍適用于生產中，因此，后續(xù)具體實施例中主要以硅藻土為例進行了說明。需要說明的是，該助濾劑在糖渣中的混入是葡萄糖生產過程中使用真空轉鼓過濾設備必然引入的，因此，所混入的助濾劑的含量也并非僅僅是以普通雜質的量存在，而是以相對于所述糖渣干基總量較高的含量存在，通常情況下一般不低于所述糖渣干基總量的20％。需要說明的是，這里的不低于20％是在實際生產時遇到葡萄糖減產時所加入的助濾劑的量，但在正常生產運轉中，助濾劑的含量可不低于30％，甚至可達到40％，其主要取決于當日生產線的生產水平。上述實施例所提供的方法正是針對這種混有高含量的助濾劑的糖渣所提出的。在一優(yōu)選實施例中，上述實施例所提供的方法適用于絲狀微生物的好氧發(fā)酵過程中，即有通風攪拌的發(fā)酵過程中；且所述絲狀微生物可為放線菌和霉菌中的至少一種。對于放線菌和霉菌的具體種類本實施例并不做具體限定，該方法對不同種類的放線菌和霉菌均具有普適性，本領域技術人員可根據實際情況進行應用。為了更清楚詳細地介紹本發(fā)明實施例所提供的糖渣的利用方法，下面將結合具體實施例進行描述。實施例1將糖渣添加到灰褐鏈霉菌s.griseofuscus生產ε-聚賴氨酸的發(fā)酵培養(yǎng)基中。含糖渣培養(yǎng)基(g/l)：糖渣20，葡萄糖50，酵母粉5，(nh4)2so410，kh2po4·2h2o1.4，mgso4·7h2o0.5，k2hpo4·2h2o0.8，feso4·7h2o0.03，znso4·7h2o0.03，ph6.8。無糖渣培養(yǎng)基(g/l)：葡萄糖50，酵母粉5，(nh4)2so410，kh2po4·2h2o1.4，mgso4·7h2o0.5，k2hpo4·2h2o0.8，feso4·7h2o0.03，znso4·7h2o0.03，ph6.8。分別在500ml的三角瓶中加入100ml的上述兩種培養(yǎng)基，各分裝10瓶，在115℃條件下滅菌20min。每瓶培養(yǎng)基中接種s.griseofuscus的孢子2環(huán)，放入搖床中培養(yǎng)72小時，溫度30℃，轉速200rpm。培養(yǎng)結束后，取兩種培養(yǎng)基中的發(fā)酵液在400倍顯微鏡下觀察s.griseofuscus的菌體形態(tài)如圖1(a)所示。在正常的發(fā)酵條件下，即不添加糖渣的時候，s.griseofuscus呈現“菌絲球”形態(tài)，且菌球直徑較大，約為300微米左右，而添加20g/l的糖渣后，如圖1(b)所示，s.griseofuscus雖然還是菌絲球，但是直徑明顯減小，約為180微米左右，這是因為糖渣中含有的硅藻土在發(fā)酵過程中碰撞s.griseofuscus而減少了菌絲球的直徑。培養(yǎng)結束后，測定含糖渣培養(yǎng)基中的ε-聚賴氨酸濃度為2.35g/l，而不含糖渣培養(yǎng)基中的ε-聚賴氨酸濃度為1.75g/l，即在培養(yǎng)基中添加糖渣可以使ε-聚賴氨酸產量提高34.3％。眾所周知，菌絲球的直徑越小，比表面積就越大，所以添加糖渣后，s.griseofuscus在發(fā)酵過程中接觸到的營養(yǎng)和氧氣的機會就越多，微生物的代謝活力增強，最終使得發(fā)酵產物ε-聚賴氨酸的量顯著增加。再取兩種培養(yǎng)基(含糖渣培養(yǎng)基和無糖渣培養(yǎng)基)的發(fā)酵液各100ml，用直徑11cm的濾紙?zhí)自诼┒飞线M行過濾除菌，用秒表測量過濾時間。結果為，同樣獲得50ml的濾液，含糖渣培養(yǎng)基的發(fā)酵液所用時間為160秒，而無糖渣培養(yǎng)基的發(fā)酵液所用時間為240秒，說明糖渣中的硅藻土對過濾操作起到了助濾劑的作用，濾速提高了50％。實施例2同實施例1，將糖渣添加到灰褐鏈霉菌s.griseofuscus生產ε-聚賴氨酸的發(fā)酵培養(yǎng)基中，與實施例1不同的是，糖渣的添加量分別為5g/l和40g/l。培養(yǎng)結束后，取發(fā)酵液在400倍顯微鏡下觀察s.griseofuscus的菌體形態(tài)。加入5g/l糖渣的菌絲球，直徑為280微米左右，與不加糖渣的菌絲球差不多，如圖2(a)所示。而加入40g/l糖渣時，如圖2(b)所示，菌絲球基本上不再呈現菌絲球的形態(tài)，而是分散的菌絲，這說明糖渣添加量較高時，硅藻土含量也高，碰撞s.griseofuscus的機會就越多，導致微生物變成了菌絲。按照實施例1中的條件測試，實施例2中添加的糖渣量分別為5g/l和40g/l時，各指標測試結果如表1所示：表1：糖渣的添加量分別為5g/l和40g/l時的各指標結果糖渣添加量菌絲球直徑ε-聚賴氨酸濃度發(fā)酵液濾速0300微米1.75g/l240秒5g/l280微米1.85g/l220秒40g/l無2.15g/l200秒從表1可以看出，糖渣的添加量較小時，例如5g/l時，雖對s.griseofuscus的菌絲球直徑有減小作用、對ε-聚賴氨酸濃度和發(fā)酵液濾速有提高作用，但是作用幅度較小。而糖渣的添加量較大時，例如40g/l時，相比于不添加糖渣，雖會提高ε-聚賴氨酸濃度和發(fā)酵液的濾速，但是相比于實施例1來說，作用效果有所下降，說明糖渣在s.griseofuscus的培養(yǎng)基中添加量不宜過大。實施例3將糖渣添加到黑曲霉aspergillusniger發(fā)酵生產葡萄糖酸鈉的發(fā)酵培養(yǎng)基中。含糖渣培養(yǎng)基(g/l)：糖渣30，葡萄糖200，(nh4)2so45，mgso4·7h2o0.5，k2hpo4·2h2o0.8，ph6.8。無糖渣培養(yǎng)基(g/l)：葡萄糖200，(nh4)2so45，mgso4·7h2o0.5，k2hpo4·2h2o0.8，ph6.8。培養(yǎng)結束后，取兩種培養(yǎng)基的發(fā)酵液在400倍顯微鏡下觀察aspergillusniger的菌體形態(tài)。與實施例1類似，不加糖渣的菌絲球，直徑為780微米左右，如圖3(a)所示，而加入30g/l糖渣時，菌絲球直徑顯著變小，為460微米左右，如圖3(b)所示。按照實施例1中的條件測試，實施例3中添加的糖渣量分別為0g/l和30g/l時，各指標測試結果如表2所示：表2：糖渣的添加量分別為0/l和3g/l時的各指標結果糖渣添加量菌絲球直徑葡萄糖酸鈉濃度發(fā)酵液濾速0780微米142g/l210秒30g/l460微米196g/l150秒從表2可以看出，含糖渣培養(yǎng)基中的葡萄糖酸鈉濃度為196g/l,而不含糖渣培養(yǎng)基中的葡萄糖酸鈉濃度為142g/l，即在培養(yǎng)基中添加糖渣可以使葡萄糖酸鈉產量提高38％。并且，在同樣獲得50ml濾液時，含糖渣培養(yǎng)基的發(fā)酵液所用時間為150秒，而無糖渣培養(yǎng)基的發(fā)酵液所用時間為210秒，說明糖渣中的硅藻土對過濾操作起到了助濾劑的作用，濾速提高了40％。當前第1頁12